We weten allemaal dat er single mode (SM) en multimode (MM) zijn voor optische vezels. Dus, wat zijn de verschillen en welke moet ik kiezen als ik een glasvezelkabel nodig heb? HOC (Hone Optical Communications) heeft meer dan 19 jaar ervaring met optische communicatie en ODN. Lees verder om ze voor eens en altijd te leren kennen!

Optische vezel

Vezel kan worden onderverdeeld in single mode en multimode, afhankelijk van de wijze van optische transmissie.

Diameter

De kerndiameter van multimode vezel is 50 of 62,5μm, en de buitenste bekleding 125μm. Zo wordt een multimode optische vezel vaak omschreven als 50/125μm of 62,5/125μm. De diameter van de kern van enige wijzevezel is 9μm, is de buitendiameter van bekleding 125μm. Een single mode vezel is 9/125μm.

Werken Golflengte

Momenteel, zijn de meestal werkende golflengten van vezel 850nm, 1310nm en 1550nm.

Optisch verlies van vezel wordt over het algemeen verminderd met de toename van de golflengte. Het verlies bij 850nm is over het algemeen 2,5dB/km, bij 1310nm is dat over het algemeen 0,35dB/km. Terwijl 1550nm een over het algemeen 0.20dB/km optisch verlies heeft, dat het laagste verlies van optische vezel is. Het verlies heeft de neiging toe te nemen bij een golflengte van 1650 nm en meer.

Omdat de absorptie van OHˉ (waterpiek), zijn er optische verliespiek in de waaier van 900nm ~ 1300nm en 1340nm ~ 1520nm. Daarom worden deze 2 reeksen niet volledig benut.

Bandbreedte

Tabel 1: Toepassing van multimode optische kabel

Vezel Optische Kabel

SM-kabel

SM-vezel heeft een zeer dunne kern, en slechts één lichtsoort kan worden doorgelaten. Daarom is de intermodale spreiding zeer klein, hetgeen geschikt is voor communicatie op afstand.

Maar er is ook materiaaldispersie en golfgeleider-dispersie. Bijgevolg stelt de single mode vezel hogere eisen aan de spectrale breedte en de stabiliteit van de lichtbron. Dat wil zeggen dat de spectrale breedte smal moet zijn en met een betere stabiliteit.

Er is vastgesteld dat de totale dispersie van de single-mode vezel nul is bij 1310 nm. Van de optische verlieskenmerken van een optische vezel, is 1310nm enkel een laag verliesvenster. Daarom is het 1310nm golflengtegebied een ideaal werkvenster geworden. En het is ook de belangrijkste werkgolflengte van praktisch optisch communicatiesysteem. De belangrijkste parameters van 1310nm SM vezel zijn bepaald door ITU-T in G652 voorstel, zodat dit soort vezel ook G.652 vezel wordt genoemd.

Zoals hierboven vermeld, zijn er ten gevolge van de absorptie van OH optische verliespieken in het bereik van 900nm ~ 1300nm en 1340nm ~ 1520nm, die waterpieken worden genoemd. Tegelijkertijd is G.652D de recentste index van SM-vezel, de strengste index van alle G.652-niveaus en volledig compatibel met neerwaartse compatibiliteit. Indien alleen G.652 wordt gespecificeerd, betekent dit dus de prestatiespecificatie van G.652A, die speciale aandacht vereist.

De SM-vezel zendt alleen de hoofdmodus uit, d.w.z. dat het licht alleen langs de as van de vezel zendt, waardoor de dispersie en de verspilling van optische energie volledig worden vermeden. Bovendien gebruikt SM over het algemeen laser met een golflengte van 1310nm of 1550nm, die dicht bij de minimumverzwakkingsgolflengte 1550nm van kwarts ligt. De transmissieafstand van SM-kabel is zoals aangegeven in onderstaande tabel 3.

Tabel 3: Toepassing van multimode optische kabel

Selectie Suggestie

1. Zendafstand.

Als u in de toekomst 10 Gigabit-transmissie wilt ondersteunen, en het gaat om een lange afstand, moet u het gebruik van een optische kabel met enkele modus overwegen.

1. Kostprijs.

De optische vezel zonder waterpiek biedt 50% meer bandbreedte dan de normale SM optische vezel, maar de kosten zijn vergelijkbaar.

MM vezelkabel

Anders dan de SM-vezel kan een multimode (MM) vezel meerdere lichtmodi tegelijk uitzenden. Wanneer een multimode optische vezel de hoofdmodus of verschillende andere modi uitzendt, zal het licht voortdurend weerkaatsen langs de wand van de MM-vezel.

