В чем отличия между одномодовыми и многомодовыми оптическими кабелями

Оптическое волокно характеризуется прекрасными эксплуатационными параметрами. Оно предназначается для скоростной передачи цифровой информации. В структуре любого кабеля присутствует светонесущий элемент, который окружен демпферной оболочкой. Ее главной задачей считается формирование границы сред. Сегодня выделяют одномодовый и многомодовый оптические виды кабеля, имеющие отличия.

Определение одномодового оптического кабеля

Под этим термином понимают способность передачи лишь одной моды – единственного светового несущего сигнала. Такое волокно дополнено сердечником диаметром 10 микрометров и даже меньше. Потому при передаче сигнала возникает меньшая модовая дисперсия. Благодаря этому удается передавать сигнал на значительные дистанции, не пользуясь повторителями. При этом одномодовое оптоволокно и его сопутствующие элементы характеризуются довольно высокой стоимостью.

К главным разновидностям такого кабеля стоит отнести следующие:

  • со смещением лучевой дисперсии;
  • с ненулевой смещенной дисперсией;
  • со смещенным параметром минимальной длины волны.

Одномодовое волокно применяется в таких системах:

  • морские кабельные линии связи;
  • структурированные кабельные системы, при которых магистрали имеют длину больше 550 метров;
  • региональные линии;
  • наземные магистрали дальней связи;
  • системы GPON с доведением до итогового пользователя;
  • системы кабельного телевидения;
  • кабельные системы, которые обслуживают центры обработки данных.

провода в оплётки

Что такое многомодовое волокно

Под этим термином понимают способность передачи ряда независимых световых сигналов – мод. Они отличаются по фазам и длине волн. Но это требует использования сердечника большего диаметра.

По мере увеличения этого показателя повышается вероятность отражения света от поверхности этого элемента. Как следствие, появляется модовая дисперсия. Ее также называют рассеиванием. Как следствие, сокращается дистанция и пропускная способность между повторителями сигнала.

Многомодовое волокно обычно применяется в таких структурах:

  • структурированные кабельные системы и магистрали, которые проходят внутри здания;
  • горизонтальные элементы кабельных систем;
  • центры обработки данных в сочетании с одномодовым волокном.

В чем отличия

Одномодовое волокно отличается от многомодового по целому ряду технических характеристик и параметров.

По диаметру сердечника

Этот параметр одномодового волокна намного меньше, чем этот же показатель у многомодового. Во втором случае он равняется 50 и 62,5 микрометра. Такая ширина дает возможность подавать несколько мод в единственное волокно. Однако при этом она повышает риск отражения светового потока от внешней части сердечника. Это становится причиной рассеивания и ухудшения передачи сигнала.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Сердечник одномодового кабеля имеет диаметр до 10 микрометров. В оптоволокне такого размера существенно уменьшается риск дисперсии. За счет этого удается передавать информацию на внушительные расстояния.

подключены провода

По длине волны и источнику света

Большой размер сердечника многомодового оптоволокна позволяет использовать в нем доступных световых источников. К ним относятся светодиоды и VCSEL. Они функционируют на длине волны 850 и 1310 нанометров. При этом в одномодовом волоконе, как правило, применяются лазеры. Также могут использоваться лазерные диоды. Они производят свет, который впрыскивается в кабель. Длина волны этого вида оптоволокна составляет 1310 и 1550 нанометров.

По пропускной способности

На размер полосы пропускания многомодового волокна влияет его световой режим. При этом предельная ширина полосы сейчас равняется 28000 мегагерц на километр. Стоит отметить, что теоретически полоса пропускания одномодового волокна считается неограниченной. Потому этот вид волокна способен пропускать 1 световой режим за раз.

По расстоянию

Одномодовое волокно можно применять для работы на внушительные дистанции. При этом многомодовое оптоволокно стоит использовать для коротких интервалов.

Разница в стоимости

Сегодня одномодовое обычно стоит дешевле по сравнению с многомодовым. Однако при этом рекомендуется учитывать и прочие ценовые особенности.

Разводка кабелей

Большая часть волоконно-оптических систем пользуется приемопередатчиками. Они соединяют приемник и передатчик в одном модуле. Для этого применяется оптоволоконная технология для отправки и получения информации по оптической сети.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Сегодня стоимость многомодовых трансиверов в 2-3 раза ниже, чем одномодовых. По мере уменьшения стоимости трансиверов одномодовый режим чаще применяется в приложениях на небольшие расстояния, поскольку это считается экономически эффективным вариантом.

разводка проводов

Оптический модуль

В структуре любого волоконно-оптического кабеля есть так называемые модули. Они представляют собой пластиковые трубки, которые защищают оптические волокна. Такие элементы отличаются по цветам и количеству.  Если сравнивать стоимость модулей, нужно сказать, что многомодовые конструкции стоят в 2-3 раза дешевле.

Стоимость системы

Одномодовое волокно обычно настроено на работу на внушительные расстояния. Это требует применения модулей с лазерами, которые функционируют на более длинных волнах. При этом они отличаются более узкой спектральной шириной.

Эти параметры трансивера в комбинации с потребностью в более точном выравнивании и разъемах повышенной прочности для меньших диаметров сердечника существенно повышают стоимость модулей и приводят к высоким расходам на одноканальное оптоволокно.

многоходовые волокна

Методы создания модулей на основе VCSEL, которые оптимизированы для применения многомодовым оптоволокном, проще интегрируются в массивные приборы. Они считаются более дешевыми, если сравнивать с аналогичными одномодовыми устройствами.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Несмотря на применение ряда оптоволоконных линий и массивов с трансиверами, наблюдается существенная экономия в сравнении с одномодовыми технологиями, которые применяют одно- или многоканальную работу. Она заключается в подключении симплекс-дуплексным способом.

Цена за установку

Одномодовое волокно обычно стоит дешевле по сравнению с многомодовым. При создании волоконно-оптической сети по технологии 1G, которую требуется усовершенствовать до 10G и даже выше, экономия на цене волокна для одномодового кабеля обеспечивает снижение затрат на 50 %. При этом многомодовые оптоволокна OM3 или OM4 повышают стоимость для SFP модулей на 35 %.

Стоит учитывать, что расходы на замену многомодового волокна существенно выше. Это особенно актуально для очередности OM1-OM2-OM3-OM4. Сегодня цена одномодового режима падает. Но при потребности в применении соединения 10G до сих пор требуется выбирать многомодовый вариант.

Вывод

Одномодовую кабельную систему рекомендуется применять для приложений передачи информации на значительные расстояния. Ее часто используют в сетях операторов связи MAN и PON. Для многомодовой системы характерен более короткий охват. Ее активно применяют в локальных сетях. Также эту систему используют на предприятиях и в центрах обработки данных. Таким образом, выбирать конкретный вариант рекомендуется с учетом своих потребностей.

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"

Оцените автора
Pohozhie
Добавить комментарий