So sánh sợi quang đơn mode và đa mode

Cáp quang Single-mode vs Multimode: Sự khác biệt là gì?

Nhu cầu băng thông cao hơn và kết nối tốc độ nhanh hơn đã tăng đáng kể sự phát triển của thị trường cáp quang trong vài năm qua, đặc biệt là cáp quang single mode (SMF) và cáp quang đa mode (MMF). Tuy nhiên, mặc dù hai loại cáp quang này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đa dạng, nhưng vấn đề – chế độ cáp đơn mode so với sợi đa mode: sự khác biệt là gì – vẫn còn khó hiểu. Do đó, bài viết sau sẽ tập trung vào việc xây dựng cơ bản, khoảng cách truyền của cáp quang, chi phí và màu sợi, để thực hiện so sánh sợi quang đơn mode và đa mode sâu hơn.

so sánh cáp quang multimode và singlemode
so sánh cáp quang multimode và singlemode

Chế độ Single và Multimode Fiber

Chế độ đơn nghĩa là chất xơ cho phép một loại chế độ ánh sáng được truyền đi tại một thời điểm. Trong khi multimode có nghĩa là sợi có thể truyền nhiều chế độ. Sự khác biệt giữa chế độ đơn và sợi đa chủ yếu nằm ở đường kính lõi sợi, bước sóng, nguồn sáng và băng thông.

Đường kính lõi

Đường kính lõi sợi đơn mode nhỏ hơn nhiều so với sợi đa mode. Đường kính lõi điển hình là 9µm ngay cả khi có những đường kính khác. Và đường kính lõi đa lõi là 50µm và 62.5µm, cho phép nó có khả năng thu thập ánh sáng cao hơn và đơn giản hóa các kết nối. Đường kính ốp của chế độ đơn và sợi đa mode là 125µm.

Đường kính lõi sợi quang đơn mode là gì
Đường kính lõi sợi quang đơn mode là gì

Bước sóng & Nguồn sáng

Do kích thước lõi lớn nếu sợi đa mode, một số nguồn ánh sáng chi phí thấp như đèn LED (điốt phát sáng) và VCSEL (laser phát xạ bề mặt đứng sâu) hoạt động ở bước sóng 850nm và 1310nm được sử dụng trong cáp quang đa mode. Trong khi chế độ đơn thường sử dụng một điốt laser hoặc laser để tạo ra ánh sáng được tiêm vào cáp. Và bước sóng sợi đơn mode thường được sử dụng là 1310nm và 1550nm.

Băng thông

Băng thông sợi đa mode bị giới hạn bởi chế độ ánh sáng của nó và băng thông tối đa hiện nay là 28000MHz * km của sợi OM5. Trong khi băng thông sợi đơn mode là không giới hạn về lý thuyết do nó cho phép một ánh sáng của chế độ truyền qua tại một thời điểm.

Ngoài ra, cũng có một số khác biệt giữa chế độ đơn và màu sợi đa mode, đọc bài viết để có được thông tin rõ ràng: Làm thế nào để xác định mã màu cáp quang?

Chế độ đơn vs khoảng cách sợi quang

Nó được biết rằng sợi đơn mode thích hợp cho các ứng dụng đường dài, trong khi cáp quang đa mode được thiết kế cho các quãng đường ngắn. Sau đó, khi nói đến chế độ đơn vs khoảng cách sợi đa, sự khác biệt có thể định lượng là gì?

khoảng cách truyền của cáp quang
Khoảng cách truyền của cáp quang

Từ biểu đồ, chúng ta có thể thấy khoảng cách sợi đơn mode dài hơn nhiều so với cáp sợi đa mode ở tốc độ dữ liệu từ 1G đến 10G, nhưng cáp đa mode OM3 / OM4 / OM5 hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn. Vì cáp quang đa mode có kích thước lõi lớn và hỗ trợ nhiều hơn một chế độ ánh sáng, khoảng cách sợi quang của nó bị hạn chế bởi sự phân tán mô hình là hiện tượng phổ biến trong sợi chỉ số bước đa điểm. Trong khi chế độ đơn sợi thì không. Đó là sự khác biệt cần thiết giữa chúng.

Chi phí thu phát quang

So với các bộ thu phát chế độ đơn, giá của các bộ thu phát đa kênh thấp hơn gần hai hoặc ba lần

Chi phí hệ thống

Để tận dụng các thuộc tính cơ bản của các sợi đơn mode, thường được hướng tới các ứng dụng khoảng cách dài hơn, đòi hỏi các bộ thu phát với các laser hoạt động ở các bước sóng dài hơn với kích thước nhỏ hơn và chiều rộng phổ hẹp hơn. Các đặc tính thu phát này kết hợp với nhu cầu liên kết chính xác cao hơn và dung sai kết nối chặt hơn với đường kính lõi nhỏ hơn dẫn đến chi phí thu phát cao hơn đáng kể và chi phí kết nối cao hơn cho kết nối sợi đơn mode.

