多模光纤与单模光纤两者有什么差异?使用时该如何进行区分?
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多模光纤,当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径d1)远远大于光波波长时(约1μm),光纤中会存在着几十种乃至几百种传播模式。不同的传播模式具有不同的传播速度与相位,导致长距离的传输之后会产生时延、光脉冲变宽。这种现象叫做光纤的模式色散(又叫模间色散)。模式色散会使多模光纤的带宽变窄,降低了其传输容量,因此多模光纤仅适用于较小容量的光纤通信。多模光纤的折射率分布大都为抛物线分布即渐变折射率分布。
多模光纤可以承载多路光信号的传送,即多条光路径可同时在一根光纤中传输多种模式的光,由于有多个模式传送,所以存在有很大的模间色散,其传输性能较差、频带较窄、容量小,因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里,常用于小容量,短距离的系统。 多模光纤以激光器为光源,采用850nm和1300nm两个波段。多模光纤中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)。
单模光纤,当光纤的几何尺寸(主要是芯径)可以与光波长相近时,如:芯径d1在5~10μm范围,光纤只允许一种模式(基模HE11)在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤叫做单模光纤。只能够传输一个模式的信号波。单模光纤因为只沿着直线进行传播,无反射,所以不存在模式色散,使得单模光纤的传输频带很宽,因而适用于主干、大容量、长距离的系统。 以发光二极管或激光器为光源,采用1310nm和1550nm两个波段。单模光纤中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm),从外形来说就比多模光纤细的多。
由于它只有一种模式传播,避免了模式色散的问题,故单模光纤具有极宽的带宽,特别适用于大容量的光纤通信。因此,要实现单模传输,必须使光纤的诸参量满足一定的条件,通过公式计算得出,对于NA=0.12 的光纤要在λ=1.3μm以上实现单模传输时,光纤纤芯的半径应≤4.2μm,即其纤芯直径d1≤8.4μm。
由于单模光纤的纤芯直径非常细小,所以对其制造工艺提出了更苛刻的要求。按光在光纤中的传输模式可分为:单模光纤和多模光纤。支持的多种传播路径或横向模式的光纤被称为多模光纤(MMF),而支持单一模式的被称为单模光纤(SMF)。下面就是来自单模光纤和多模光纤自述,从中找到两者的不同吧。
1、单模光纤和多模光纤最明显的区别就在于它们的通信技术不同,多模光纤是光纤通信最原始的技术,单模光纤是在多模光纤之后被发现的一种通信技术,在单模光纤的通信技术在多模光纤的基础之上得到了一些改善的。
2、单模光纤和多模光纤的直径也是有着一定区别的,一般多模光纤通常在50-62.5μm的纤芯直径范围,而单模光纤则在8-10μm的纤芯直径范围。但是它们两者的包层直径都是125μm.
3、单模光纤和多模光纤在色散上也有一定的区别,单模光纤芯径和色散较小,仅蛤允许一种模式的传输;而多模光纤芯径和色散会较大,并且也允许上百种的模式进行传输。
4、单模光纤和多模光纤在光源上也有着一定的区别,单模光纤所采用的是固体激光器来做光源,而且多模光纤则采用的是发光二极管来做光源。
从价格上来说,同规格下,单模会比多模价格贵一些,从实际应用来看,多模的基本上用于数据接入光缆中,多模相对于单模来说最大的劣势是模间色散(由于同种光在不同模式内的速率不同)。 在国内主要用的是62.5/125的多模光纤,至于两者的区别好像是成缆后的用途不一样,50的多用于室内光缆。