當(dāng)前位置:首頁 > 百科知識(shí) > 光通訊 > 正文

單模光纖 又名:G652光纖

       根據(jù)國際電信聯(lián)盟ITU-T建議規(guī)范,單模光纖可以分為G.652(色散非位移單模光纖)、G.653(色散位移光纖)、G.654(截止波長位移光纖)、G.655(非零色散位移光纖)、G.656(低斜率非零色散位移光纖)和G.657(耐彎光纖)單模光纖六種類型,其中G.652和G.655單模光纖是最常見的光纖類型。

       單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離,在100Mbps的以太網(wǎng)以至1G千兆網(wǎng),單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。

簡介

       "單模光纖" 在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中的解釋:一般v小于2.405時(shí),光纖中 就只有一個(gè)波峰通過,故稱為單模光纖,它的芯子很細(xì),約為8一10微米,模式色散很小.影響光纖傳輸帶寬度的主要因素是各種色散,而以模式色散最為重要,單模光纖的色散小,故能把光以很寬的頻帶傳輸很長距離。

      單模光纖具備10 micron的芯直徑,可容許單模光束傳輸,可減除頻寬及振模色散(Modal dispersion)的限制,但由于單模光纖芯徑太小,較難控制光束傳輸,故需要極為昂貴的激光作為光源體,而單模光纜的主要限制在于材料色散(Material dispersion),單模光纜主要利用激光才能獲得高頻寬,而由于LED會(huì)發(fā)放大量不同頻寬的光源,所以材料色散要求非常重要。

      單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離,在100Mbps的以太網(wǎng)以至1G千兆網(wǎng),單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。

      從成本角度考慮,由于光端機(jī)非常昂貴,故采用單模光纖的成本會(huì)比多模光纖電纜的成本高。

      單模光纖(SingleModeFiber, SMF)

      折射率分布和突變型光纖相似,纖芯直徑只有8~10 μm,光線以直線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播。因?yàn)檫@種光纖只能傳輸一個(gè)模式(兩個(gè)偏振態(tài)簡并),所以稱為單模光纖,其信號(hào)畸變很小。

分類

652單模光纖

      滿足ITU-T.G.652要求的單模光纖,常稱為非色散位移光纖,其零色散位于1.3um窗口低損耗區(qū),工作波長為1310nm(損耗為0.36dB/km)。我國已敷設(shè)的光纖光纜絕大多數(shù) 是這類光纖。隨著光纖光纜工業(yè)和半導(dǎo)體激光技術(shù)的成功推進(jìn),光纖線路的工作波長可轉(zhuǎn)移到更低損耗(0.22dB/km)的1550nm光纖窗口。

653單模光纖

      滿足ITU-T.G.653要求的單模光纖,常稱色散位移光纖(DSF=Dispersion Shifled Fiber),其零色散波長移位到損耗極低的1550nm處。這種光纖在有些國家,特別在日本被推廣使用,我國京九干線上也有所采納。美國AT&T早期發(fā)現(xiàn)DSF的嚴(yán)重不足,在1550nm附近低色散區(qū)存在有害的四波混頻等光纖非線性效應(yīng),阻礙光纖放大器在1550nm窗口的應(yīng)用。但在日本,將色散補(bǔ)償技術(shù)*用于G.653單模光纖線路,仍可解決問題,而且未見有日本的G.655光纖,似屬個(gè)謎。

655單模光纖

       滿足ITU-T.G.655要求的單模光纖,常稱非零色散位移光纖或NZDSF(=NonZero Dispersion Shifted Fiber)。屬于色散位移光纖,不過在1550nm處色散不是零值(按ITU-T.G.655規(guī)定,在波長1530-1565nm范圍對(duì)應(yīng)的色散值為0.1-6.0ps/nm*km),用以平衡四波混頻等非線性效應(yīng)。商品光纖有如AT&T的TrueWave光纖,Corning的SMF-LS光纖(其零色散波長典型值為1567.5nm,零色散典型值為0.07ps/nm2*km)以及Corning的LEAF光纖。我國的"大寶實(shí)"光纖等。

主要區(qū)別

       這些都是ITU給光纖規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)種類:

