Todos sabemos que hay monomodo (SM) y multimodo (MM) para la fibra óptica. Entonces, ¿cuáles son sus diferencias y cuál elegir cuando necesito un cable de fibra óptica? HOC (Hone Optical Communications) tiene más de 19 años de experiencia en comunicación óptica y ODN. ¡Sigue leyendo para conocerlos de una vez por todas!

Fibra óptica

La fibra se puede dividir en modo único y multimodo según el modo de transmisión óptica.

Diámetro

El diámetro del núcleo de la fibra multimodo es de 50 o 62,5 μm, y tiene un revestimiento exterior de 125 μm. Por lo tanto, una fibra óptica multimodo a menudo se describe como 50/ 125μm o 62.5 / 125μm. El diámetro del núcleo de la fibra monomodo es de 9 μm, el diámetro exterior del revestimiento es de 125 μm. Una fibra monomodo es de 9/125μm.

Longitud de onda de trabajo

En la actualidad, las longitudes de onda de la fibra que funcionan principalmente son 850nm, 1310nm y 1550nm.

La pérdida óptica de fibra generalmente se reduce con el aumento de la longitud de onda. La pérdida a 850nm es generalmente de 2.5dB/km, a 1310nm es generalmente de 0.35dB/km. Mientras que 1550nm tiene una pérdida óptica generalmente de 0.20dB / km, que es la pérdida más baja de fibra óptica. La pérdida tiende a aumentar con una longitud de onda de 1650nm y superior.

Debido a la absorción de OHˉ (pico de agua), hay picos de pérdida óptica en el rango de 900nm ~ 1300nm y 1340nm ~ 1520nm. Por lo tanto, estos 2 rangos no se utilizan completamente.

Ancho de banda

Tabla 1: Aplicación del cable óptico multimodo

Cable de fibra óptica

SM Cable

La fibra SM tiene un núcleo muy delgado, y solo se puede transmitir un modo de luz. Por lo tanto, la dispersión intermodal es muy pequeña, lo que es adecuado para la comunicación remota.

Pero también hay dispersión de materiales y dispersión de guía de onda. Como resultado, la fibra monomodo tiene requisitos más altos para el ancho espectral y la estabilidad de la fuente de luz. Es decir, el ancho espectral debe ser estrecho y con mejor estabilidad.

Se encuentra que la dispersión total de la fibra monomodo es cero a 1310nm. De las características de pérdida óptica de una fibra óptica, 1310nm es solo una ventana de baja pérdida. Por lo tanto, la región de longitud de onda de 1310nm se ha convertido en una ventana de trabajo ideal. Y también es la principal longitud de onda de trabajo del sistema práctico de comunicación óptica. Los principales parámetros de la fibra SM de 1310 nm están determinados por el UIT-T en la propuesta G652, por lo que este tipo de fibra también se denomina fibra G.652.

Como se mencionó anteriormente, debido a la absorción de OH, hay picos de pérdida óptica en el rango de 900nm ~ 1300nm y 1340nm ~ 1520nm, que se llaman picos de agua. Al mismo tiempo, como G.652D es el último índice de fibra SM, es el índice más estricto de todos los niveles de G.652 y es totalmente compatible a la baja. Por lo tanto, si solo se especifica G.652, significa la especificación de rendimiento de G.652A, a la que se debe prestar especial atención.

La fibra SM solo transmite el modo principal, es decir, la luz solo transmite a lo largo del eje de la fibra, lo que evita por completo la dispersión y el desperdicio de energía óptica. Además, SM generalmente usa láser con una longitud de onda de 1310nm o 1550nm, que está cerca de la longitud de onda de atenuación mínima de 1550nm de cuarzo. La distancia de transmisión del cable SM es la que se muestra a continuación en la Tabla 3.

Tabla 3: Aplicación del cable óptico multimodo

Sugerencia de selección

1. Distancia de transmisión.

Si desea admitir la transmisión de 10 Gigabit en el futuro, y es una larga distancia, debe considerar el uso de un cable óptico monomodo.

1. Costar.

La fibra óptica Zero water peak proporciona un 50% más de ancho de banda que la fibra óptica SM normal, pero el costo es similar.

