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多模光纖

多模光纖是指可以傳輸多個(gè)光傳導(dǎo)模的光纖。

基本簡(jiǎn)介

  多模光纖是指可以傳輸多個(gè)光傳導(dǎo)模的光纖。局域網(wǎng)(LAN)多選用多模光纖,其理由一為多模光纖收發(fā)機(jī)便宜(比同檔次相應(yīng)單模光纖收發(fā)器的價(jià)格低一半);二為多模光纖接續(xù)簡(jiǎn)單方便和費(fèi)用低。常用的多模光纖主要有IEC-60793-2光纖產(chǎn)品規(guī)范中的A1a類(50/125μm)和A1b類(62.5/125μm)兩種。這兩種多模光纖的包層直徑和機(jī)械性能相同,都能提供如以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI協(xié)議在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的距離內(nèi)所需的帶寬,而且二者都能升級(jí)到Gbit/s的速率??傮w來講,由于62.5/125μm光纖芯徑和數(shù)值孔徑較大,具有較強(qiáng)的集光能力和抗彎曲特性,在近20年來得到了最廣泛的應(yīng)用。北美應(yīng)用62.5/125μm光纖最多,而日本、西歐則較多地采用50/125μm光纖。

  多模光纖電纜容許不同光束于一條電纜上傳輸,由于多模光纜的芯徑較大,故可使用較為廉宜的偶合器及接線器,多模光纜的光纖直徑為50μm至100μm。

  基本上有兩種多模光纜,一種是梯度型(graded)另一種是引導(dǎo)型(stepped),對(duì)于梯度型(graded)光纜來說,芯的折光系數(shù)(refraction index)于芯的外圍最小而逐漸向中心點(diǎn)不斷增加,從而減少訊號(hào)的振模色散,而對(duì)引導(dǎo)型(Stepped Inder)光纜來說,折光系數(shù)基本上是平均不變,而只有在色層(cladding)表面上才會(huì)突然降低引導(dǎo)型(stepped)光纜一般較梯度型(graded)光纜的頻寬為低。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上,最受歡迎的多模光纜為62.5/125,62.5/125意指光纜芯徑為62.5μm而色層(cladding)直徑為125μm,其他較為普通的為50/125及100/140。

  相對(duì)于雙絞線,多模光纖能夠支持較長(zhǎng)的傳輸距離,在10mbps及100mbps的以太網(wǎng)中,多模光纖最長(zhǎng)可支持2000米的傳輸距離,而于1GpS千兆網(wǎng)中,多模光纖最高可支持550米的傳輸距離。

  業(yè)界一般認(rèn)為當(dāng)傳輸距離超過295尺,電磁干擾非常嚴(yán)重,或頻寬需要超過350MHz,那便應(yīng)考慮采用多模光纖代替雙絞線作為傳輸載體。

特點(diǎn)

  隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、局域網(wǎng)的速率升級(jí),新一代多模光纖必須具有更高的傳輸帶寬和更長(zhǎng)的傳輸距離。為滿足10Gbit/s以太網(wǎng)傳輸?shù)囊?,現(xiàn)在出現(xiàn)了新型50/125μm多模光纖。與62.5/125μm光纖相比,50/125μm光纖的數(shù)值孔徑和芯徑較小、傳導(dǎo)模的數(shù)目較少、帶寬較高而成本較低。因此,新型50/125μm多模光纖將會(huì)大量應(yīng)用于超高速局域網(wǎng)的建設(shè);幾年以后,62.5/125μm會(huì)逐漸退出多模光纖主流市場(chǎng)。

  新一代多模光纖的主要特點(diǎn)如下:(1)這種光纖是一種工作波長(zhǎng)為850nm的新型50/125μm漸變型(GI)多模光纖。(2)不同于傳統(tǒng)50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態(tài)分布曲線峰值從980nm轉(zhuǎn)移到850nm處。帶寬曲線峰值居中是為了它能夠覆蓋850nm和1300nm兩個(gè)窗口,因?yàn)樗械碾娮悠骷蚜?xí)慣使用850nm或1300nm的光源。(3)配用850nm的垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL)光源,新型50/125μm光纖的“激光器帶寬”為2000MHz·km,可以支持10Gbit/s以太網(wǎng)單通道傳輸300m。(4)由于用“激光器帶寬”代替了傳統(tǒng)的“模帶寬”,對(duì)相應(yīng)參數(shù)的測(cè)量也從傳統(tǒng)的“滿注入法(OFL,OverfilledLaunch)”改成了“限模注入(RML,RestrictedModeLaunch)”新方法。(5)新型50/125μm光纖的安裝特性與傳統(tǒng)多模光纖相同。

單、多模光纖的區(qū)別

  單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸大小來簡(jiǎn)單地判別。單模光纖的纖芯很小,約4~10um,只傳輸主模態(tài)。這樣可完全避免了模態(tài)色散,使得傳輸頻帶很寬,傳輸容量很大。這種光纖適用于大容量、長(zhǎng)距離的光纖通信。它是未來光纖通信與光波技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

  多模光纖又分為多模突變型光纖和多模漸變型光纖。前者纖芯直徑較大,傳輸模態(tài)較多,因而帶寬較窄,傳輸容量較??;后者纖芯中折射率隨著半徑的增加而減少,可獲得比較小的模態(tài)色散,因而頻帶較寬,傳輸容量較大,目前一般都應(yīng)用后者。
 
  由于多模光纖中不同模式光的傳波速度不同,因此多模光纖的傳輸距離很短。而單模光纖就能用在無中繼的光通訊上。在光纖通信理論中,光纖有單模、多模之分,區(qū)別在于:1. 單模光纖芯徑?。?0m m左右),僅允許一個(gè)模式傳輸,色散小,工作在長(zhǎng)波長(zhǎng)(1310nm和1550nm),與光器件的耦合相對(duì)困難2. 多模光纖芯徑大(62.5m m或50m m),允許上百個(gè)模式傳輸,色散大,工作在850nm或1310nm。與光器件的耦合相對(duì)容易。
 
  而對(duì)于光端模塊來講,嚴(yán)格的說并沒有單模、多模之分。所謂單模、多模模塊,指的是光端模塊采用的光器件與何種光纖配合能獲得最佳傳輸特性。
 
  一般有以下區(qū)別:1. 單模模塊一般采用LD或光譜線較窄的LED作為光源,耦合部件尺寸與單模光纖配合好,使用單模光纖傳輸時(shí)能傳輸較遠(yuǎn)距離2. 多模模塊一般采用價(jià)格較低的LED作為光源,耦合部件尺寸與多模光纖配合好。


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