       G.651是多模光纖。

       G.652是常規(guī)單模光纖,零色散點(diǎn)在1300nm,此點(diǎn)色散最小;同時(shí)根據(jù)PMD又分為G. 652A、B、C、D四種。

       G. 653是色散位移光纖(DSF),以1550nm為零色散點(diǎn),原理是通過波導(dǎo)色散進(jìn)行色散平移,使低損耗與零色散在同一工作波長上。但同時(shí)零色散不利于多信道WDM傳輸,因?yàn)楫?dāng)復(fù)用的信道數(shù)較多時(shí),信道間距較小,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一種稱為四波混頻(FWM)的非線性光學(xué)效應(yīng),這種效應(yīng)使兩個(gè)或三個(gè)傳輸波長混合,產(chǎn)生新的、有害的頻率分量,導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_。如果光纖線路的色散為零,F(xiàn)WM的干擾就會(huì)十分嚴(yán)重;如果有微量色散,F(xiàn)WM干擾反而會(huì)減小,針對(duì)這一現(xiàn)像,科學(xué)家們研制了一種新型光纖,NZ-DSF。

       G. 654光纖是超低損耗光纖,主要用于跨洋光纜,其纖芯是純二氧化硅,而普通的光纖纖芯要摻鍺。在1550nm附近的損耗最小,僅為0.185dB/km,但在此區(qū)域色散比較大,約17~20 ps/〔nm*km〕,在1300nm波長區(qū)域色散則為零。

       G. 655光纖是非零色散位移光纖(NZ-DSF),分655A、B、C,主要特點(diǎn)是1550nm的色散接近零,但不是零。是一種改進(jìn)的色散位移光纖,以抑制四波混頻。

       G. 656光纖是未來導(dǎo)向光纖,G656的工作波長明顯增大,包括S,C和L波段(1460到1625nm)。

       G.657光纖,國際電信聯(lián)盟ITU-T于2006年12月發(fā)布了《接入網(wǎng)用彎曲損耗不敏感單模光纖和光纜的特性》的標(biāo)準(zhǔn)建議,即G.657光纖標(biāo)準(zhǔn)。G.657光纖劃分成了A大類和B大類光纖,同時(shí)按照最小可彎曲半徑的原則,將彎曲等級(jí)分為1,2,3三個(gè)等級(jí),其中1對(duì)應(yīng)10mm最小彎曲半徑,2對(duì)應(yīng)7.5mm最小彎曲半徑,3對(duì)應(yīng)5mm最小彎曲半徑。結(jié)合這兩個(gè)原則,將G.657光纖分為了四個(gè)子類,G.657.A1、G.657.A2、G.657.B2和G.657.B3。

參數(shù)對(duì)比

aram" log-set-param="table_view">
技術(shù)參數(shù)
G.655
G.652
 
工作波長(nm)
1530-1565
1310
1550
衰減(dB/km)
≤0.22
≤0.36
≤0.22
零色散波長(nm)
 
1300-1324
 
零色散斜率(ps/nm2*km)
0.045-0.1
0.093
 
色散(ps/nm*
km)
1≤|D|≤6
3.5
18
色散范圍(nm)
1530-1565
1288-1339
1550
偏振模色散(ps/√km)
單盤:≤0.125 鏈路(≥20盤光纜):≤0.10
單盤:≤0.20 鏈路(≥20盤光纜):≤0.15
 
光有效面積(?m2)
55-85
80
 
模場直徑(?m)
8.0 ~ 11.0
8.8 ~ 9.5
10.5
彎曲特性(dB)
1.0
0.5
0.5

       從表中參數(shù)可以看出,兩種光纖的衰減系數(shù)并沒有太大差異,G.652 光纖的色散系數(shù)在1550nm 波長為18ps/nm*km,當(dāng)傳輸10Gb/s 的TDM 和WDM 系統(tǒng)時(shí),為了增加中繼距離,需要介入具有負(fù)色散系數(shù)的光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償。G.655 光纖1530-1560nm 波長區(qū)色散通常為1.0-6ps/nm*km,傳輸相同的10Gb/s 系統(tǒng)時(shí),因色散很低,勿需采取色散補(bǔ)償措施;但G.655 光纖因在1550nm 處色散較小,其非線性效應(yīng)比G.652 光纖大;G.652與G.655 光纖的PMD 建議指標(biāo)相同,實(shí)際測試時(shí),G.655 光纖 PMD 指標(biāo)小于G.652光纖。目前G.655 光纖的價(jià)格較高,其市場價(jià)格約為G.652光纖的1 倍。兩種光纖的工程應(yīng)用列于下表。

