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一分钟了解光纤、单模光纤、多模光纤

助工
2020-08-25 14:15:27     打赏

光纤的基本结构

光纤裸纤一般可以分为一个三层:纤芯、包层和涂覆层。

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纤维芯和包层是由折射率不同的玻璃,高折射率玻璃芯(锗掺杂的二氧化硅)的中心,一个低折射率的石英玻璃中间包层(纯二氧化硅)。在入射光纤的入射特定角度的光,全反射(由于比芯的包层的略低),其可以在光纤中传播的光纤和包层之间发生。


涂层的主要作用是保护来自外部的损伤光纤,同时增加了光纤的灵活性。如前所述,所述芯和包层是由玻璃制成的,易碎不弯曲,使用涂布层保护光纤和寿命延长作用。


非裸纤的光纤外面还会加一层外护套,除了可以起到环境保护重要作用,不同产品颜色的外护套还可以用来区别以及各种光纤。


光纤按传输方式分为单模光纤和多模光纤。 当光纤直径较小时,只允许一个方向的光通过,即单模光纤,多模光纤是允许光以多个入射角进入和传播的光纤。


光纤的传输特性

光纤有两个主要的传输特性: 损耗和色散。 光纤的损耗是光纤单位长度的衰减,单位是 db / km。 光纤损耗的大小直接影响光纤通讯的传输距离或中继器之间的距离。 光纤色散是由不同的频率分量和模式分量以不同的传输速率携带信号而引起的信号失真。


纤维分散到材料色散,波导色散和偏振模色散。前两个信号不是由于由单一频率的分散体,因为后者信号,而不是引起了单一模色散。不是单一的模式信号使模色散。传单只有单模光纤的基模,因此,只有该材料色散和波导色散,无模态色散。多模光纤有间色散。纤维分散体不仅影响光纤的传输容量,同时也限制了距离继电器的光纤通信系统。


单模传输光纤(SM Fiber)

单模光纤(single-mode fiber,smf)是一种单模光纤,其中光以特定的波动角度进入光纤,在光纤和包层之间完全****,纤芯直径通常为8.5或9.5 m,工作在1310和1550 nm。


多模光纤(MM光纤)

多模光纤(Multi Mode Fiber),就是我们允许有多个导模传输的光纤。多模光纤的纤芯直径进行一般为50μm/62.5μm,由于多模光纤的芯径较大,可容许学生不同发展模式的光于一根作为光纤上传输。多模的标准工作波长范围分别为850nm和1300nm。还有这样一种新的多模光纤技术标准,称为WBMMF(宽带多模光纤),它使用的波长在850nm到953nm之间。


单模传输光纤和多模光纤,两者的包层进行直径一般都为125μm。


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单模光纤或多模光纤?

传输距离

单模光纤的直径较小使反射进行更加具有紧密,仅允许学生一种教学模式的光传播,从而使光信号信息传播的更远。随着光穿过纤芯而产生的光反射数量不断减少,降低了衰减并产生了一个信号通过进一步发展传播。由于其没有模间色散或模间色散很小,单模光纤技术可以提高传输40公里甚至更远的距离而不影响信号,因此单模光纤一般企业用于长距离的数据安全传输,广泛研究应用于中国电信服务公司、有线电视提供商和高等教育院校等。


多模光纤具有较大的直径芯,可以在多种模式下传播光。 在多模传输下,由于核心尺寸较大,即光信号的“扩散”较快,模间色散较大。 在长距离传输过程中,信号的质量会降低,因此多模光纤通常用于短距离、音频/视频应用和局域网(LAN),OM3/OM4/OM5多模光纤可以支持高速数据传输。


带宽、容量

带宽被定义为承载信息的能力。影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散,而其中的模式色散最为重要,单模光纤的色散小,故能把光以很宽的频带传输很长距离。由于多模光纤会产生干扰、干涉等复杂问题,因此在带宽、容量 上均不如单模光纤。最新一代的多模光纤带宽OM5设置为28000MHz/km,而单模光纤带宽则要大的多。


成本

如果单模光纤具有更高的带宽,并且传输距离 更远,那为何还需要多模光纤?成本 或许就是这个问题的关键。由于单模光纤芯径太小,较难控制光束传输,故需要激光作为光源体。由于光端机非常昂贵,故采用单模光纤的成本 会比多模光纤光缆的成本 高。这一事实促使大多数数据中心使用多模光纤来节省成本 。


选择使用哪种教学模式的光纤,更多的取决于所需要的应用发展环境。亿源通可提供各种不同类型的光纤跳线。亿源通(HYC)是一家专注于光通信无源基础研究器件设计研发、制造、销售与服务于社会一体的国家级高新信息技术实现企业。公司作为主营业务产品为:光纤连接器(数据服务中心城市高密度光连接器),波分复用器,光分路器等三大核心光无源基础工作器件,广泛应用于光纤到户、4G/5G移动电子通信、互联网金融数据处理中心、国防安全通信等领域。





关键词: 一分钟     光纤     单模     多模     传输    

工程师
2020-08-25 17:34:00     打赏
2楼

了解到了


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