Cable de fibra MM

No como la fibra SM, una fibra multimodo (MM) puede transmitir múltiples modos de luz al mismo tiempo. Cuando la fibra óptica multimodo transmite el modo principal o varios otros modos, la luz se reflejará continuamente a lo largo de la pared de la fibra MM.

Sin embargo, esto también causa mucha dispersión y desperdicio de energía óptica. La gran dispersión modal limita la frecuencia de transmisión de la señal digital. Con la distancia que se expande, esta situación será más grave. La distancia de transmisión de fibra MM se muestra en la Tabla 1.

En el sistema de 10 GB/s, utilizando un VCSEL (láser emisor de superficie de cavidad vertical) de 850 nm como fuente de luz en una red de alta velocidad, la fibra OM3 puede transmitir 300 metros y la fibra OM4 puede transmitir 550 metros.

Con la distancia de transmisión de varios cientos de metros, la fibra multimodo OM3 / OM4 se puede utilizar ampliamente en centros de datos, redes de área local, centros de computación de alto rendimiento y redes de área de almacenamiento. El IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ha propuesto soluciones paralelas para redes de 40GB/s y 100GB/s utilizando fibra multimodo OM3/OM4.

El sistema paralelo con fibra OM3 puede transmitir 100 m en 40 GB / s y 100 GB / s, y el sistema paralelo con fibra OM4 puede transmitir 150 m en 40 GB / s y 100 GB / s. Mientras que el 85% de la longitud de la conexión del centro de datos no supera los 100 metros, y casi el 100% de la longitud de la conexión del centro de datos no excederá los 150 m.

Tabla 2: Aplicación del cable óptico multimodo

Otra pregunta que tal vez desee hacerse es ¿por qué la fibra multimodo OM3 / OM4 no puede admitir la misma longitud de conexión en 40 GB / s y 100 GB / s que en sistemas de 10 GB / s?

Esto se debe a que las especificaciones técnicas de VCSEL se relajan en conexión de 40 GB / s y 100 GB / s. Para reducir el costo del sistema, el estándar IEEE802.3ba relajó el requisito de ancho del espectro láser, pero al mismo tiempo también viene el precio de reducir la longitud de la conexión de red.

Sugerencia de selección

Por lo tanto, si desea elegir un cable óptico multimodo, se deben considerar los siguientes aspectos:

1. Desarrollo futuro

En términos de la tendencia de desarrollo futuro, la red de cableado horizontal necesita un ancho de banda de 1 GB / s para el escritorio, la red troncal del edificio debe actualizarse a 10 GB / s y la red troncal del parque industrial debe actualizarse a 10 GB / s o 100 GB / s.

En la actualidad, las aplicaciones de red están creciendo a una tasa anual de alrededor del 50%. Se estima que en los próximos cinco años, Gigabit a escritorio se volverá tan común como el ancho de banda actual de 100M a escritorio.

Por lo tanto, la planificación actual de la red debe ser prospectiva. El cable de red CAT6 se puede considerar para la parte horizontal, y el cable óptico multimodo de 10 Gigabits debe considerarse para la parte troncal. En particular, la diferencia de costo entre el cable de cobre CAT6 más el cable óptico multimodo de 10 Gigabit y el cable de cobre CAT5E más el cable óptico multimodo de 1 Gigabit es inferior al 10-20%. Desde la perspectiva de la aplicación a largo plazo, si se permite el costo, se debe considerar el cable de red CAT6 más el cable óptico multimodo de 10 Gigabit.

1. Perspectiva de inversión

Desde la perspectiva de la inversión, donde 10G no se utilizará en al menos 10 años, HOC OM1 (la fibra multimodo normal de 62.5 / 125μm) es una buena opción. Además, debido a que el cable óptico OM3 utiliza VCSEL de bajo costo y equipos de fuente óptica de 850nm, el costo de la transmisión de 10 Gigabit se reduce considerablemente.

Conclusión

Sobre la base del análisis anterior, creemos que debe invertir en el mejor rendimiento a los costos más bajos a partir de la consideración de la aplicación, la distancia de transmisión, la previsión y el costo.

Ahora tendría una idea general de la diferencia entre modo único y multimodo, así como cuál es la fibra óptica que desea para su proyecto. Si tienes otras dudas sobre las comunicaciones ópticas, asegúrate de dejarnos un comentario o escríbenos directamente.