idth="569" log-set-param="table_view">
middle" width="120" align="left">
采用光纖類型
傳輸2.5Gb/s TDM 和WDM 系統(tǒng)
傳輸10Gb/s TDM 和WDM 系統(tǒng)
G.652
滿足
滿足, 但需采取色散補(bǔ)償措施
G.655
滿足
滿足

       表中比較表明,對(duì)于傳輸2.5Gb/s 的TDM 和WDM 系統(tǒng),兩種光纖均能滿足。對(duì)于傳輸10Gb/s 的TDM 和WDM 系統(tǒng)時(shí),G.652 光纖需采取色散補(bǔ)償措施,并需要對(duì)已敷設(shè)的光纜進(jìn)行PMD 測試,在滿足要求的前提下,才可開通基于10Gb/s 的傳輸系統(tǒng)。G.655 光纖不需頻繁采取色散補(bǔ)償措施,但光纖價(jià)格偏高。

研制歷程

       1980年,國際上,包括中國學(xué)者都在討論單模光纖與多模光纖到底哪種更好時(shí),上??萍即髮W(xué)黃嘉院士認(rèn)識(shí)到長波長單模光纖具有損耗低、色散小等優(yōu)點(diǎn),是遠(yuǎn)距離大容量 通信 系統(tǒng) 的理想介質(zhì)。以黃宏嘉院士為首的研究小組于1979年提出開展單模光纖研究的建議。該建議得到了上海市科委的支持,并將“單模光纖研究”列為上海市重點(diǎn)科研項(xiàng)目。

       至1982年5月進(jìn)行了研究工作的第二階段。以上??拼笈c上海石英玻璃廠協(xié)作,得到了電子23所的支持和合作。于1982年5月由上海市科委主持了由中國9個(gè)單位24名專家參加的鑒定工作。鑒定委員會(huì)認(rèn)為,“此次單模光纖科研工作是基礎(chǔ)性和開拓性的,不僅填補(bǔ)了中國在這個(gè)重要研究領(lǐng)域的空白,而且是以較快的速度趕上國際水平?!?/p>

       單模光纖的研制歷程是一個(gè)技術(shù)不斷突破與創(chuàng)新的過程,以下是其主要的研制歷程:

一、理論提出與初步研發(fā)

       1966年:華裔科學(xué)家高錕發(fā)表了具有歷史意義的論文,分析了造成光纖傳輸損耗的主要原因,從理論上闡述了有可能把損耗降低到20dB/km的見解,并提出這樣的光纖將可用于通信。這為單模光纖的研制奠定了理論基礎(chǔ)。

       1970年:美國康寧公司成功拉出了損耗為20dB/km的光纖,證明了光纖作為通信介質(zhì)的可能性。雖然此時(shí)的光纖可能并非單模光纖,但這一成就為后續(xù)的單模光纖研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

二、單模光纖的研制成功

       1980年左右:為了克服多模光纖在傳輸過程中存在的模式噪聲問題,人們開始研制單模光纖。單模光纖的設(shè)計(jì)思想是只傳輸一個(gè)模式的光,從而避免了模式噪聲的發(fā)生。在這一時(shí)期,成功研制出了零色散點(diǎn)在1.31μm的單模光纖,這被認(rèn)為是單模光纖研制成功的重要標(biāo)志。

       1982年:隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的增加,全球開始大量建設(shè)G.652單模光纖長途工程。單模光纖的市場需求大增,刺激了大規(guī)模生產(chǎn)。這一時(shí)期,各大光纖制造商不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高光纖性能。

三、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn)的制定

       1973-1977年:世界各大光纖制造商開發(fā)了各種先進(jìn)的預(yù)制棒生產(chǎn)工藝,如康寧的OVD技術(shù)、日本的VAD技術(shù)等。這些技術(shù)的出現(xiàn)為單模光纖的大規(guī)模生產(chǎn)提供了有力支持。

