ใยแก้วนำแสง. การจำแนกประเภท. ความแตกต่างระหว่างเส้นใยโหมดมัลติและโหมดเดี่ยว

แม้จะมีสายไฟเบอร์ออปติกที่หลากหลาย แต่ไฟเบอร์ในสายเคเบิลนั้นเกือบจะเหมือนกัน นอกจากนี้ ยังมีผู้ผลิตเส้นใยเอง (Corning, Lucent และ Fujikura มีชื่อเสียงมากที่สุด) น้อยกว่าผู้ผลิตสายเคเบิล

ตามประเภทของโครงสร้างหรือมากกว่าตามขนาดของแกนกลาง ใยแก้วนำแสงแบ่งออกเป็นโหมดเดี่ยว (OM) และโหมดหลายโหมด (MM) พูดอย่างเคร่งครัด คำเหล่านี้ควรใช้โดยสัมพันธ์กับความยาวคลื่นเฉพาะที่ใช้

ในกรณีของเส้นใยมัลติโหมด เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง (โดยทั่วไปคือ 50 หรือ 62.5 µm) มีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นแสงเกือบสองคำสั่ง ซึ่งหมายความว่าแสงสามารถเดินทางผ่านเส้นใยไปตามเส้นทางอิสระหลายทาง (โหมด) ในกรณีนี้ เห็นได้ชัดว่าโหมดต่างๆ มีความยาวต่างกัน และสัญญาณที่เครื่องรับจะ "เปื้อน" อย่างเห็นได้ชัดในเวลา

ด้วยเหตุนี้ เส้นใยแบบขั้นบันไดประเภทตำราเรียน (ตัวเลือกที่ 1) ที่มีดัชนีการหักเหของแสงคงที่ (ความหนาแน่นคงที่) ทั่วทั้งส่วนตัดขวางของแกนกลางจึงไม่ถูกนำมาใช้เป็นเวลานานเนื่องจากมีการกระจายโมดอลขนาดใหญ่

มันถูกแทนที่ด้วยเกรเดียนท์ไฟเบอร์ (ตัวเลือก 2) ซึ่งมีความหนาแน่นไม่สม่ำเสมอของวัสดุหลัก รูปแสดงให้เห็นชัดเจนว่าความยาวเส้นทางของรังสีลดลงอย่างมากเนื่องจากการทำให้เรียบ แม้ว่ารังสีที่เดินทางไกลจากแกนของตัวนำทางแสงจะทะลุผ่านระยะทางไกลมาก แต่ก็มีความเร็วในการแพร่กระจายสูงเช่นกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุจากจุดศูนย์กลางไปยังรัศมีภายนอกลดลงตามกฎพาราโบลา คลื่นแสงจะแพร่กระจายเร็วขึ้น ความหนาแน่นของตัวกลางก็จะยิ่งต่ำลง

เป็นผลให้มีการชดเชยวิถีที่ยาวขึ้น ความเร็วมากขึ้น. ด้วยการเลือกพารามิเตอร์ที่ดี ทำให้สามารถลดความแตกต่างของเวลาในการแพร่ภาพได้ ดังนั้นการกระจายตัวระหว่างโหมดของเส้นใยที่มีการจัดระดับจะเล็กกว่าเส้นใยที่มีความหนาแน่นของแกนคงที่มาก
อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าเส้นใยเกรเดียนท์มัลติโหมดจะสมดุลกันอย่างไร ปัญหานี้สามารถขจัดได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้เส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางที่เล็กเพียงพอเท่านั้น โดยที่ความยาวคลื่นที่เหมาะสม ลำแสงเดียวจะแพร่กระจาย

เส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง 8 หรือ 9.5 ไมครอนเป็นเรื่องปกติธรรมดา ซึ่งใกล้เคียงกับความยาวคลื่นที่ใช้กันทั่วไปที่ 1.3 ไมครอน การกระจายคลื่นความถี่ที่มีแหล่งกำเนิดรังสีที่ไม่อยู่ในอุดมคติยังคงอยู่ แต่ผลกระทบต่อการส่งสัญญาณน้อยกว่าโหมดหรือวัสดุหลายร้อยเท่า ดังนั้น แบนด์วิดท์ของสายเคเบิลโหมดเดียวจึงมากกว่าสายเคเบิลแบบหลายโหมดมาก

ตามปกติแล้วไฟเบอร์ชนิดที่มีประสิทธิภาพสูงจะมีข้อเสีย ประการแรก แน่นอนว่านี่เป็นค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น เนื่องจากต้นทุนของส่วนประกอบ และข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของการติดตั้ง

