多模光纖

    當光纖的幾何尺寸（主要是纖芯直徑d1）遠遠大于光波波長時（約1μm），光纖中會存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位，導致長距離的傳輸之后會產生時延、光脈沖變寬。這種現象叫做光纖的模式色散（又叫模間色散）。

    模式色散會使多模光纖的帶寬變窄，降低了其傳輸容量，因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。多模光纖的折射率分布大都為拋物線分布即漸變折射率分布。其纖芯直徑約在50μm左右。

單模光纖

   當光纖的幾何尺寸（主要是芯徑）可以與光波長相近時，如芯徑d1 在5～10μm范圍，光纖只允許一種模式（基模HE11）在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。

   由于它只有一種模式傳播，避免了模式色散的問題，故單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量的光纖通信。因此，要實現單模傳輸，必須使光纖的諸參量滿足一定的條件，通過公式計算得出，對于NA=0.12 的光纖要在λ=1.3μm以上實現單模傳輸時，光纖纖芯的半徑應≤4.2μm，即其纖芯直徑d1≤8.4μm。

單模光纖和多模光纖的基本概念

   單模光纖以一種模式傳輸，纖芯為9μm，速度為100M/s或1G/s，傳輸距離超過5公里，采用激光光源。電纜的顏色主要是黃色，連接頭主要是藍色或綠色，適用波長為1310納米至1550納米。

   多模光纖支持多種模式傳輸，纖芯50μm/62.5μm，典型速度100M/s，傳輸距離2公里，1 G/s可達1000m，10 G/s可達550m，光源為LED。電纜的顏色是1000千兆以上的為橙色，10000兆的為水藍色，連接頭是1000千兆字節以上的為灰色。適用波長為850納米/1310納米。

單模光纖和多模光纖的5大區別

1、傳輸點數的不同：

   單模光纖和多模光纖的主要區別在于傳輸點的模數。單模光纖纖芯直徑小，只能在給定的工作波長下以單模傳輸，傳輸頻率寬，傳輸容量大。多模光纖是一種能夠在給定工作波長下以多種模式同時傳輸的光纖。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。

2、傳輸信號的不同：

   單模光纖只能傳輸單模信號，而多模光纖可以傳輸多模信號。

   多模光纖：顧名思義，它是一種能夠傳輸各種模式電磁波(這里當然是光波)的光纖；因為有多種傳輸模式，所以存在大的模式間色散，并且可以傳輸的信息容量小。多模光纖有一個大的纖芯，通常為50微米，數值孔徑約為0.2。模式的數量取決于核心的直徑、數值孔徑和波長。

   單模光纖：只能傳輸一種模式的信號波，但它必須滿足以下條件：纖芯需要更薄，最好是工作波長的3或4倍；因此，單模光在外觀上比多模光纖薄得多。因為單模光纖只傳輸一種模式，所以沒有模式色散。

3、容量和距離的不同：

   多模光纖用于小容量和短距離系統，單模光纖用于主干網、大容量和長距離系統。單模光纖的纖芯直徑一般為9/125，而多模光纖的纖芯直徑為50/125或62.5/125。

4、波長的不同：

   單模和多模是相對于特定波長的。同一根光纖可以是不同波長的單模或多模光纖。光沒有單一的多模式。光源有單縱模和多縱模。多模光纖在光纖直徑上比單模光纖薄。單模652是62.5/125，而多模有50/125和62.5/125。

   就價格而言，多模一般是具有相同核心數的單模的1.5-2倍。從實際應用的角度來看，多模基本上用于數據訪問光纜。與單模相比，多模最大的缺點是模間色散(由于同一光在不同模式下的速度不同)。

5、色散的不同：

   多模光纖受高模脈沖信號傳播(色散)的影響很大，而單模光纖更好地解決了模間色散問題。SMF核心8.3-9.3微米。MFD通常是9.3微米。

單模光纖可以傳輸更長的距離，為什么不都使用單模光纖呢？

   單模光纖的最大區別在于多模光纖的直徑更大。較大的纖芯直徑意味著多模光纖可以支持多種傳輸模式。雖然價格比單模光纖高，但單模光纖大多采用固態激光二極管作為光源，而多模光纖大多采用LED作為光源。

   顯然，前一種設備比后一種設備更昂貴，導致使用多模光纖的成本比使用單模光纖的成本低得多。此外，在短距離光傳輸條件下，多模光纖與單模光纖一樣工作，特別是在局域網布線場景中，多模光纖與單模光纖的工作狀態一樣良好，所以，在成本優勢的推動下，多模光纖更適合用于數據中心建設。   

使用光纖有哪些優點？

   1) 光纖的通頻帶很寬，理論可達30T。

   2) 無中繼支持長度可達幾十到上百公里，銅線只有幾百米。

   3) 不受電磁場和電磁輻射的影響。

   4) 重量輕，體積小。

   5) 光纖通訊不帶電，使用安全可用于易燃，易暴等場所。

   6) 使用環境溫度范圍寬。

   7) 使用壽命長。

如何選擇光纜？

   光纜的選擇除了根據光纖芯數和光纖種類以外，還要根據光纜的使用環境來選擇光纜的結構和外護套。

   1）戶外用光纜 直埋時，宜選用松套鎧裝光纜。架空時，可選用帶兩根或多根加強筋的黑色PE外護套的松套光纜。

   2）建筑物內用的光纜在選用時應選用緊套光纜并注意其阻燃、毒和煙的特性。一般在管道中或強制通風處可選用阻燃但有煙的類型（Plenum）或可燃無毒的類型（LSZH），暴露的環境中應選用阻燃、無毒和無煙的類型（Riser）。

   3）樓內垂直或水平布纜時，可選用與建筑物內通用的緊套光纜、配線光纜或分支光纜時。

   4）根據網絡應用和光纜應用參數選擇單模和多模光纜，通常室內和短距離應用以多模光纜為主，室外和長距離應用以單模光纜為主。

單模光纖和多模光纖哪個好？

   從安裝簡便性來看，單模光纖更加容易安裝，因為它只有一種模式，而多模光纖則有多種模式，需要更多的安裝步驟。

   從傳輸距離來看，多模光纖傳輸距離更遠，最長可以達到2千米，而單模光纖最長只能傳輸10公里左右。

   從傳輸速率來看，多模光纖傳輸速率更快，最高可以達到10Gbps，而單模光纖最高只能傳輸1Gbps左右。

   從成本來看，單模光纖的成本更低，因為它只有一種模式，而多模光纖則有多種模式，成本更高。

單模光纖和多模光纖能混用嗎?

   可以混用，但是要注意模式轉換器的選擇，因為單模光纖的模式和多模光纖的模式不同，所以要選擇適當的模式轉換器，才能保證單模光纖和多模光纖的正常使用。

單模光纖和多模光纖的區別

    1、多模光纖是光纖通信最原始的技術，后來又找到了更好的單模光纖通信，所以單模光纖通信是多模光纖的改善。

    2、多模發光器件為發光二極管，光頻譜寬、光波不純凈、光傳輸色散大、傳輸距離小。1000 Mbit/s帶寬傳輸，可靠距離為255米。單模發光器件為激光器，光頻譜窄、光波純凈、光傳輸色散小，傳輸距離遠。帶寬大，通常可傳100 Gbit/s以上。實際使用一般分為155M bit/s、1.25G bit/s、2.5G bit/s、10 Gbit/s。單模激光器又分為FP、DFB、CWDM三種。FP激光器通常可傳輸60公里，DFB和CWDM激光器通常可傳輸100公里。

    3、數字式光端機采用視頻無壓縮傳輸技術，這種傳輸方式信息數據量很大，4路以上視頻的光端機均采用1.25G bit/s以上的數據流傳輸，8路視頻的數據流高達1.5Gbit/s， 多模光纖最大帶寬僅為1Gbit/s，如果采用多模光纖傳輸，可能會造成信息丟失、視頻圖像出現大量雪花甚至白斑、數據控制失常。傳輸距離也不足。

    4、單模光纖通信技術目前已經基本取代了多模光纖通信技術了，多模光纖通信技術在市場上已經出現的很少了。