       1984年:第三窗口(1550nm)開始啟用,這進(jìn)一步拓寬了單模光纖的應(yīng)用范圍。同年,國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)發(fā)布了G.651和G.652標(biāo)準(zhǔn),為單模光纖的規(guī)范化生產(chǎn)和使用提供了指導(dǎo)。

       1985年:G.652光纖在1310nm和1550nm波長的損耗分別達(dá)到0.35dB/km和0.21dB/km,這標(biāo)志著單模光纖的性能已經(jīng)達(dá)到了較高水平。

四、后續(xù)發(fā)展與應(yīng)用

       1990年代:隨著摻鉺光纖放大器EDFA)的商用化,密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)被提上議事日程。這為單模光纖在高速、大容量通信系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了有力支持。

       至今:單模光纖已經(jīng)成為現(xiàn)代通信系統(tǒng)中不可或缺的一部分,廣泛應(yīng)用于長途通信、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的增加,單模光纖的性能還在不斷提升和完善。

       綜上所述,單模光纖的研制歷程是一個(gè)從理論提出到實(shí)踐驗(yàn)證、從初步研發(fā)到大規(guī)模生產(chǎn)、從生產(chǎn)工藝改進(jìn)到標(biāo)準(zhǔn)制定的過程。在這個(gè)過程中,科學(xué)家們和工程師們不斷克服技術(shù)難題、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,最終實(shí)現(xiàn)了單模光纖的廣泛應(yīng)用和普及。

特性參數(shù)

       ①衰耗系數(shù)a:其規(guī)定與物理含義與多模光纖完全相同,在此不多敘述。

       ②色散系數(shù)D(λ):我們已經(jīng)知道,光纖的色散可以分為三大部分即模式色散、材料色散與波導(dǎo)色散。而對(duì)于單模光纖而言,由于實(shí)現(xiàn)了單模傳輸所以不存在模式色散的問題,故其色散主要表現(xiàn)為材料色散與波導(dǎo)色散(統(tǒng)稱模內(nèi)色散)。綜合考慮單模光纖的材料色散與波導(dǎo)色散,統(tǒng)稱色散系數(shù)。色散系數(shù)可以這樣理解:每公里的光纖由于單位譜寬所引起的脈沖展寬值。因此,L公里光纖由色散引起的脈沖展寬值為:σ=δλ·D(λ)·L(2.17)其中:δλ為光源譜寬σ為根均方展寬值色散系數(shù)越小越好。光纖的色散系數(shù)越小,就意味著其帶寬系數(shù)越大即傳輸容量越大。例如CCITT建議在波長1.31微米處單模光纖的色散系數(shù)應(yīng)小于3.5ps/km.nm。經(jīng)過計(jì)算,其帶寬系數(shù)在25000MHz·km以上,是多模光纖的60多倍(多模光纖的帶寬系數(shù)一般在1000MHz·km以下)。

       ③模場直徑d:模場直徑表征單模光纖集中光能量的程度。由于單模光纖中只有基模在進(jìn)行傳輸,因此粗略地講,模場直徑就是在單模光纖的接收端面上基模光斑的直徑(實(shí)際上基模光斑并沒有明顯的邊界)??梢詷O其粗略地認(rèn)為(很不嚴(yán)格的說法),模場直徑d和單模光纖的纖芯直徑相近。

       ④截止波長λc:我們知道,當(dāng)光纖的歸一化頻率V小于其歸一化截止頻率Vc時(shí),才能實(shí)現(xiàn)單模傳輸,即在光纖中僅有基模在傳輸,其余的高次模全部截止。也就是說,除了光纖的參量如纖芯半徑,數(shù)值孔徑必須滿足一定條件外,要實(shí)現(xiàn)單模傳輸還必須使光波波長大于某個(gè)數(shù)值,即λ≥λc,這個(gè)數(shù)值就叫做單模光纖的截止波長。因此,截止波長λc的含義是,能使光纖實(shí)現(xiàn)單模傳輸?shù)淖钚」ぷ鞴獠úㄩL。也就是說,盡管其它條件皆滿足,但如果光波波長不大于單模光纖的截止波長,仍不可能實(shí)現(xiàn)單模傳輸。

