В целом, существует два типа волокон: те, которые поддерживают несколько путей распространения или поперечных мод, называются многомодовыми волокнами (MMF), и те, которые поддерживают одну моду, называются одномодовыми волокнами (SMF). Но в чём между ними разница? Прочитав эту статью, вы получите ответ.
Обзор одномодового и многомодового оптоволоконного кабеля
Одномодовое оптическое волокно позволяет передавать только одну световую моду одновременно, в то время как многомодовое оптическое волокно может передавать несколько мод. Основные различия между ними заключаются в диаметре сердцевины волокна, длине волны и источнике света, пропускной способности, цветовой оболочке, дальности передачи, стоимости и т. д.
Одномодовое и многомодовое волокно. В чем разница?
Пришло время сравнить одномодовый и многомодовый режимыоптическое волокнои понять их различия.
Диаметр сердечника
Одномодовый кабель имеет меньший размер сердечника, обычно 9 мкм, что обеспечивает меньшее затухание, более высокую пропускную способность и большую дальность передачи.
В отличие от них, многомодовое оптическое волокно имеет больший размер сердцевины, обычно 62,5 или 50 мкм, при этом OM1 имеет 62,5 мкм, а OM2/OM3/OM4/OM5 — 5 мкм. Хотя разница в размерах и существует, её трудно заметить невооружённым глазом, поскольку они тоньше человеческого волоса. Проверка напечатанного на оптоволоконном кабеле кода может помочь определить тип кабеля.
С защитной оболочкой как одномодовые, так и многомодовые волокна имеют диаметр 125 мкм.
Длина волны и источник света
Многомодовое оптическое волокно с большим размером сердечника использует недорогие источники света, такие как светодиоды и лазеры VCSEL с длиной волны 850 нм и 1300 нм. В отличие от него, одномодовый кабель с меньшим размером сердечника использует лазеры или лазерные диоды для генерации света, инжектируемого в кабель, обычно с длиной волны 1310 нм и 1550 нм.
Пропускная способность
Эти два типа волокон различаются по пропускной способности. Одномодовое волокно обеспечивает практически неограниченную пропускную способность благодаря поддержке одного источника света, что обеспечивает меньшее затухание и дисперсию. Это предпочтительный выбор для высокоскоростной связи на больших расстояниях.
С другой стороны, многомодовое волокно может передавать несколько оптических мод, но у него большее затухание и большая дисперсия, что ограничивает его полосу пропускания.
Одномодовое волокно превосходит многомодовое оптическое волокно с точки зрения пропускной способности.
Затухание
Одномодовое волокно имеет меньшее затухание, тогда как многомодовое волокно более подвержено затуханию.
Расстояние
Меньшее затухание и дисперсия мод одномодового кабеля позволяют передавать данные на гораздо большие расстояния, чем многомодовый. Многомодовый кабель экономичен, но ограничен короткими линиями связи (например, 550 м для 1 Гбит/с), в то время как одномодовый кабель используется для передачи данных на очень большие расстояния.
Расходы
При рассмотрении общей стоимости решающую роль играют три сегмента.
Стоимость установки
Часто считается, что стоимость прокладки одномодового оптоволокна выше, чем многомодового, благодаря его преимуществам. Однако в реальности всё наоборот: благодаря более эффективному производству экономия составляет 20–30% по сравнению с многомодовым волокном. Для более дорогих волокон OM3/OM4/OM5 одномодовое волокно может сэкономить до 50% и более. Однако необходимо учитывать и стоимость оптического приёмопередатчика.
Стоимость оптического трансивера
Оптический приёмопередатчик — существенная статья расходов в волоконно-оптических кабелях, на которую приходится значительная часть, иногда до 70% общей стоимости. Одномодовые приёмопередатчики обычно стоят в 1,2–6 раз дороже многомодовых. Это связано с тем, что в одномодовых устройствах используются мощные лазерные диоды (ЛД), которые стоят дороже, в то время как в многомодовых устройствах обычно используются более дешёвые светодиоды или лазеры VCSELS.
Стоимость обновления системы
В связи со стремительным развитием технологий кабельные системы часто требуют модернизации и расширения. Одномодовые оптоволоконные кабели обеспечивают большую масштабируемость, гибкость и адаптивность. Многомодовые кабели, ввиду ограниченной пропускной способности и возможности передачи на короткие расстояния, могут не соответствовать будущим требованиям к передаче больших объемов сигнала на большие расстояния.
Модернизация одномодовой оптоволоконной системы проще: достаточно заменить коммутатор и приёмопередатчики, без необходимости прокладки новых волокон. В отличие от этого, для многомодового кабеля переход с OM2 на OM3, а затем на OM4 для более высокой скорости передачи данных потребует значительно больших затрат, особенно при замене волокон, проложенных под полом.
Подводя итог, можно сказать, что многомодовый режим экономически эффективен на коротких расстояниях, тогда как одномодовый режим идеально подходит для средних и больших расстояний.
Цвет
Цветовая кодировка упрощает идентификацию типа кабеля. TlA-598C соответствует рекомендуемому в отрасли цветовому коду для лёгкого распознавания.
Многомодовые кабели OM1 и OM2 обычно имеют оранжевую оболочку.
У OM3 обычно куртки цвета морской волны.
OM4 обычно имеют куртки цвета морской волны или фиолетового цвета.
OM5 был окрашен в лаймово-зеленый цвет.
Одномодовые OS1 и OS2 обычно с желтыми оболочками.
Приложение
Одномодовый кабель в основном используется в магистральных и городских системах связи в телекоммуникационных сетях, сетях передачи данных и кабельном телевидении.
С другой стороны, многомодовый кабель в основном используется в приложениях с относительно короткими расстояниями, таких как центры обработки данных, облачные вычисления, системы безопасности и локальные вычислительные сети (LAN).
Заключение
В заключение следует отметить, что одномодовые оптоволоконные кабели идеально подходят для передачи данных на большие расстояния в сетях операторов связи, городских и пассивных оптических сетях (MAN и PON). Многомодовые оптоволоконные кабели, напротив, чаще используются в корпоративных сетях, центрах обработки данных и локальных сетях благодаря своей меньшей дальности передачи. Ключевым моментом является выбор типа волокна, наилучшим образом соответствующего требованиям вашей сети, с учётом общей стоимости оптоволокна. Для проектировщика сети принятие этого решения имеет решающее значение для эффективной и надёжной настройки сети.
Время публикации: 19 июня 2025 г.