การเปรียบเทียบเทคโนโลยีโหมดเดี่ยวและมัลติโหมด

ตัวเลือก	สถานะโสด	มัลติโหมด
ความยาวคลื่นที่ใช้	1.3 และ 1.5 µm	0.85 µm ไม่ค่อย 1.3 µm
การลดทอน dB / กม.	0,4 - 0,5	1,0 - 3,0
ประเภทเครื่องส่งสัญญาณ	เลเซอร์ไม่ค่อย LED	ไดโอดเปล่งแสง
ความหนาของแกน	8 หรือ 9.5 µm	50 หรือ 62.5 µm
ช่วงการส่งข้อมูล Fast Ethernet	ประมาณ 20 กม.	สูงสุด 2 กม.
ช่วงการส่งข้อมูลของอุปกรณ์ Fast Ethernet ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ	กว่า 100 กม.	สูงสุด 5 กม.
อัตราการถ่ายโอนที่เป็นไปได้	10GB หรือมากกว่า	มากถึง 1GB ความยาวจำกัด
พื้นที่สมัคร.	โทรคมนาคม	เครือข่ายท้องถิ่น

วัสดุที่ให้มา

สายเคเบิลออปติคัลโหมดเดี่ยวและมัลติโหมด

มีการกำหนดเส้นเลือดโปร่งใสบาง ๆ ที่นำแสงในตัวเอง ใยแก้วนำแสง. วัตถุประสงค์หลักของสายเคเบิลออปติคัลคือพื้นฐานของสายที่สามารถส่งข้อมูลดิจิทัลได้เกิน ความเร็วที่รวดเร็ว. โครงสร้างออปติกมีไม่มากนัก: แกนกลาง แผ่นปิดด้านใน และเปลือกนอก ซึ่งปกป้องใยแก้วนำแสงจากปัจจัยลบภายนอก แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้มีบทบาทในการทำงานของใยแก้วนำแสง

จนถึงปัจจุบันรู้จักประเภทของใยแก้วนำแสง: สถานะโสดและ มัลติโหมด.

สายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียว

ที่ สายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวขนาดแกน +/-9 มม. ขนาดผิวมาตรฐาน 125 มม. มีเพียงแกนเดียวเท่านั้นที่สามารถตอบสนองวัตถุประสงค์การใช้งานได้ ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับใยแก้วนำแสงประเภทนี้ เมื่อรังสีผ่านใยแก้วนำแสง วิถีการเคลื่อนที่ของพวกมันจะไม่เปลี่ยนแปลงและพร้อมๆ กัน ดังนั้นโครงสร้างของสัญญาณที่ใช้จะไม่บิดเบี้ยว สัญญาณดิจิตอลสามารถส่งผ่านได้หลายกิโลเมตรโดยไม่มีความเสี่ยงจากการกระจายของรังสี ในการทำงานกับเลนส์ใยแก้วนำแสงจะใช้เลเซอร์ซึ่งใช้แสงที่มีขนาดคลื่นที่แน่นอน คนดี ลักษณะทั่วไปให้เหตุผลในการใช้ไฟเบอร์ประเภทนี้ทุกที่ แต่ราคาสูงและมีความเปราะบางสัมพัทธ์ลดเกณฑ์การประเมิน

ในทางกลับกัน ไฟเบอร์โหมดเดียวสามารถ:

• คานขยับ.
  ใยแก้วนำแสงประเภทนี้โดดเด่นด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางที่เล็กกว่า ซึ่งช่วยให้ใช้งานได้ในช่วงการทำงาน 1.5 ไมโครเมตรบนสายบรอดแบนด์โดยใช้เครื่องขยายสัญญาณออปติคัล
• กับการพลัดถิ่น ความยาวขั้นต่ำคลื่น,
  ซึ่งเส้นใยสามารถรองรับสัญญาณที่แพร่กระจายได้เพียงสัญญาณเดียว ไฟเบอร์ดังกล่าวใช้พลังงานจำนวนมากในการส่งข้อมูลในระยะทางไกล และได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในการเดินเรือ
• ด้วยการกระจายลำแสงที่ไม่เป็นศูนย์.
  เมื่อใช้ไฟเบอร์ประเภทนี้ เอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นจะไม่ส่งผลต่อคุณภาพของสัญญาณที่ให้มาและโครงสร้างของสัญญาณ ซึ่งทำให้สามารถใช้ไฟเบอร์นี้ในระบบเทคโนโลยี DWDM ได้

สายเคเบิลออปติคัลมัลติโหมด

ที่ สายเคเบิลออปติคัลมัลติโหมด(ดูหัวข้อ) รังสีของแสงจะกระจัดกระจายอย่างมาก และในกรณีนี้ จะเกิดการบิดเบี้ยวของโครงสร้างของสัญญาณที่ส่ง แกนกลางมีตัวบ่งชี้ +/- 60 ไมครอนผิวหนังเป็นมาตรฐาน - 125 ไมครอน การใช้ LED แบบธรรมดาสำหรับการทำงานของมัลติคอร์ (ต่างจากเลเซอร์ที่ใช้ในเส้นใยโมโนฟิลาเมนต์) ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของไฟเบอร์และส่งผลดีต่อต้นทุน ในเวลาเดียวกัน ดัชนีการลดทอนในมัลติคอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับโมโนคอร์และผันผวนภายใน 15 เดซิเบล/กม.

