В общем, существует два типа волокон: многомодовые волокна (ММВ), поддерживающие несколько путей распространения или поперечные моды, и одномодовые волокна (СМВ). Но в чем разница между ними? Прочитав эту статью, вы найдете ответ.
Обзор одномодовых и многомодовых оптоволоконных кабелей
Одномодовое волокно позволяет распространять только один световой режим одновременно, тогда как многомодовое оптическое волокно может распространять несколько режимов. Ключевые различия между ними заключаются в диаметре сердцевины волокна, длине волны и источнике света, полосе пропускания, цвете оболочки, дальности распространения, стоимости и т. д.
В чем разница между одномодовым и многомодовым волокном?
Пришло время сравнить одномодовый и многомодовый режимы.оптическое волокнои понимать их различия.
Диаметр сердечника
Одномодовый кабель имеет меньший диаметр жилы, 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 мкм или 50 мкм, при этом у OM1 он составляет 62,5 мкм, а у OM2/OM3/OM4/OM5 — 5 мкм. Хотя разница в размерах и существует, она нелегко заметна невооруженным глазом, поскольку волокна меньше толщины человеческого волоса. Определение типа волокна можно провести, проверив маркировку на оптоволоконном кабеле.
Благодаря защитной оболочке, как одномодовые, так и многомодовые волокна имеют диаметр 125 мкм.
Длина волны и источник света
Многомодовое оптическое волокно с большим диаметром сердцевины использует недорогие источники света, такие как светодиоды и VCSEL-лазеры, на длинах волн 850 нм и 1300 нм. В отличие от них, одномодовый кабель с меньшим диаметром сердцевины использует лазеры или лазерные диоды для генерации света, подаваемого в кабель, обычно на длинах волн 1310 нм и 1550 нм.
Пропускная способность
Эти два типа волокна различаются по пропускной способности. Одномодовое волокно обеспечивает практически неограниченную пропускную способность благодаря поддержке одного мода источника света, что приводит к меньшему затуханию и дисперсии. Оно является предпочтительным выбором для высокоскоростной телекоммуникации на большие расстояния.
С другой стороны, многомодовое волокно может передавать несколько оптических мод, но оно обладает более высоким затуханием и большей дисперсией, что ограничивает его полосу пропускания.
Одномодовое волокно превосходит многомодовое оптическое волокно по пропускной способности.
Затухание
Одномодовое волокно имеет меньшее затухание, тогда как многомодовое волокно более подвержено затуханию.
Расстояние
Низкое затухание и дисперсия мод в одномодовом кабеле позволяют передавать данные на гораздо большие расстояния, чем в многомодовом. Многомодовый кабель экономически выгоден, но ограничен короткими линиями связи (например, 550 м для 1 Гбит/с), в то время как одномодовый используется для передачи данных на очень большие расстояния.
Расходы
При рассмотрении общей стоимости решающую роль играют три сегмента.
Стоимость установки
Зачастую считается, что стоимость прокладки одномодового оптоволокна выше, чем многомодового, из-за его преимуществ. Однако на самом деле все наоборот: благодаря более эффективному производству, экономия составляет 20-30% по сравнению с многомодовым волокном. Для более дорогих волокон OM3/OM4/OM5, использование одномодового волокна позволяет сэкономить до 50% и более. Однако следует также учитывать стоимость оптического трансивера.
Стоимость оптического приемопередатчика
Оптический трансивер является значительной составляющей стоимости волоконно-оптических кабелей, составляя существенную часть, иногда до 70% от общей стоимости. Одномодовые трансиверы, как правило, стоят в 1,2–6 раз дороже многомодовых. Это связано с тем, что в одномодовых устройствах используются мощные лазерные диоды (ЛД), которые дороже, в то время как в многомодовых устройствах обычно используются более дешевые светодиоды (LED) или лазеры с вертикальной разверткой (VCSELS).
Стоимость обновления системы
В связи со стремительным развитием технологий кабельные системы часто нуждаются в модернизации и расширении. Одномодовые оптоволоконные кабели обеспечивают большую масштабируемость, гибкость и адаптивность. Многомодовые кабели, из-за ограниченной полосы пропускания и возможностей передачи на короткие расстояния, могут оказаться неспособными удовлетворить будущие потребности в передаче сигналов на большие расстояния и в больших объемах.
Модернизация одномодовой волоконно-оптической системы проще и включает в себя только замену коммутатора и трансиверов без необходимости прокладки новых волокон. В отличие от этого, для многомодового кабеля переход с OM2 на OM3, а затем на OM4 для более высокоскоростной передачи данных повлечет за собой значительно большие затраты, особенно при замене волокон, проложенных под полом.
В заключение можно сказать, что многорежимная связь экономически выгодна для коротких расстояний, в то время как однорежимная связь идеально подходит для средних и дальних расстояний.
Цвет
Цветовая кодировка упрощает идентификацию типа кабеля. Стандарт TA-598C содержит рекомендованную отраслью цветовую кодировку для облегчения распознавания.
Микрофоны Multimode OM1 и OM2 обычно имеют оранжевую оболочку.
Обычно у OM3 есть куртки бирюзового цвета.
Обычно у OM4 оболочки имеют бирюзовый или фиолетовый цвет.
Цвет OM5 был ярко-салатовым.
Однорежимные ОС1 и ОС2, как правило, с жёлтыми жилетами.
Приложение
Одномодовый кабель в основном используется в магистральных и городских сетях дальней связи в телекоммуникационных, датакоммуникационных и кабельных сетях.
С другой стороны, многомодовый кабель в основном используется в приложениях, работающих на относительно коротких расстояниях, таких как центры обработки данных, облачные вычисления, системы безопасности и локальные сети (LAN).
Заключение
В заключение, одномодовый волоконно-оптический кабель идеально подходит для передачи данных на большие расстояния в сетях операторов связи, городских сетях (MAN) и сетях PON. Многомодовый волоконно-оптический кабель, с другой стороны, чаще используется в корпоративных сетях, центрах обработки данных и локальных сетях (LAN) из-за меньшей дальности действия. Ключевым моментом является выбор типа волокна, который наилучшим образом соответствует требованиям вашей сети, с учетом общей стоимости волокна. Для проектировщика сети принятие этого решения имеет решающее значение для эффективной и надежной настройки сети.
Дата публикации: 19 июня 2025 г.