       5、回?fù)p---ReturnLoss:反射損耗又稱為回波損耗,它是指出光端,后向反射光相對(duì)輸入光的比率的分貝數(shù),回波損耗愈大愈好,以減少反射光對(duì)光源和系統(tǒng)的影響。

       單模傳輸設(shè)備所采用的光器件是LD,通常按波長可分為1310nm和1550nm兩個(gè)波長,按輸出功率可分為普通LD、高功率LD、DFB-LD(分布反饋光器件)。單模光纖傳輸所用的光纖最普遍的是G.652,其線徑為9微米。

光纖波長

       1310nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí),決定其傳輸距離限制的是衰減因數(shù);因?yàn)樵?310nm波長下,光纖的材料色散與結(jié)構(gòu)色散相互抵消總的色散為0,在1310nm波長上有微小振幅的光信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶傳輸。

       1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時(shí)衰減因數(shù)很小,單純從衰減因數(shù)考慮,1550nm波長的光在相同的光功率下傳輸?shù)木嚯x大于1310nm波長的光下的傳輸?shù)木嚯x,但是實(shí)際情況并非如此,單模光纖帶寬B與色散因數(shù)D的關(guān)系為:B=132.5/(Dl*D*L)GHz

       其中L為光纖的長度,Dl為譜線寬度,對(duì)于1550nm波長的光,其色散因數(shù)如表3為20ps/(nm.km),假設(shè)其光譜寬度等于1nm,傳輸距離為L=50公里,則有:B=132.5/(D*L)GHz=132.5MHz

應(yīng)用情況

1)簡介

       由于現(xiàn)在的光纖多采用塑料做纖芯。成本已經(jīng)很低了。例如市場上出售的四芯單模光纖就只有2~3元/米

       而單模/多模光纖收發(fā)器的價(jià)格也在300~500之間。所以它的應(yīng)用成本很低。,

       過去我們?cè)诮ㄔO(shè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的傳統(tǒng)觀念是局域網(wǎng)只用雙絞線,只有高速連接互聯(lián)網(wǎng)時(shí)才用到光纖,有些企業(yè)或是廠礦局域網(wǎng)的范圍很大,而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求更高,在這里我們就建議使用光纖了,使用光纖的成本不比使用達(dá)標(biāo)的超五類雙絞線高多少。而且不必?fù)?dān)心雷擊,不用考慮局域網(wǎng)的有效距離,大家可以在以后的工作中參考使用。

       相關(guān)閱讀:《光纖連網(wǎng)離你不遠(yuǎn),實(shí)例講解光纖局域網(wǎng)應(yīng)用》

2)產(chǎn)品選用指南

       單模光纖的芯線標(biāo)稱直徑規(guī)格為(8~10)μm/125μm。規(guī)格(芯數(shù))有2、4、6、8、12、16、20、24、36、48、60、72、84、96芯等。線纜外護(hù)層材料有普通型;普通阻燃性;低煙無鹵型;低煙無鹵阻燃型。

       當(dāng)用戶對(duì)系統(tǒng)有保密要求,不允許信號(hào)往外發(fā)射時(shí),或系統(tǒng)發(fā)射指標(biāo)不能滿足規(guī)定時(shí),應(yīng)采用屏蔽銅芯對(duì)絞電纜和屏蔽配線設(shè)備,或采用光纜系統(tǒng)。

3)施工、安裝要點(diǎn)

       由于光纖的纖芯是石英玻璃的,極易弄斷,因此在施工彎曲時(shí),決不允許超過最小的彎曲半徑。其次,光纖的抗拉強(qiáng)度比電纜小,因此在操作光纜時(shí),不允許超過各種類型光纜抗拉強(qiáng)度。在光纜敷設(shè)好以后,在設(shè)備間和樓層配線間將光纜捆接在一起,然后才進(jìn)行光纖連接??梢岳霉饫w端接裝置(OUT)、光纖耦合器、光纖連接器面板來建立模組化的連接。當(dāng)敷設(shè)光纜工作完成,以及在應(yīng)有的位置上建立互連模組以后,就可以將光纖連接器加到光纖末端上,并建立光纖連接。

       其他參見《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》GB/T 50312-2000和《建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》CECS 89:97中要求。

區(qū)別

       1、 單模傳輸距離遠(yuǎn)

       2、 多模傳輸帶寬大

       3、 單模不會(huì)發(fā)生色散,質(zhì)量可靠

       4、 單模通常使用激光作為光源,貴,而多模通常用便宜的LED

       5、 單模價(jià)格比較高

       6、 多模價(jià)格便宜,近距離傳輸可以

和多模光纖區(qū)別

       單模光纖和多模光纖在多個(gè)方面存在明顯的區(qū)別,這些區(qū)別主要體現(xiàn)在芯徑、光源、傳輸特性、物理特性、應(yīng)用場景以及成本與制造等方面。以下是對(duì)這些區(qū)別的詳細(xì)歸納:

一、芯徑與包層直徑

       單模光纖:芯徑較小,一般為8~10微米(也有說法認(rèn)為其芯徑為9微米),包層直徑通常為125微米。這種細(xì)小的芯徑使得單模光纖只能傳輸一個(gè)模式的光線。

       多模光纖:芯徑較大,通常為50或62.5微米,同樣具有125微米的包層直徑。較大的芯徑使得多模光纖能夠同時(shí)傳輸多個(gè)模式的光線。

二、光源

       單模光纖:通常采用激光器或激光二極管作為光源。激光光源能產(chǎn)生單一模式的光,具備高亮度、高功率等優(yōu)勢,適用于長距離、高速數(shù)據(jù)傳輸。

       多模光纖:則通常采用LED或垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)作為光源。這些光源能產(chǎn)生多個(gè)模式的光,光較為分散,適用于短距離、低速數(shù)據(jù)傳輸。

三、傳輸特性

       傳輸距離:單模光纖的傳輸距離較長,一般可達(dá)數(shù)十公里或數(shù)百公里,適用于長距離通信和數(shù)據(jù)傳輸。而多模光纖的傳輸距離相對(duì)較短,一般只能傳輸幾公里或幾百米,適合短距離傳輸如局域網(wǎng)等。

       傳輸帶寬:單模光纖的傳輸帶寬較大,可以傳輸更多的信息,適用于高速數(shù)據(jù)傳輸、寬帶通信等場景。多模光纖的傳輸帶寬較小,容易受到衰減、模式間干擾等因素的影響。

       色散與模態(tài)色散:單模光纖幾乎不存在色散問題,因此其帶寬較寬。而多模光纖存在多模態(tài)色散,這限制了其有效傳輸距離和帶寬。

四、物理特性

       彎曲半徑:單模光纖的彎曲半徑較小,一般小于5mm,因?yàn)槠湫緩叫?,在彎曲時(shí)形變較小,不會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量產(chǎn)生太大影響。而多模光纖的彎曲半徑較大,一般大于10mm。

       拉力:單模光纖能承受的拉力較大,一般在10N左右,而多模光纖能承受的拉力較小,一般在5N左右。

五、應(yīng)用場景

       單模光纖:主要應(yīng)用于長距離通信和數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域,如城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等。其傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸帶寬大、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)使得它成為這些領(lǐng)域的首選。

       多模光纖:適用于短距離傳輸、光傳感器系統(tǒng)和顯示器連接等場合。例如,它可以用于本地區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、家庭網(wǎng)絡(luò)、光傳感器系統(tǒng)以及連接計(jì)算機(jī)和顯示器之間的視頻傳輸?shù)取?/p>

六、成本與制造

       制造成本:多模光纖的制造成本相對(duì)較低,因?yàn)槠湫緩酱螅圃旃に囅鄬?duì)簡單。而單模光纖的制造成本較高,但其具有更高的傳輸速率和更遠(yuǎn)的傳輸距離,適用于特定的高端應(yīng)用場景。

       設(shè)備成本:雖然單模光纖本身價(jià)格可能低于多模光纖,但與之配套的光端設(shè)備價(jià)格較高。而多模光纖的設(shè)備相對(duì)便宜,因此從整體系統(tǒng)成本來看,多模光纖的成本可能更低。