Phương pháp chế tạo cho các bộ thu phát dựa trên VCSEL được tối ưu hóa để sử dụng với các sợi đa mode dễ dàng được sản xuất thành các thiết bị mảng và có chi phí thấp hơn so với các bộ thu phát một chế độ tương đương. Mặc dù sử dụng nhiều tuyến cáp quang và các mảng đa thu phát, tiết kiệm chi phí đáng kể so với công nghệ chế độ đơn sử dụng thao tác đơn hoặc đa kênh qua kết nối song công đơn giản. Hệ thống cáp đa mode cung cấp chi phí hệ thống thấp nhất và đường dẫn nâng cấp lên 100G cho các ứng dụng cơ sở tiêu chuẩn dựa trên việc sử dụng các kết nối liên kết dựa trên song song.

Chi phí lắp đặt

Sợi quang đơn mode thường chi phí ít hơn so với cáp đa mode. Khi xây dựng một mạng cáp quang 1G mà bạn muốn để có thể đi đến 10G hoặc nhanh hơn vào cuối cùng, tiết kiệm chi phí sợi cho chế độ đơn tiết kiệm khoảng một nửa giá. Trong khi các sợi OM3 hoặc OM4 đa mode tăng 35% chi phí cho các mô-đun SFP. Quang học đơn mode đắt hơn, nhưng chi phí nhân công thay thế đa tần số cao hơn đáng kể, đặc biệt nếu những người theo dõi OM1 — OM2 — OM3 — OM4. Nếu bạn sẵn sàng xem xét SFPs sợi quang cũ đã sử dụng, giá của chế độ đơn 1G rơi xuống sàn. Nếu bạn có ngân sách và cần kết nối ngắn 10G, kinh tế ở lần kiểm tra cuối cùng vẫn hỗ trợ đa phương thức. Theo dõi các nền kinh tế đó, vì lịch sử cho thấy mức giá cao cho chế độ đơn sẽ giảm.

Câu hỏi thường gặp về chế độ đơn so với sợi đa mode

Hỏi: Điều gì là tốt hơn chế độ đơn hoặc sợi đa?
Như đã đề cập ở trên, cáp quang đơn mode và cáp quang đa mode có lợi thế riêng về chi phí và ứng dụng. Không có điều gì là các sợi quang đơn mode tốt hơn các sợi quang đa mode. Chỉ cần chọn phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn là ok.

Hỏi: Tôi có thể trộn chế độ đơn và cáp đa mode không?
Câu trả lời cho câu hỏi này là “không”. Sợi đa mode và sợi đơn mode có kích thước lõi khác nhau và số lượng chế độ ánh sáng mà chúng truyền cũng khác nhau. Nếu bạn kết hợp hai sợi, hoặc kết nối chúng trực tiếp với nhau, bạn sẽ mất một lượng lớn mất quang học, dẫn đến một liên kết vỗ hoặc xuống. Hãy nhớ rằng không bao giờ kết hợp các loại cáp khác nhau một cách ngẫu nhiên.

Hỏi: Tôi có thể sử dụng bộ thu phát đa mode trên sợi đơn mode không?
Nói chung, câu trả lời là “không”. Suy hao quang lớn sẽ xảy ra nếu bộ thu phát đa mode được kết nối với sợi đơn mode. Tuy nhiên, ngược lại sẽ làm việc. Ví dụ, chế độ đơn 1000BASE-LX SFP có thể hoạt động trên cáp sợi đa mode bằng cách sử dụng cáp sợi điều chế chế độ. Đôi khi, bộ chuyển đổi quang cũng có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề như vậy giữa bộ thu phát chế độ đơn và bộ thu phát đa điểm.

Hỏi: Single mode vs multimode: Tôi nên chọn loại nào?
Khi đưa ra quyết định giữa chế độ đơn và cáp sợi đa mode, yếu tố đầu tiên cần xem xét là khoảng cách sợi mà bạn thực sự cần. Ví dụ, trong một trung tâm dữ liệu, cáp quang đa mode là đủ cho khoảng cách 300-400 mét. Trong khi trong các ứng dụng yêu cầu khoảng cách lên đến vài nghìn mét, thì sợi đơn mode là lựa chọn tốt nhất. Và trong các ứng dụng có thể sử dụng chế độ đơn và sợi đa mode, các yếu tố khác như chi phí và các yêu cầu nâng cấp trong tương lai sẽ được cân nhắc cho lựa chọn của bạn.

Kết luận
Từ so sánh sợi quang đơn mode và đa mode, có thể kết luận rằng cả hai chế độ quang học đơn và quang học đa mode đều có các tính năng riêng của chúng.

Hệ thống cáp quang đơn mode thích hợp cho các ứng dụng truyền dữ liệu tầm xa và được triển khai rộng rãi trong các mạng mang, MAN và PON.

Hệ thống cáp quang đa mode có phạm vi tiếp cận ngắn hơn và được triển khai rộng rãi trong các doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu và mạng LAN. Bất kể bạn chọn cái nào, trên cơ sở tổng chi phí sợi, việc chọn cái nào phù hợp nhất với nhu cầu mạng của bạn là một nhiệm vụ quan trọng đối với mỗi nhà thiết kế mạng.

Định nghĩa cáp quang single-mode

Nên dùng cáp quang singlemode nào?

So sánh sợi quang đơn mode và đa mode
5 (100%) 1 đánh giá

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *