Kennis

Wat zijn Single Mode en Multimode glasvezel?

Het kernverschil inglasvezelcommunicatie ligt in de manier waarop optische signalen zich voortplanten.Single-mode glasvezelzorgt ervoor dat lichtsignalen in één enkele modus langs een recht pad door het midden van de vezel kunnen reizenmultimode glasvezelondersteunt meerdere lichtstralen die tegelijkertijd onder verschillende hoeken worden uitgezonden door breking in de vezel.

Singlemode glasvezelkabelshebben een kerndiameter van slechts 9 micron - wat overeenkomt met een-tiende van de dikte van een mensenhaar. Lichtstralen ervaren vrijwel geen reflectie binnenin en planten zich voort langs een recht pad. Dit ontwerp minimaliseert signaalvervorming, waardoor het ideaal is voor transmissie over lange- afstanden.Multimode glasvezelkabelheeft een kerndiameter van 50 micron of 62,5 micron. Door de dikkere kern kunnen meerdere lichtpaden tegelijkertijd werken. Hoewel dit enige modale spreiding oplevert, blijven de prestaties uitstekend bij toepassingen op korte- afstanden.
 

Belangrijkste verschillen tussen single-mode en multimode glasvezel

Kerngrootteis het meest voor de hand liggendverschil tussen singlemode en multimodevezel. Desingle-mode glasvezelkernDe grootte van 9 micron vereist extreem hoge precisie voor lichtbronnen en connectoren, terwijl demultimode optische vezelDe kern van 50/62,5 micron zorgt voor een sterker "lichtopvangvermogen", waardoor de vereisten voor lasprecisie worden verminderd. Dit is waarommultimode glasvezelis populairder in omgevingen zoals datacenters waar regelmatig patchsnoeren moeten worden vervangen.

Wat lichtbronnen en golflengten betreft,single-mode vezelgolflengtenmaken doorgaans gebruik van laserbronnen van 1310 nm of 1550 nm, een combinatie die grotere transmissieafstanden oplevert.Multimode glasvezelgebruiktGolflengten van 850 nm of 1300 nm, gecombineerd met LED- of VCSEL-lichtbronnen. De productiekosten van VCSEL zijn veel lager dan die van lasers, wat de belangrijkste reden ismultimodesystemen hebben relatief lagere initiële investeringskosten.

Dispersie is een sleutelfactor die de transmissieprestaties beïnvloedt. Inmultimode glasvezelLichtstralen die verschillende paden afleggen, arriveren op verschillende tijdstippen bij de ontvangende kant. Deze modale spreiding veroorzaakt signaalvervorming, waardoor de transmissieafstand wordt beperkt. Algemeen,multimode glasvezelde prestaties nemen merkbaar af boven de 300-500 meter.Enkelvoudige optische vezelvermijdt modale spreidingsproblemen doordat er slechts één lichtpad is, waardoor gemakkelijk transmissieafstanden van enkele kilometers of zelfs tientallen kilometers kunnen worden bereikt.

Transmissieafstand en snelheid

Verschillende soorten vezels vertonen aanzienlijke afstandsvariaties bij verschillende snelheden.Enkele modusOS2-glasvezel ondersteunt op stabiele wijze transmissieafstanden van 10- kilometer bij alle snelheidsgraden van 1 Gb tot 100 Gb. Deze consistentie maakt het de eerste keuze voor toepassingen over lange afstanden.

Multimode glasvezelPrestaties hangen nauw samen met snelheid. In 1Gb Ethernet-toepassingen zijn alle kwaliteiten vanmultimode glasvezelvan OM1 tot OM5 kunnen afstanden van 550-meter ondersteunen. Wanneer de snelheid echter toeneemt tot 10 Gb, kunnen OM1 en OM2 niet langer aan de vereisten voldoen - alleen OM3 en OM4 kunnen respectievelijk 300 meter en 400 meter ondersteunen. In hogesnelheidstoepassingen boven 25 Gb,multimode glasvezelafstandwordt verder verminderd. OM3 kan slechts 70-100 meter ondersteunen, OM4 kan 100-150 meter bereiken, terwijl de nieuwste OM5 400 meter kan ondersteunen in 100Gb-toepassingen.

Hoewelmultimode glasvezelbereikis beperkt, in korte-afstandsscenario's zoals datacenterinterieurs zijn afstanden van 300-400 meter volledig voldoende. Voor campusnetwerken die verbindingen tussen gebouwen of langere afstanden vereisen,single-mode glasvezelis de enige keuze.

Kostenanalyse

Bij het bespreken van de kosten denken veel mensen eerst aan de kabelprijs zelf. In werkelijkheidsingle-mode kabelszijn doorgaans 20-30% goedkoper dan hoogwaardige productenmultimode glasvezelkabels(zoals OM4) als gevolg van volwassen productieprocessen. Het echte kostenverschil zit in optische modules.

Als we een snelheid van 1 Gb als voorbeeld nemen, is het prijsverschil tussenenkele modusEnmultimodeSFP-modules zijn minimaal, respectievelijk ongeveer $ 10 en $ 9. Naarmate de snelheid echter toeneemt, beginnen er gaten te ontstaan. 10Gbenkele modusSFP+-modules kosten ongeveer $ 27, terwijlmultimodeversies hebben slechts $ 20 nodig. Voor 100 Gb QSFP28,enkele modusmodules kosten maar liefst $ 499, terwijlmultimodeversies kosten slechts $99 - een verschil van $400.

Vanuit kostenperspectief moeten toekomstige upgrademogelijkheden worden overwogen. Als kiezenmultimode glasvezel, kunt u te maken krijgen met een upgrade van OM1 naar OM3 en vervolgens naar OM4, waarbij elke upgrade nieuwe bekabeling en aanzienlijk hogere arbeidskosten vereist. Kiezensingle-mode glasvezelmaakt eenmalige implementatie van OS2 mogelijk, waarbij daaropvolgende snelheidsverhogingen alleen optische module-upgrades vereisen zonder vervanging van de fysieke laag.

Voor korte-projecten of budget-scenario's met een beperkt budget,multimode glasvezelHet lage modulekostenvoordeel ligt voor de hand. Maar voor de bouwplanning op de lange- termijn welsingle-mode glasvezelheeft een hogere initiële investering in optische modules, vermijdt herhaalde constructies en is op de lange termijn zuiniger.

Verenigbaarheid

Singlemode en multimode glasvezelkan absoluut niet gemengd worden - dit is een ijzeren regel in netwerktechniek. De reden ligt in het enorme verschil in kerngrootte. Wanneer een kern van 9 micronsingle-mode glasvezelwordt aangesloten op een kern van 50 micronmultimode glasvezelproduceert het een optisch verlies van 10-20dB, genoeg om een ​​volledige verbindingsfout te veroorzaken. Omgekeerd,multimode glasvezelverbinden metsingle-mode glasvezelzal er ook niet in slagen de lichtstralen goed te focusseren vanwege een mismatch in de numerieke apertuur.

Bij de daadwerkelijke installatie kun je onderscheid maken door jaskleur. Volgens TIA-598C-normen,single-mode vezelkleuris gele jas, terwijlmultimode glasvezelmaakt gebruik van oranje of aqua-jassen. Op distributieframes in apparatuurruimten moeten vezeltypen duidelijk worden geëtiketteerd en fysiek geïsoleerd om verkeerde-insertie te voorkomen.

Er bestaan ​​echter speciale gevallen. Met behulp van patchkabels voor modusconditionering kan 1000BASE-LXenkele modusSFP-modules kunnen werkenmultimode glasvezel. Bovendien wordt er via glasvezelmediaconverters een brug geslagen tussenenkele modusEnmultimodenetwerksegmenten is mogelijk, maar dit voegt extra apparatuur en storingspunten toe. Over het algemeen worden deze tijdelijke oplossingen niet aanbevolen.

Hoe te kiezen?

Bij het kiezen tussensinglemode of multimode glasvezel, het belangrijkste criterium is de transmissieafstand. Als de transmissieafstand van uw toepassingsscenario groter is dan 1 kilometer,single-mode glasvezelis de enige keuze, inclusief campusnetwerken, grootstedelijke gebiedsnetwerken en soortgelijke scenario's.

Voor toepassingen op korte- afstanden, zoals het interieur van datacenters en bedrijfskantoorvloeren, als de transmissieafstand minder dan 300 meter bedraagt,multimode glasvezelis de meest economische keuze. OM3 of OM4multimode glasvezelin combinatie met optische VCSEL-modules kunnen transmissieafstanden van 300-400 meter worden geboden bij snelheden van 10 Gb, waardoor volledig wordt voldaan aan de behoeften van de meeste apparatuurruimtes. Bovendien,multimodeoptische modules zijn goedkoper, waardoor de kosten bij bekabeling met hoge-dichtheid aanzienlijk worden verlaagd.

Voor fronthaul-secties van 5G-netwerken, vanwege de behoefte aan transmissie met lage- latentie van 25Gb eCPRI-signalen met transmissieafstanden die doorgaans enkele kilometers beslaan,single-mode glasvezelis de standaardconfiguratie. In bedrijfsnetwerken wordt gebruik gemaakt vanmultimode glasvezelvoor toegang tot de verdieping ensingle-mode glasvezelvoor inter-het bouwen van een backbone is een veelgebruikte en economische aanpak voor hybride implementatie.

Veelgestelde vragen

LC, SC, MPO/MTP - hoe kiezen?

1G/10G single-core bidirectioneel: algemene LC-LC (meest voorkomend)

40G/100G SR4 (parallelmultimode): Algemeen gebruikMPO/MTP

100GLR4 (enkele modusWDM): Gebruik vaak LC

Wat is beter - single mode of multimode glasvezel?
Singlemode glasvezel en multimode glasvezelelk heeft voordelen wat betreft kosten en toepassingen. Kies eenvoudigweg de meest geschikte op basis van uw toepassingsvereisten.

Kan multimode single-mode modules gebruiken? Kan single mode multimode modules gebruiken?
Over het algemeen kan niet worden gemengd:

SR (multimode) modules: vereisen OM-glasvezel (850 nm), werken doorgaans niet volgens de specificaties op OS2

LR/ER (enkele modus) modules: vereisen OS2 (1310/1550 nm), er kan sprake zijn van verlies/dispersie/reflectie, waardoor instabiliteit of niet-compliance op OM-glasvezel ontstaat

Wat is glasvezel, en waarom verdient dit de voorkeur boven plastic voor datatransmissie over lange- afstanden?

Glasvezelglas is gemaakt van ultra-zuivere, flexibele silicavezels die zijn ontworpen om licht door totale interne reflectie te geleiden. Het dient als kernmateriaal in moderne telecommunicatie, medische beeldvorming en detectiesystemen. Vergeleken met gewoon glas levert glasvezelglas veel minder signaalverlies over lange afstanden. Het presteert ook beter dan plastic bij datatransmissie met hoge-snelheid en lange- afstanden, waardoor het een voorkeurskeuze is voor geavanceerde communicatienetwerken.