Загалом кажучи, існує два типи волокон: ті, що підтримують кілька шляхів поширення або поперечні моди, називаються багатомодовими волокнами (MMF), а ті, що підтримують одну моду, називаються одномодовими волокнами (SMF). Але яка різниця між ними? Прочитання цієї статті допоможе вам отримати відповідь.
Огляд одномодового та багатомодового волоконно-оптичного кабелю
Одномодове волокно дозволяє поширювати лише одну моду світла одночасно, тоді як багатомодове оптичне волокно може поширювати кілька мод. Ключові відмінності між ними полягають у діаметрі серцевини волокна, довжині хвилі та джерелі світла, пропускній здатності, кольоровій оболонці, відстані, вартості тощо.
Одномодове та багатомодове волокно, в чому різниця?
Час порівняти одномодовий та багатомодовий режимиоптичне волокнота зрозуміти їхні відмінності.
Діаметр серцевини
Одномодовий кабель має менший розмір серцевини, зазвичай 9 мкм, що забезпечує менше затухання, вищу пропускну здатність та більші відстані передачі.
На відміну від цього, багатомодове оптичне волокно має більший розмір серцевини, зазвичай 62,5 мкм або 50 мкм, де OM1 має 62,5 мкм, а OM2/OM3/OM4/OM5 – 5 мкм. Хоча різниця в розмірі є, її нелегко побачити неозброєним оком, оскільки вони менші за ширину людської волосини. Перевірка надрукованого коду на оптичному кабелі може допомогти визначити тип.
З захисною оболонкою, як одномодові, так і багатомодові волокна мають діаметр 125 мкм.
Довжина хвилі та джерело світла
Багатомодове оптичне волокно з великим розміром серцевини використовує недорогі джерела світла, такі як світлодіоди та VCSEL з довжинами хвиль 850 нм та 1300 нм. На противагу цьому, одномодовий кабель з меншою серцевиною використовує лазери або лазерні діоди для створення світла, що вводиться в кабель, зазвичай з довжинами хвиль 1310 нм та 1550 нм.
Пропускна здатність
Ці два типи волокон відрізняються можливостями пропускної здатності. Одномодове волокно пропонує практично необмежену пропускну здатність завдяки підтримці одного режиму джерела світла, що призводить до меншого затухання та розсіювання. Воно є кращим вибором для високошвидкісного зв'язку на великі відстані.
З іншого боку, багатомодове волокно може передавати кілька оптичних мод, але воно має вище затухання та більшу дисперсію, що обмежує його пропускну здатність.
Одномодове волокно перевершує багатомодове оптичне волокно за пропускною здатністю.
Згасання
Одномодове волокно має менше затухання, тоді як багатомодове волокно більш схильне до затухання.
Відстань
Нижче затухання та дисперсія мод одномодового кабелю забезпечують набагато більші відстані передачі, ніж багатомодовий. Багатомодовий кабель є економічно ефективним, але обмежений короткими каналами (наприклад, 550 м для 1 Гбіт/с), тоді як одномодовий використовується для передачі на дуже великі відстані.
Вартість
При розгляді загальної вартості вирішальну роль відіграють три сегменти.
Вартість встановлення
Вартість встановлення одномодового оптоволокна часто вважається вищою, ніж багатомодового кабелю, через його переваги. Однак реальність протилежна. Завдяки ефективнішому виробництву, економія становить 20-30% порівняно з багатомодовим оптоволокном. Для дорожчих волокон OM3/OM4/OM5 одномодове використання може заощадити до 50% і більше. Однак, слід також враховувати вартість оптичного приймача.
Вартість оптичного приймача-передавача
Оптичний приймач-передавач є значним компонентом витрат у волоконно-оптичних кабелях, складаючи значну частину, іноді до 70% від загальної вартості. Одномодові приймачі-передавач зазвичай коштують у 1,2–6 разів дорожче, ніж багатомодові. Це пояснюється тим, що в одномодових пристроях використовуються потужні лазерні діоди (LD), які є дорожчими, тоді як у багатомодових пристроях зазвичай використовуються дешевші світлодіоди або VCSELS.
Вартість оновлення системи
Зі швидким розвитком технологій кабельні системи часто потребують модернізації та розширення. Одномодове волоконно-оптичне кабельне з'єднання пропонує більшу масштабованість, гнучкість та адаптивність. Багатомодовий кабель, через обмежену пропускну здатність та можливості передачі сигналів на короткі відстані, може мати труднощі з задоволенням майбутніх потреб у передачі сигналів на великі відстані та великих обсягів.
Модернізація одномодової волоконно-оптичної системи є більш простою, вона передбачає лише заміну комутатора та приймачів без необхідності прокладання нових волокон. Натомість, для багатомодового кабелю модернізація з OM2 на OM3, а потім на OM4 для високошвидкісної передачі призведе до значно вищих витрат, особливо при заміні волокон, прокладених під підлогою.
Підсумовуючи, багатомодовий режим є економічно ефективним для коротких відстаней, тоді як одномодовий ідеально підходить для середніх та довгих відстаней.
Колір
Кольорове кодування спрощує ідентифікацію типу кабелю. TLA-598C надає рекомендований у галузі колірний код для легкого розпізнавання.
Багатомодові OM1 та OM2 зазвичай мають помаранчеву оболонку.
OM3 зазвичай мають куртки кольору аквамарин.
OM4 зазвичай мають куртки кольору аквамарин або фіолетового.
OM5 був забарвлений у лаймово-зелений колір.
Одномодові OS1 та OS2, як правило, з жовтими жакетами.
Застосування
Одномодовий кабель в основному використовується в магістральних та міських системах далекого сполучення в телекомунікаційних, інформаційних та кабельних мережах.
З іншого боку, багатомодовий кабель в основному використовується у відносно коротких застосунках, таких як центри обробки даних, хмарні обчислення, системи безпеки та локальні мережі (LAN).
Висновок
На завершення, одномодове оптоволоконне кабелювання ідеально підходить для передачі даних на великі відстані в операторських мережах, MAN та PON. Багатомодове оптоволоконне кабелювання, з іншого боку, частіше використовується в підприємствах, центрах обробки даних та локальних мережах через свою меншу дальність. Головне — вибрати тип волокна, який найкраще відповідає вимогам вашої мережі, враховуючи загальну вартість волокна. Як проектувальник мережі, прийняття цього рішення має вирішальне значення для ефективного та надійного налаштування мережі.
Час публікації: 19 червня 2025 р.