ไฟเบอร์มัลติโหมดแตกต่างกันไปตาม ก้าวและ การไล่ระดับสี.

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบขั้นบันไดมีการกระเจิงของลำแสงขนาดใหญ่เนื่องจากชั้นการกระโดดที่ไม่สม่ำเสมอของความหนาแน่นของแกนควอตซ์ การใช้งานจึงมีจำกัด เส้นสั้นการเชื่อมต่อ ไฟเบอร์ออปติกแบบไล่ระดับมีลักษณะเฉพาะด้วยการกระเจิงของลำแสงที่ลดลงเนื่องจากการกระจายดัชนีการหักเหของแสงที่ราบรื่น เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางของเกรเดียนต์มัลติคอร์ไฟเบอร์คือ +/- 55 µm ส่วนปลอกเป็นค่ามาตรฐาน (125 µm)

อ่าน 9773 ครั้งหนึ่ง แก้ไขล่าสุดอาทิตย์, 21 ธันวาคม 2014 02:00

ใยแก้วนำแสง (ใยแก้วนำแสง)- เป็นเกลียวแก้วบาง (บางครั้งเป็นพลาสติก) ที่ออกแบบมาเพื่อส่งแสงในระยะทางไกล

ปัจจุบันใยแก้วนำแสงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในระดับอุตสาหกรรมและในประเทศ ในศตวรรษที่ 21 ไฟเบอร์และเทคโนโลยีต่างๆ มีราคาตกต่ำลงเนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีใหม่ๆ และสิ่งที่เคยถูกมองว่าแพงเกินไปและเป็นนวัตกรรมใหม่ในปัจจุบันก็ถูกพิจารณาทุกวัน

ไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?

1. สถานะโสด;
2. มัลติโหมด;

ไฟเบอร์ 2 ชนิดนี้แตกต่างกันอย่างไร?

ดังนั้นในเส้นใยใด ๆ ก็มีแกนกลางและปลอก:

ไฟเบอร์โหมดเดียว

ในไฟเบอร์โหมดเดียว แกนกลางคือ 9 µm และส่วนหุ้มไฟเบอร์คือ 125 µm (ด้วยเหตุนี้ การทำเครื่องหมาย 9/125 ของไฟเบอร์โหมดเดียว) ฟลักซ์แสงทั้งหมด (โหมด) เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กของแกนกลาง วิ่งขนานหรือตามแนวแกนกลางของแกน ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้ในเส้นใยโหมดเดียวคือตั้งแต่ 1310 ถึง 1550 นาโนเมตร และใช้ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสเฉพาะจุดแคบ

มัลติไฟเบอร์

ในไฟเบอร์แบบมัลติโหมด แกนกลางคือ 50 µm หรือ 62.5 µm และส่วนหุ้มฉนวนก็ 125 µm ด้วย ในเรื่องนี้ฟลักซ์แสงจำนวนมากถูกส่งผ่านเส้นใยมัลติโหมดซึ่งมีวิถีที่แตกต่างกันและสะท้อนจาก "ขอบ" ของแกนกลางอย่างต่อเนื่อง ความยาวคลื่นที่ใช้ในเส้นใยมัลติโหมดอยู่ที่ 850 ถึง 1310 นาโนเมตร และใช้ลำแสงกระจัดกระจาย

ความแตกต่างในลักษณะของ single-mode และ multimode fiber

มีบทบาทสำคัญโดยการลดทอนสัญญาณในเส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวและมัลติโหมด การลดทอนในไฟเบอร์แบบโหมดเดียวเนื่องจากลำแสงแคบนั้นต่ำกว่าแบบมัลติโหมดหลายเท่า ซึ่งเน้นย้ำถึงข้อดีของไฟเบอร์แบบโหมดเดียวอีกครั้ง

สุดท้าย หนึ่งในเกณฑ์หลักคือแบนด์วิดท์ของไฟเบอร์ อีกครั้ง ไฟเบอร์โหมดเดียวมีข้อได้เปรียบเหนือไฟเบอร์แบบหลายโหมด แบนด์วิดธ์โหมดเดียวหลายครั้ง (ถ้าไม่ใช่ "ลำดับความสำคัญ") สูงกว่าโหมดหลายโหมด