Dit veroorzaakt echter ook veel dispersie en verspilling van optische energie. De grote modale dispersie beperkt de frequentie van digitale signaaloverdracht. Naarmate de afstand groter wordt, zal deze situatie ernstiger worden. De afstand van de MM-vezeltransmissie is aangegeven in tabel 1.

In het 10GB/s-systeem, waarbij een 850nm VCSEL (Vertical-cavity surface-emitting laser) als lichtbron in het hogesnelheidsnetwerk wordt gebruikt, kan de OM3-vezel 300 meter overbruggen en de OM4-vezel 550 meter.

Met een transmissieafstand van enkele honderden meters kan de OM3/OM4 multimode vezel op grote schaal worden gebruikt in datacenters, lokale netwerken, rekencentra met hoge prestaties en opslagnetwerken. Het IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) heeft parallelle oplossingen voorgesteld voor 40GB/s- en 100GB/s-netwerken waarbij gebruik wordt gemaakt van OM3/OM4 multimode vezel.

Het parallelle systeem met OM3-vezel kan 100 m overbrengen bij 40 GB/s en 100 GB/s, en het parallelle systeem met OM4-vezel kan 150 m overbrengen bij 40 GB/s en 100 GB/s. Terwijl 85% van de lengte van de datacenterverbinding niet langer is dan 100 meter, en bijna 100% van de lengte van de datacenterverbinding niet langer zal zijn dan 150 meter.

Tabel 2: Toepassing van multimode optische kabel

Een andere vraag die u zich zou kunnen stellen is waarom OM3/OM4 multimode vezel niet dezelfde verbindingslengte kan ondersteunen in 40GB/s en 100GB/s als in 10GB/s systemen?

Dit komt doordat de technische specificaties van VCSEL versoepeld zijn bij verbindingen van 40 GB/s en 100 GB/s. Om de systeemkosten te drukken heeft de IEEE802.3ba standaard de eis van laserspectrumbreedte versoepeld, maar tegelijkertijd gaat dit ook ten koste van de lengte van de netwerkverbinding.

Selectie Suggestie

Als u een multimode optische kabel wilt kiezen, moet u dus rekening houden met de volgende aspecten:

1. Toekomstige ontwikkeling

Wat de toekomstige ontwikkelingstrend betreft, heeft het horizontale bekabelingsnetwerk 1GB/s bandbreedte tot de desktop nodig, moet het backbone-netwerk van gebouwen worden opgewaardeerd tot 10GB/s, en moet het backbone-netwerk van het industriepark worden opgewaardeerd tot 10GB/s of 100GB/s.

Momenteel groeien de netwerktoepassingen met ongeveer 50% per jaar. Geschat wordt dat in de komende vijf jaar Gigabit naar desktop net zo gewoon zal worden als de huidige 100M bandbreedte naar desktop.

Daarom moet de huidige netwerkplanning toekomstgericht zijn. CAT6-netwerkkabel kan worden overwogen voor het horizontale gedeelte, en 10 Gigabit multimode optische kabel voor het trunk-gedeelte. Met name het kostenverschil tussen CAT6 koperkabel plus 10 Gigabit multimode optische kabel en CAT5E koperkabel plus 1 Gigabit multimode optische kabel is minder dan 10-20%. Vanuit het oogpunt van toepassing op lange termijn moet, als de kosten het toelaten, CAT6-netwerkkabel plus 10 Gigabit multimode optische kabel worden overwogen.

1. Investeer Perspectief

Uit een oogpunt van investering, waarbij 10G niet binnen minstens 10 jaar zal worden gebruikt, is HOC OM1 (de normale multimode 62,5/125μm vezel) een goede keuze. Omdat OM3 optische kabel gebruik maakt van goedkope VCSEL en 850nm optische bronapparatuur, worden bovendien de kosten van 10 Gigabit-transmissie sterk verlaagd.

Conclusie

Op basis van de bovenstaande analyse zijn wij van mening dat u moet investeren in de beste prestaties tegen de laagste kosten, rekening houdend met de toepassing, de transmissieafstand, de vooruitziendheid en de kosten.

Nu zou u een algemeen idee verschil tussen single mode en multimode, alsmede wat de optische vezel die u wilt voor uw project. Als u andere twijfels hebt over optische communicatie, laat dan een reactie achter of schrijf ons rechtstreeks.