       綜上所述,單模光纖和多模光纖在多個(gè)方面存在顯著差異。了解這些區(qū)別有助于根據(jù)具體需求選擇合適的光纖傳輸介質(zhì),以實(shí)現(xiàn)更高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。

收發(fā)器

       單模光纖收發(fā)器是一種將電信號(hào)和光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的設(shè)備,主要用于遠(yuǎn)距離傳輸。以下是對(duì)單模光纖收發(fā)器的詳細(xì)介紹:

一、定義與分類

       定義:單模光纖收發(fā)器是針對(duì)單模光纖設(shè)計(jì)的,能夠?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),或?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在光纖中的傳輸。

       分類:

       按速率:可分為單10M、100M的光纖收發(fā)器、10/100M自適應(yīng)的光纖收發(fā)器和1000M光纖收發(fā)器。

       按結(jié)構(gòu):可分為桌面式(獨(dú)立式)光纖收發(fā)器和機(jī)架式光纖收發(fā)器。

       按光纖數(shù)量:可分為單纖光纖收發(fā)器和雙纖光纖收發(fā)器。

       按網(wǎng)管:可分為網(wǎng)管型光纖收發(fā)器和非網(wǎng)管型光纖收發(fā)器。

二、工作原理

       單模光纖收發(fā)器的工作原理是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),通過單模光纖進(jìn)行傳輸,再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。具體來說,它由發(fā)送端和接收端兩部分組成。發(fā)送端負(fù)責(zé)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),通過單模光纖進(jìn)行傳輸;接收端則負(fù)責(zé)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),輸出到接收設(shè)備中。這一過程中,涉及到激光器、調(diào)制器、光纖接口、光電探測器、放大器、解調(diào)器等多個(gè)組件的協(xié)同工作。

三、特點(diǎn)與優(yōu)勢

       長距離傳輸:由于單模光纖的損耗較低,單模光纖收發(fā)器能夠支持更遠(yuǎn)的傳輸距離,從幾十公里甚至到上百公里以上,適用于長距離的通信需求。

       高速傳輸:單模光纖的帶寬更高,信號(hào)衰減小,抗干擾能力強(qiáng),因此適合高速數(shù)據(jù)傳輸。支持從百兆到千兆,乃至10G以上的傳輸速率。

       環(huán)境適應(yīng)性:單模光纖收發(fā)器通常具有耐用設(shè)計(jì),能夠適應(yīng)各種溫度和濕度條件,確保在各種環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。

       即插即用:單模光纖收發(fā)器便于安裝和維護(hù),無需額外配置,即插即用,降低了使用難度和成本。

四、應(yīng)用場景

       單模光纖收發(fā)器廣泛應(yīng)用于需要長距離、高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱鼍埃纾?/p>

       廣域網(wǎng):用于連接不同地理位置的網(wǎng)絡(luò),如不同城市或國家之間的通信。

       城域網(wǎng):在城市范圍內(nèi),用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或數(shù)據(jù)中心。

       校園網(wǎng)或企業(yè)園區(qū)網(wǎng):在大型園區(qū)或校園內(nèi),用于連接不同樓宇之間的網(wǎng)絡(luò)。

       光纖到戶(FTTH):在光纖到戶的最后階段,用于戶內(nèi)與戶外光纖網(wǎng)絡(luò)的連接。

       數(shù)據(jù)中心互聯(lián):實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)中心間的高速數(shù)據(jù)交換,提高資源共享效率。

       遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)長距離監(jiān)控視頻信號(hào)的傳輸。

       科研與教育:滿足高等教育和科研機(jī)構(gòu)的大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸需求。

五、選購與配置建議

       在選擇單模光纖收發(fā)器時(shí),需要考慮的因素包括傳輸距離、數(shù)據(jù)速率、工作波長(常見的有1310nm和1550nm)、電源類型(如PoE或直流電源)、防護(hù)等級(jí)等。正確的選擇和配置可以確保光纖網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和高效性。

       綜上所述,單模光纖收發(fā)器是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的組成部分,它通過提供可靠的光電轉(zhuǎn)換功能,確保了信息在遠(yuǎn)距離、高速率傳輸過程中的穩(wěn)定性和完整性。


內(nèi)容來自百科網(wǎng)