เป็นเรื่องปกติที่จะพิจารณาว่า FOCL ที่สร้างจากไฟเบอร์มัลติโหมดนั้นมีราคาถูกกว่าโหมดเดี่ยวมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า LED แทนที่จะเป็นเลเซอร์ถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงในโหมดมัลติ อย่างไรก็ตาม ใน ปีที่แล้วเลเซอร์เริ่มใช้ทั้งในโหมดเดียวและหลายโหมดซึ่งส่งผลต่อการปรับราคาสำหรับอุปกรณ์ หลากหลายชนิดใยแก้วนำแสง

ใยแก้วนำแสงเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยในการสร้างเครือข่ายการสื่อสารแกนหลัก ความยาวของสายสื่อสารใยแก้วนำแสงในรัสเซียกับผู้ให้บริการโทรคมนาคมรายใหญ่ถึง > 50,000 กม. ต้องขอบคุณไฟเบอร์ที่ทำให้เรามีข้อดีในการสื่อสารอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ลองพิจารณาฮีโร่แห่งโอกาส - ใยแก้วนำแสง ในบทความ ฉันจะพยายามเขียนง่ายๆ เกี่ยวกับเส้นใยแก้วนำแสง โดยไม่มีการคำนวณทางคณิตศาสตร์และคำอธิบายง่ายๆ ของมนุษย์ บทความนี้เป็นเพียงเกริ่นนำ กล่าวคือ ไม่มีความรู้เฉพาะตัว ทุกสิ่งที่จะอธิบายสามารถพบได้ในหนังสือหลายเล่ม อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่การคัดลอกและวาง แต่เป็นการบีบข้อมูลจาก "กอง" ของข้อมูล เป็นเพียงสาระสำคัญ

การจำแนกประเภท

ส่วนใหญ่แล้วเส้นใยจะถูกแบ่งออกเป็น2 ประเภททั่วไปเส้นใย 1. เส้นใยมัลติโหมด 2. เส้นใยโหมดเดี่ยว ขอคำอธิบายในระดับ "ครัวเรือน" ว่ามีโหมดเดียวและหลายโหมด ลองนึกภาพระบบส่งกำลังสมมุติที่มีไฟเบอร์เสียบอยู่ เราจำเป็นต้องถ่ายโอนข้อมูลไบนารี พัลส์ของกระแสไฟฟ้าไม่แพร่กระจายในเส้นใย เนื่องจากเป็นอิเล็กทริก ดังนั้นเราจะส่งพลังงานของแสง ในการทำเช่นนี้ เราต้องการแหล่งพลังงานแสง อาจเป็น LED และเลเซอร์ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าเราใช้อะไรเป็นตัวส่งสัญญาณแบบเบา ลองคิดดูว่าแสงถูกนำเข้าสู่เส้นใยอย่างไร: 1) การแผ่รังสีของแสงมีสเปกตรัมของมันเอง ดังนั้นหากแกนกลางของเส้นใยกว้าง (ซึ่งอยู่ในเส้นใยมัลติโหมด) ส่วนประกอบสเปกตรัมของแสงก็จะเข้าสู่แกนกลางมากขึ้น

ตัวอย่างเช่น เราส่งแสงที่ความยาวคลื่น 1300 นาโนเมตร (เช่น) แกนกลางของมัลติโหมดกว้าง จากนั้นคลื่นจะมีเส้นทางการแพร่กระจายมากขึ้น แต่ละเส้นทางดังกล่าวเป็น mod

2) หากแกนกลางมีขนาดเล็ก (เส้นใยโหมดเดียว) เส้นทางการแพร่กระจายของคลื่นจะลดลงตามลำดับ และตั้งแต่ mods เพิ่มเติมน้อยกว่านั้นมาก จะไม่มีการกระจายแบบโมดอล (เพิ่มเติมจากด้านล่าง) นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างเส้นใยโหมดมัลติและโหมดเดี่ยว

ขอบคุณ enjoint, tegger, hazanko สำหรับความคิดเห็น

ในทางกลับกัน Multimode จะถูกแบ่งออกเป็นเส้นใยที่มีดัชนีการหักเหของแสงแบบขั้น (step index multi mode fiber) และการไล่ระดับสี (graded index m / mode fiber)

โหมดเดียวแบ่งออกเป็นแบบขั้นบันได มาตรฐาน (ไฟเบอร์มาตรฐาน) โดยมีการกระจายแบบเลื่อน (แบบกระจายแบบกระจาย) และแบบกระจายแบบไม่เป็นศูนย์ (แบบกระจายแบบไม่เป็นศูนย์)

