多模光纤和单模光纤的区别

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1、光纤的类型1 单模光纤 单模光纤中，模内色散是比特率的主要制约因素。由于其比较稳定，如果需要的话， 可以通过增加一段一定长度的“色散补偿单模光纤”来补偿色散。零色散补偿光纤就是使用一 段有很大负色散系数的光纤，来补偿在1550nm处具有较高色散的光纤。使得光纤在1550nm 附近的色散很小或为零，从而可以实现光纤在1550nm处具有更高的传输速率。在单模光纤中，另一种色散现象是偏振模色散(PMD),由于PMD是不稳定的，因而 不能进行补偿。2多模光纤多模光纤中，模式色散与模内色散是影响带宽的主要因素。PCVD工艺能够很好地控 制折射率分布曲线，给出优秀的折射率分布曲线，对渐变型多模光纤(GIM

2、M)，可限制模 式色散而得到高的模式带宽。全系统带宽达到一定程度时，同样也受到模内色散的制约，尤其在850nm处，多模光 纤的模内色散非常大。一些国际标准给出的多模光纤在 850nm 处的色散系数为 -120ps/ (nmkm),而PCVD多模光纤的色散值介于-95-110 ps/ (nmkm)。单模光纤(Single-mode Fiber)： 一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离 较长。多模光纤(Multi-mode Fiber)： 一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套 用米色或者黑色；传输距离较短。光纤使用注意！ 光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致，也

3、就是说光纤的两端必须是相同波长的光模 块，简单的区分方法是光模块的颜色要一致。一般的情况下，短波光模块使用多模光纤(橙色 的光纤)，长波光模块使用单模光纤(黄色 光纤)，以保证数据传输的准确性。光纤在使用中不要过度弯曲和绕环，这样会增加光在传输过程的衰减。 光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来，灰尘和油污会损害光纤的耦合。为什么多模光纤比单模光纤用的频繁？在什么情况下应该用单模光纤？一般来说，多模光纤要比单模光纤来的便宜。如果对传输距离或传送数据的速率要求 不严格，那么，多模光纤在大多情况下都可以表现得很好。单模光纤虽然成本高，但是具有 散射小的特点，可以应用在长距离传输或者需要高速

4、数据速率的场合。有些应用是需要单模 光纤的。多模光缆多模光纤(Multi Mode Fiber)芯较粗(50或62.5ym)，可传多种模式的光。但其模间 色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。因此，多模光 纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。提到万兆多模光缆，需要作些说明，光纤系统在传输光信号时，离不开光收发器和光纤。因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米，为配合万兆应用而采用的新型光收发器,ISO/IEC 11801制定了新的多模光纤标准等级，即OM3类别，并在2002年9月正式颁布。OM3光 纤对LED和激光两种带宽模式都进行了优化，同时需经严格的DMD测试认

5、证。采用新标 准的光纤布线系统能够在多模方式下至少支持万兆传输至300米，而在单模方式下能够达到 10公里以上（1550nm更可支持40公里传输）。美国康普公司的多模光缆分为多模OptiSPEEDreg;解决方案（62.5/125ym）和万兆多 模LazrSPEEDreg;解决方案（激光优化万兆50/125卩m）。LazrSPEED分成三个系列，即 LazrSPEED 150、300、550系列，且LazrSPEED万兆多模光缆均通过UL DMD认证。选择多模光缆应从以下几点进行考虑：A. 从未来的发展趋势来讲，水平布线网络速率需要1 Gb/s带宽到桌面，大楼主干网需 要升级到10 Gb/s速

6、率带宽，园区骨干网需要 升级到10 Gb/s或100Gb/s的速率带宽。目前 网络应用正在以每年50%左右的速度增长，预计未来5年千兆到桌面，将变得和目前百兆 到桌面一样普遍，因此在目前系统规划上要具有一定前瞻性，水平部分应考虑6 类布线，主 干部分应考虑万兆多模光缆，特别是现在6类铜缆加万兆多模光缆和超5类铜缆加千兆多模 光缆的造价上大约只有不到1020%左右的差别，从长期应用的角度，如造价允许应考虑采 用 6 类铜缆加万兆光缆。B. 从投资角度考虑，在至少10年内不会用到10G的地方，选用OptiSPEED（普通多模 62.5/125）；由于OM3光缆使用低价的VCSEL和850nm光源设

7、备，使万兆传输造价大大 降低。如果距离不超过 150 米，选用 LazrSPEED 150（OM2 50/125 支持万兆 150 米）； LazrSPEED 300是300米万兆传输最好的选择；LazrSPEED 550是550米万兆传输最好的选 择；如超过550米的万兆传输要求，需要选择TeraSPEED，即单模光缆系统。单模光缆单模光纤（Single Mode Fiber）:中心纤芯很细（芯径一般为9或10gm），只能传一种模式 的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单 模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来发现在13

