什么情況選單模光纖，什么情況選多模光纖，哪個更合適？

電氣圈

2021年7月12日 14:44

在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，光纖由于速率高、速度快得到了廣泛的應(yīng)用，其中以單模光纖和多模光纖最為普遍。關(guān)于這兩種光纖類型的區(qū)別、應(yīng)用等方面仍然有很多疑問，接下來將從兩者的基本結(jié)構(gòu)、傳輸距離、成本等方面深入分析單模光纖和多模光纖的差別。

一、單模光纖和多模光纖基本結(jié)構(gòu)對比

光纖的基本結(jié)構(gòu)一般由外護(hù)套、包層、纖芯、光源組成，單模光纖和多模光纖存在以下不同點：

外護(hù)套顏色差異

在實際應(yīng)用中，光纖的外護(hù)套顏色可用來快速區(qū)分單模光纖和多模光纖。根據(jù)TIA-598C標(biāo)準(zhǔn)定義，單模光纖OS1、OS2采用黃色外護(hù)套，多模光纖OM1、OM2采用橙色外護(hù)套，OM3、OM4采用水藍(lán)色外護(hù)套（在非軍事用途下）。

什么情況選單模光纖，什么情況選多模光纖，哪個更合適？的圖1

圖1：單多模光纖外護(hù)套顏色

纖芯的直徑差異

多模光纖和單模光纖在纖芯直徑上有明顯差異，多模光纖的纖芯直徑通常是50或62.5μm，單模光纖的纖芯直徑是9μm。鑒于這種區(qū)別，單模光纖在較窄的芯徑上只能傳輸波長為1310nm或1550nm的光信號，但纖芯小帶來的好處是，光信號在單模光纖中沿著直線傳播，不會發(fā)生折射，色散較小，帶寬高；多模光纖纖芯寬，它可以在給定的工作波長上傳輸多種模式，但同時由于多模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ蕉噙_(dá)數(shù)百個，各個模式的傳播常數(shù)和群速率不同，使光纖的帶寬窄，色散大，損耗也大。

什么情況選單模光纖，什么情況選多模光纖，哪個更合適？的圖2

圖2：單多模光纖纖芯直徑圖

備注：大多數(shù)光纖的標(biāo)準(zhǔn)包層直徑是125um，標(biāo)準(zhǔn)外保護(hù)層直徑是245um，不區(qū)分單多模。

光源的差異

光源通常有激光光源和LED光源兩種。單模光纖采用激光光源，多模光纖采用LED光源。

什么情況選單模光纖，什么情況選多模光纖，哪個更合適？的圖3

圖3：單多模光纖光源圖

二、單模光纖和多模光纖傳輸距離對比

眾所周知，單模光纖適用于長距離傳輸，多模光纖適用于短距離傳輸，下表展示了不同種類的單多模光纖具體的傳輸距離。

什么情況選單模光纖，什么情況選多模光纖，哪個更合適？的圖4

圖4：單多模光纖傳輸距離對比

從圖表中可以看出，在1G和10G速率下，單模光纖的傳輸距離比多模光纖的傳輸距離遠(yuǎn)的多，那么數(shù)據(jù)中心為什么不全部采用單模光纖呢？這是由于數(shù)據(jù)中心的建設(shè)以短距離傳輸為主，在短距離傳輸環(huán)境下，多模光纖與單模光纖的性能一致，但成本更低；同時，OM3、OM4多模光纖能支持更高的速率，在目前高速率網(wǎng)絡(luò)時代，多模光纖的需求量也不容小覷。

三、單模光纖和多模光纖的成本對比

上面提到了多模光纖的成本比單模光纖低，這主要是由于設(shè)備硬件成本產(chǎn)生的，比如光源的成本差異，材質(zhì)的成本差異。

同樣采用多模光纖系統(tǒng)和單模光纖系統(tǒng)的成本差異也類似，多模光纖系統(tǒng)搭建成本比單模系統(tǒng)低。以飛速(FS)的解決方案為例，一套多模傳輸系統(tǒng)的成本（多模光模塊和跳線）在3300元至5300元不等，而一套單模傳輸系統(tǒng)（單模光模塊和跳線）的成本通常會超過6700元，價格差在1000元以上。

四、單模光纖和多模光纖常見問答

1、單模光纖和多模光纖可以混合使用嗎？

一般情況下不可以，單模光纖與多模光纖的傳輸模式不一樣，如果將兩根光纖混合或直接連接在一起，會造成鏈路損耗，產(chǎn)生線路抖動。不過通過單多模轉(zhuǎn)換跳線，可以將單模和多模鏈路連接起來。

2、可以在單模光纖上使用多模光模塊嗎？在多模光纖上使用單模光模塊呢？

單模光纖上不能使用多模光模塊，會產(chǎn)生較大的損耗；在多模光纖上可以使用單模光模塊，但是需要使用到光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)換光纖類型，例如，通過使用光纖收發(fā)器，1000BASE-LX單模光模塊可以在多模光纖上運行，如下圖。光纖收發(fā)器也可用于解決單模光模塊和多模光模塊之間的連接問題。

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