การออกแบบใยแก้วนำแสง

เส้นใยแต่ละเส้นประกอบด้วยแกนกลางและส่วนหุ้มที่มีดัชนีการหักเหของแสงต่างกัน แกนกลาง (ซึ่งเป็นตัวกลางหลักในการส่งพลังงานของสัญญาณแสง) ทำจากวัสดุที่มีความหนาแน่นทางแสงมากกว่า เปลือกทำด้วยวัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น ทางเข้า 50/125 บ่งชี้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลางคือ 50 ไมครอน และเปลือกคือ 125 ไมครอน เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางเท่ากับ 50 µm และ 62.5 µm เป็นสัญญาณของไฟเบอร์ออปติกแบบมัลติโหมด และ 8-10 µm ตามลำดับ โหมดเดี่ยว โดยปกติเปลือกจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 125 μm เสมอ

อย่างที่คุณเห็น เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลางของไฟเบอร์โหมดเดียวนั้นเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของไฟเบอร์มัลติโหมดมาก เส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่เล็กกว่าทำให้สามารถลดการกระจายแบบโมดอลได้ (ซึ่งอาจจะเขียนเป็น บทความแยกต่างหากรวมทั้งปัญหาการแพร่กระจายของแสงในเส้นใย) และเพิ่มระยะการส่งสัญญาณด้วย อย่างไรก็ตาม เส้นใยโหมดเดี่ยวจะเข้ามาแทนที่เส้นใยหลายโหมดเนื่องจากมีลักษณะ "การขนส่ง" ที่ดีกว่า หากไม่จำเป็นต้องใช้เลเซอร์สเปกตรัมแคบราคาแพง เส้นใยมัลติโหมดใช้ไฟ LED ที่มีสเปกตรัมที่แผ่กว้างกว่า

ดังนั้น สำหรับโซลูชันออปติคัลต้นทุนต่ำ เช่น ISP LAN แอปพลิเคชันหลายโหมดจึงเกิดขึ้น

โปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสง

การเต้นรำทั้งหมดกับแทมบูรีนที่เส้นใยเพื่อเพิ่มอัตราการส่งสัญญาณอยู่รอบโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสง เนื่องจากปัจจัยจำกัดหลักในการเพิ่มความเร็วคือการกระจายแบบโมดอล โดยสังเขป สาระสำคัญมีดังนี้: เมื่อรังสีเลเซอร์เข้าสู่แกนของเส้นใย สัญญาณจะถูกส่งผ่านในรูปแบบของโหมดแยก (ประมาณ: รังสีของแสง แต่ในความเป็นจริง องค์ประกอบสเปกตรัมที่แตกต่างกันของสัญญาณอินพุต) ยิ่งกว่านั้น , “รังสี” เข้าไปใต้ มุมต่างๆดังนั้นเวลาการแพร่กระจายของพลังงานของแต่ละโหมดจึงแตกต่างกัน นี้จะแสดงในรูปด้านล่าง

โปรไฟล์การหักเหของแสง 3 แบบจะแสดงที่นี่: แบบขั้นบันไดและแบบไล่ระดับสีสำหรับไฟเบอร์แบบมัลติโหมด และแบบขั้นสำหรับโหมดเดี่ยว จะเห็นได้ว่าในโหมดมัลติโหมดแสงจะแพร่กระจายไปตามเส้นทางที่แตกต่างกัน แต่เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงคงที่ของแกนกลางด้วยความเร็วเท่ากัน โหมดที่ถูกบังคับให้เดินตามเส้นขาดมาช้ากว่าโหมดที่เดินตามเส้นตรง ดังนั้นสัญญาณเดิมจึงยืดเยื้อไปตามกาลเวลา อีกสิ่งหนึ่งคือด้วยโปรไฟล์การไล่ระดับสี โหมดเหล่านั้นที่เคยอยู่ตรงกลางจะช้าลง และโหมดที่ไปตามเส้นทางที่พัง ตรงกันข้าม จะเร่งความเร็ว เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงของแกนกลางไม่สอดคล้องกัน มันเพิ่มพาราโบลาจากขอบเข้าหาศูนย์กลาง สิ่งนี้ช่วยให้คุณเพิ่มความเร็วในการส่งและรับสัญญาณที่จดจำได้ที่แผนกต้อนรับ

การประยุกต์ใช้ใยแก้วนำแสง

นอกจากนี้ สายเคเบิลแกนหลักในปัจจุบันเกือบทั้งหมดมาพร้อมกับการกระจายการเลื่อนแบบไม่เป็นศูนย์ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้มัลติเพล็กซิ่งการแบ่งคลื่นสเปกตรัม (WDM) บนสายเคเบิลเหล่านี้ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนสายเคเบิล

และเมื่อสร้างเครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟมักใช้ไฟเบอร์แบบมัลติโหมด

ขอบคุณสำหรับคำวิจารณ์ที่สร้างสรรค์

ปล.ถ้าน่าสนใจอาจมีบทความเกี่ยวกับ - การกระจายตัว - ประเภทของไฟเบอร์ สายออปติคัล(ไม่ใช่เส้นใย) - ระบบส่งกำลังที่ใช้สำหรับการบดอัด wdm/dwdm - ขั้นตอนการต่อสายใยแก้วนำแสง และประเภทของชิป แท็ก:

• ใยแก้วนำแสง
• ใยแก้วนำแสง
• ไฟเบอร์
• การกระจายตัว

www.habr.com

ความแตกต่างระหว่างสายเคเบิลออปติคัลเดี่ยวและมัลติโหมด

Home / บทความ / ความแตกต่างระหว่างสายเคเบิลออปติคัลเดี่ยวและมัลติโหมด

สายเคเบิลในสายสื่อสารใยแก้วนำแสงมีสองประเภท กล่าวคือ: สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเป็นแบบมัลติและดังนั้นโหมดเดียว

ตามชื่อสถาปัตยกรรม สายเคเบิลโหมดเดียวไม่อนุญาตให้มีแสงทะลุผ่านได้มากกว่าหนึ่งโหมด ดังนั้นความแตกต่างระหว่างสายเคเบิลออปติคัลโหมดเดี่ยวและมัลติโหมดจึงอยู่ในวิธีที่การแผ่รังสีออปติคัลผ่านพวกมัน ขนาดของแกนไฟเบอร์เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่อาจส่งผลต่อการซื้อสายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวหรืออื่นๆ

เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่าของแกนกลางทำให้การกระจายแบบโมดอลต่ำลง และด้วยเหตุนี้ จึงมีความเป็นไปได้ในการส่งข้อมูลในระยะทางไกลโดยไม่ต้องใช้เราเตอร์ ตัวทำซ้ำ และตัวทำซ้ำ ปัจจัยลบคือไฟเบอร์แบบโหมดเดียวและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่ง รับ และแปลงข้อมูล ตลอดจนการรักษาคุณสมบัติทางเทคนิคของสายเคเบิลออปติคัลนั้นมีราคาแพงมาก

ในแง่ของขนาดเฉพาะ ไฟเบอร์โหมดเดียวมีแกนที่บางมาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 µm หรือน้อยกว่า แบนด์วิดท์ของสายเคเบิลมีตั้งแต่ 10 Gbps ขึ้นไป

สายเคเบิลออปติคัลมัลติโหมด

ไม่เหมือนกับสายเคเบิลโหมดเดียว สายเคเบิลมัลติโหมดช่วยให้คุณส่งผ่านโหมดจำนวน n ผ่านตัวเองได้ ตัวนำดังกล่าวอาจมีเส้นทางแสงอิสระมากกว่าหนึ่งเส้น อย่างไรก็ตาม ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางทำให้แสงมีแนวโน้มที่จะสะท้อนจากพื้นผิวของเปลือกหุ้มด้านนอกของแกนมากขึ้น ซึ่งจะทำให้การกระจายแบบโมดอลเพิ่มขึ้น การกระเจิงของลำแสงในสายเคเบิลทำให้ระยะการส่งสัญญาณลดลงและจำเป็นต้องเพิ่มจำนวนตัวทำซ้ำ

วิศวกรคนใดที่ออกแบบไฟเบอร์เสร็จแล้วเป็นผลสุดท้ายในเครือข่ายจะได้รับอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 2.5 Gbps เกิดคำถามขึ้นอีกครั้งว่า “ถ้าฉันซื้อสายไฟเบอร์ออปติก ฉันควรเลือกอันไหน” ทุกอย่างขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางเทคนิคและ คุณภาพที่ต้องการการเชื่อมต่อ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถซื้อสายเคเบิลออปติก 8 ไฟเบอร์ ในตัวนำดังกล่าวมีเส้นใย 8 เส้นซึ่งอยู่ในโมดูลกลาง

www.volioptika.ru

บล็อกคอมพิวเตอร์

สายเคเบิลออปติคัลเป็นไฟเบอร์แบบบางที่มีความยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้แสงสามารถส่องผ่านได้ในระยะทางไกลเนื่องจากเอฟเฟกต์ ภาพสะท้อนภายในรังสีจากผนังเปลือกหอย สายเคเบิลออปติคัลในปัจจุบันผลิตขึ้นโดยใช้สองเทคโนโลยี - โหมดเดียวและหลายโหมด เกี่ยวกับวิธีที่สายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวแตกต่างจากสายเคเบิลแบบหลายโหมดและจะกล่าวถึงต่อไป