8、10nm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1310nm 正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1310nm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作 窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1310nm常规单模光纤的主要参数是由 国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。上面提到由于OH_ （水峰）的吸收作用，9001300nm和1340nm1520nm范围内都有 损耗高峰，该现象称为水峰。目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰单模光缆，正 解决了此问题， TeraSPEED 系统通过消除了 1400nm 水峰的影响因素, 从而为用

9、户提供了 更广泛的传输带宽，用户可以自由使用从1260nm到1620nm的所有波段，因此传输通道从 以前的240增加到400，性能比传统单模光纤多50%的可用带宽，为将来升级为100G带宽 的 CWDM 粗波分复用技术打下了坚实的基础， TeraSPEED 解决方案为园区/城市级理想的主干光纤系统。同时，由于G.652.D是单模光纤的最新的指标，是所有G.652级别中指标最严格的并且 完全向下兼容的。如果，仅指明G.652意味着G.652.A的性能规范，这一点应特别注意。单模光缆的选型：A. 从传输距离的角度，如果希望今后支持万兆传输，而距离较远应考虑采用单模光缆。B. 从造价的角度，零水峰光

10、缆提供比单模光纤多50%带宽，而造价上又相差不多按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。多模光纤的纤芯直径为5062.5ym，包层外直径125ym，单模光纤的纤芯直径为8.3ym，包 层外直径125gm。光纤的工作波长有短波长0.85ym、长波长1.31ym和1.55ym。光纤损耗 一般是随波长加长而减小，0.85ym的损耗为2.5dB/km,1.31ym的损耗为0.35dB/km, 1.55ym 的损耗为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗，波长1.65gm以上的损耗趋向加大。由于OH 的吸收作用，0.901.30ym和1.341.52ym范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利

11、用。 80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31ym。多模光纤多模光纤（Multi Mode Fiber）:中心玻璃芯较粗（50或62.5ym）,可传多种模式的光。但其模 间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如： 600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较 近，一般只有几公里。单模光纤单模光纤（Single Mode Fiber）:中心玻璃芯很细（芯径一般为9或10gm），只能传一种模式的 光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模 光纤对光源的谱宽和稳定性有较高

12、的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31ym 波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在 1.31gm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31gm处正好是光纤的 一个低损耗窗口。这样，1.31ym波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现 在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31ym常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟 ITU-T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤1.单模、多模光纤标准中所规定的距离纤芯直径（ym）带宽（mhz/km）距离（m）1000base-sx 62.5 160（波长 850

13、nm） 22062.5 200（波长 850nm） 27550 400（波长 850nm） 50050 500（波长 850nm） 5501000base-lx 62.5 500（波长 1300nm） 55050 400（波长 1300nm） 55050 500（波长 1300nm） 550单模 5000传输线缆性能比较以太网 快速以太网 千兆位以太网数据速率 10mbps 100mbps 1000mbps5 类 utp 100m 100m 100mstp/同轴电缆 500m 100m 25m多模光纤2km 412m （半双工）550m2km （全双工）单模光纤 25km 20km 5km千兆

14、位以太网标准标准光纤类型光纤直径（“m）最大传输距离1000base-sx 多模 62.5 260m1000base-sx 多模 50 525m1000base-lx 多模 62.5 550m1000base-lx 多模 50 550m1000base-lx 单模 9 3000m千兆位以太网与其他以太网比较以太网 快速以太网 千兆位以太网数据速率 10mbps 100mbps 1000mbps5 类 utp 100m 100m 100mstp/同轴电缆 500m 100m 25m多模光纤 2km 2km 500m单模光纤 3km 3km 3km单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别

15、。单模光纤的纤芯很小，约4 10um,只传输主模态。这样可完全避免了模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。这 种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势。 多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因 而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模 态色散，因而频带较宽，传输容量较大，目前一般都应用后者。由于多模光纤中不同模式光的传波速度不同，因此多模光纤的传输距离很短。而单模光 纤就能用在无中继的光通讯上。在光纤通信理论中，光纤有单模、多模之分，区别在于：1. 单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作在长波长1310nm 和1550nm）,与光器件的耦合相对困难。2. 多模光纤芯径大（62.5m m或50m m），允许上百个模式传输，色散大，工作在850nm或 1310n m。与光器件的耦合相对容易。而对于光端模块来讲，严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块，指的是 光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。一般有以下区别：1. 单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源,耦合部件尺寸与单模光纤配合好， 使用单模光纤传输时能传输较远距离。2. 多模模块一般采用价格较低的LED作为光源，耦合部件尺寸与多模光纤配合好。