หลักการทำงาน

สายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อพกพา "โหมด" หนึ่งอันหรือลำแสงเดียว ในเวลาเดียวกัน สายเคเบิลออปติคัลแบบมัลติโหมดช่วยให้คุณสามารถส่ง "โหมด" หรือคานหลาย ๆ อันพร้อมกันได้ ซึ่งแต่ละอันจะสะท้อนอยู่ในสายเคเบิลในมุมหักเหของมันเอง

ความแตกต่างทางเรขาคณิต

สายเคเบิลออปติคัลแบบมัลติโหมดและโหมดเดี่ยวมีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดด้วยตาเปล่า สายเคเบิลมัลติโหมดมีแกนนำสัญญาณที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 62.5 ไมครอน สายเคเบิลโหมดเดียวบางกว่าและมีแกนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 ถึง 10 ไมครอน การ์ดเครือข่ายสมัยใหม่มีพอร์ตออปติคัลและมีการติดตั้งการ์ดเครือข่ายหลายตัวบนเซิร์ฟเวอร์พร้อมกันโดยรองรับการเชื่อมต่อโดยตรงของสายเคเบิลโหมดเดียวหรือหลายโหมดผ่านขั้วต่อพิเศษ

ความแตกต่างของแบนด์วิดท์

ไฟเบอร์ออปติกมัลติโหมดมีแบนด์วิดท์สูงถึงหลายร้อย MHz ต่อกิโลเมตร เนื่องจากคุณสมบัติของสายนี้ สายเคเบิลมัลติโหมดจึงสามารถส่งข้อมูลได้ในระยะทางไกลถึง 10 ไมล์ และสามารถใช้ตัวทำซ้ำแบบออปติคัลที่มีราคาไม่แพงนัก (ตัวรับส่งสัญญาณ) เพื่อเพิ่มระยะการส่งข้อมูล เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครือข่ายใยแก้วนำแสงในบทความใหม่ของเรา

ในเวลาเดียวกัน สายเคเบิลโหมดเดียวสามารถส่งข้อมูลได้ไกลกว่า 10 กม. แต่ต้องใช้รังสีจากเลเซอร์ไดโอดแบบโซลิดสเตตราคาแพงหรือตัวปล่อยโหมดเดียวอื่นๆ ไดโอดดังกล่าวมักจะประกอบด้วยโมดูลการเปล่งแสงสองโมดูลที่สร้างฟลักซ์แสงร่วมกับข้อมูลในทิศทางเดียว เครื่องส่งสัญญาณที่ติดตั้งบนสายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวโดยทั่วไปจะมีค่าใช้จ่ายสี่เท่าหรือมากกว่าอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันสำหรับการถ่ายทอดสัญญาณมัลติโหมด

pcnotes.com

Singlemode หรือ multimode เลือกสายไหนดี? อะไรดีกว่ากัน?

เมื่อตอบคำถามว่าสายเคเบิลออปติคัลแบบไหนดีกว่าโหมดเดี่ยวหรือหลายโหมดไม่มีความคิดเห็นสองข้อ โดย ข้อกำหนดทางเทคนิคและประสิทธิภาพ - สายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวดีกว่ามัลติโหมด ช่วยให้คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากในระยะทางไกล (สูงสุด 40 กม. สำหรับแอปพลิเคชัน 10GBASE และ 40GBASE) ดังนั้นค่าใช้จ่ายของสายเคเบิลโหมดเดียว (และอุปกรณ์สำหรับการส่งข้อมูล) จึงสูงกว่าของมัลติโหมด

แต่ถึงกระนั้นสายเคเบิลออปติคัลชนิดใดให้เลือกสำหรับงานเฉพาะ? ด้านล่างนี้คือบางส่วน คำแนะนำการปฏิบัติสิ่งที่คุณโฟกัสได้เมื่อเลือกประเภทของสายเคเบิล:

• ก่อนอื่นเรามาดูประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้งานและข้อกำหนด (รวมถึง เงื่อนไขอ้างอิง) บริการด้านไอทีของลูกค้าหรือหน่วยงานปฏิบัติการ และปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตอุปกรณ์ที่ใช้งานหรือลูกค้าอย่างเคร่งครัดเมื่อเลือกประเภทของสายเคเบิลและอุปกรณ์ออปติคัลอื่น ๆ
• หากจำเป็นต้องวางสายเคเบิลในระยะทางมากกว่า 500 ม. (โดยหลักแล้วสำหรับการเชื่อมต่อแกนหลักระหว่างโหนดขนาดใหญ่ระยะไกล) และเพื่อถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมาก เราใช้สายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวเท่านั้น
• ในการถ่ายโอนข้อมูลภายในอาคารเดียวกันระหว่างห้องครอสและห้องเซิร์ฟเวอร์บนชั้นต่างๆ หรือในอาคารที่แตกต่างกัน การใช้สายเคเบิลแบบมัลติโหมดนั้นเหมาะสม มีราคาถูกกว่าและต้องการจำนวนรอบ / ทางลงและรัศมีน้อยกว่า
• ก็ในสถานการณ์ที่ไม่มี ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ใช้งาน ความยาวของลำตัวและข้อมูลทางเทคนิคอื่น ๆ - ใช้สายเคเบิลโหมดเดียว คุณไม่สามารถผิดพลาดได้อย่างแน่นอน!

นอกจากนี้ เราไม่ควรลืมว่าสำหรับแต่ละแอปพลิเคชันในเครือข่ายใยแก้วนำแสง ขอแนะนำให้วางเส้นใยสองเส้นและจัดเตรียมใยแก้วนำแสงซ้ำซ้อน 100% (เช่น หากคุณวางแผนที่จะส่งข้อมูลผ่านออปติก เครือข่ายท้องถิ่น(1) โทรศัพท์ (2) และกล้องวงจรปิด (3) จากนั้นจำนวนเส้นใยในสายเคเบิลควรเป็น 3*2*100% สำรอง = 12 เส้นใย)

สายเคเบิลในสายสื่อสารใยแก้วนำแสงมีสองประเภท กล่าวคือ: สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเป็นแบบมัลติและดังนั้นโหมดเดียว

ตามชื่อที่สื่อถึง สถาปัตยกรรมสายเคเบิลแบบโหมดเดียวไม่อนุญาตให้มีลำแสงมากกว่าหนึ่ง - โหมด - ผ่านตัวเอง ดังนั้นความแตกต่างระหว่างสายเคเบิลออปติคัลโหมดเดี่ยวและมัลติโหมดจึงอยู่ในวิธีที่การแผ่รังสีออปติคัลผ่านพวกมัน ขนาดของแกนไฟเบอร์เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่อาจส่งผลต่อการซื้อสายเคเบิลออปติคัลโหมดเดียวหรืออื่นๆ

เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่าของแกนกลางให้การกระจายแบบโมดอลที่เล็กลง และด้วยเหตุนี้ - ความเป็นไปได้ของการส่งข้อมูลในระยะทางไกลโดยไม่ต้องใช้เราเตอร์ ตัวทำซ้ำ และตัวทำซ้ำ ด้านลบ ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่ง รับ และแปลงข้อมูล และรักษาประสิทธิภาพของสายเคเบิลออปติคัลมีราคาแพงมาก

ในแง่ของขนาดเฉพาะ ไฟเบอร์โหมดเดียวมีแกนที่บางมาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 µm หรือน้อยกว่า แบนด์วิดท์ของสายเคเบิลมีตั้งแต่ 10 Gbps ขึ้นไป

สายเคเบิลออปติคัลมัลติโหมด

ไม่เหมือนกับสายเคเบิลโหมดเดียว สายเคเบิลมัลติโหมดช่วยให้คุณส่งผ่านโหมดจำนวน n ผ่านตัวเองได้ ตัวนำดังกล่าวอาจมีเส้นทางแสงอิสระมากกว่าหนึ่งเส้น อย่างไรก็ตาม ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางทำให้แสงมีแนวโน้มที่จะสะท้อนจากพื้นผิวของเปลือกหุ้มด้านนอกของแกนมากขึ้น ซึ่งจะทำให้การกระจายแบบโมดอลเพิ่มขึ้น การกระเจิงของลำแสงในสายเคเบิลทำให้ระยะการส่งสัญญาณลดลงและจำเป็นต้องเพิ่มจำนวนตัวทำซ้ำ

วิศวกรคนใดที่ออกแบบไฟเบอร์เสร็จแล้วเป็นผลสุดท้ายในเครือข่ายจะได้รับอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 2.5 Gbps เกิดคำถามขึ้นอีกครั้งว่า “ถ้าฉันซื้อสายไฟเบอร์ออปติก ฉันควรเลือกอันไหน” ทั้งหมดขึ้นอยู่กับตัวชี้วัดทางเทคนิคและคุณภาพการสื่อสารที่จำเป็น ตัวอย่างเช่น คุณสามารถซื้อสายเคเบิลออปติก 8 ไฟเบอร์ ในตัวนำดังกล่าวมีเส้นใย 8 เส้นซึ่งอยู่ในโมดูลกลาง