Znanje

Kaj so enomodna in večmodna vlakna?

Bistvena razlika voptična vlaknakomunikacija je v tem, kako se optični signali širijo.Enomodovna vlaknaomogoča, da svetlobni signali potujejo v enem samem načinu po ravni poti skozi središče vlakna, medtem kovečmodno vlaknopodpira več svetlobnih žarkov, ki oddajajo istočasno pod različnimi koti z lomom znotraj vlakna.

Enomodalni kabli iz optičnih vlakenimajo premer jedra le 9 mikronov -, kar ustreza eni-desetini debeline človeškega lasu. Svetlobni žarki se v notranjosti skoraj ne odbijajo in se širijo po ravni poti. Ta zasnova zmanjšuje popačenje signala, zaradi česar je idealna za-prenos na dolge razdalje.Večmodni optični kabelima premer jedra 50 mikronov ali 62,5 mikronov. Debelejše jedro pomeni, da lahko več svetlobnih poti deluje hkrati. Čeprav to povzroči nekaj modalne razpršitve, zmogljivost ostaja odlična v-aplikacijah na kratke razdalje.
 

Ključne razlike med enomodnim in večmodnim vlaknom

Velikost jedraje najbolj očitenrazlika med enim načinom in več načinomvlaknine. Thejedro enomodnega vlaknavelikost 9 mikronov zahteva izjemno visoko natančnost za svetlobne vire in priključke, medtem kovečmodno optično vlakno50/62,5 mikronsko jedro zagotavlja močnejšo "zmožnost zbiranja svetlobe", kar zmanjšuje zahteve za natančnost spajanja. To je razlogvečmodno vlaknoje bolj priljubljen v okoljih, kot so podatkovni centri, ki zahtevajo pogosto menjavo povezovalnih kablov.

Kar zadeva vire svetlobe in valovne dolžine,valovne dolžine enomodnega vlaknaobičajno uporabljajo laserske vire 1310 nm ali 1550 nm, kombinacija, ki zagotavlja večje razdalje prenosa.Večmodno vlaknouporabljavalovne dolžine 850 nm ali 1300 nm, v kombinaciji z LED ali VCSEL svetlobnimi viri. Stroški izdelave VCSEL so veliko nižji od laserjev, kar je glavni razlogvečmodnisistemi imajo relativno nižje začetne investicijske stroške.

Razpršenost je ključni dejavnik, ki vpliva na zmogljivost prenosa. notervečmodna optična vlakna, svetlobni žarki, ki potujejo po različnih poteh, prispejo na sprejemni konec ob različnih časih. Ta modalna disperzija povzroča popačenje signala in omejuje razdaljo prenosa. Na splošno,večmodno vlaknozmogljivost se opazno poslabša nad 300-500 metri.Enosomodno optično vlaknoizogiba se težavam z modalno razpršenostjo zaradi samo ene svetlobne poti, s čimer zlahka doseže razdalje več kilometrov ali celo deset kilometrov.

Razdalja in hitrost prenosa

Različne stopnje vlaken kažejo znatne razlike v razdalji pri različnih hitrostih.Enotni načinOptično vlakno OS2 lahko stabilno podpira 10-kilometrske razdalje prenosa v vseh stopnjah hitrosti od 1Gb do 100Gb. Zaradi te doslednosti je prva izbira za aplikacije na dolge razdalje.

Večmodno vlaknozmogljivost je tesno povezana s hitrostjo. V aplikacijah 1Gb Ethernet so vse stopnjevečmodno vlaknood OM1 do OM5 lahko podpira 550-metrske razdalje. Ko pa se hitrost poveča na 10 Gb, OM1 in OM2 ne moreta več izpolnjevati zahtev - samo OM3 in OM4 lahko podpirata 300 metrov oziroma 400 metrov. V aplikacijah visoke hitrosti nad 25 Gb,razdalja večmodnega vlaknase še dodatno zmanjša. OM3 lahko podpira samo 70-100 metrov, OM4 lahko doseže 100-150 metrov, medtem ko lahko najnovejši OM5 podpira 400 metrov v aplikacijah 100 Gb.

čepravrazpon večmodnih vlakenje omejeno, v scenarijih kratke-razdalje, kot je notranjost podatkovnega centra, 300-400 metrov razdalje popolnoma zadostuje. Za kampusna omrežja, ki zahtevajo medzgradbene povezave ali večje razdalje,enomodno vlaknoje edina izbira.

Analiza stroškov

Ko govorimo o stroških, marsikdo najprej pomisli na samo ceno kabla. v resnicienomodni kabliso običajno 20-30 % cenejši od visokokakovostnihvečmodni kabli iz optičnih vlaken(kot je OM4) zaradi zrelih proizvodnih procesov. Prava razlika v ceni je v optičnih modulih.

Če za primer vzamemo hitrost 1 Gb, je razlika v ceni medenojni načininvečmodniModuli SFP so minimalni, približno 10 USD oziroma 9 USD. Ko pa hitrost narašča, se začnejo pojavljati vrzeli. 10Gbenojni načinModuli SFP+ stanejo približno 27 USD, medtem kovečmodnirazličice potrebujejo samo 20 $. Za 100 Gb QSFP28,enojni načinmoduli stanejo kar 499 dolarjev, medtem kovečmodnirazličice stanejo samo 99 - USD, razlika je 400 USD.

S stroškovnega vidika je treba razmisliti o prihodnjih možnostih nadgradnje. Če izbiratevečmodno vlakno, boste morda doživeli nadgradnjo z OM1 na OM3 in nato na OM4, pri čemer bo vsaka nadgradnja zahtevala nove kable in znatno povečala stroške dela. Izbiraenomodno vlaknoomogoča enkratno-razmestitev OS2, z naknadnimi povečanji hitrosti pa so potrebne samo nadgradnje optičnih modulov brez zamenjave fizične plasti.

Za kratkoročne-projekte ali scenarije-z omejenim proračunomvečmodna vlaknaPrednost nizkih stroškov modula je očitna. Vendar pa za dolgoročno-načrtovanje gradnjeenomodno vlaknoima višjo začetno investicijo optičnega modula, se izogiba ponovni gradnji in je dolgoročno bolj ekonomičen.

Združljivost

Enomodovna in večmodna vlaknanikakor ni mogoče mešati - to je železno pravilo v omrežnem inženirstvu. Razlog je v ogromni razliki v velikosti jedra. Ko 9-mikronsko jedroenomodno vlaknose poveže s 50-mikronskim jedromvečmodno vlakno, povzroči 10–20 dB optične izgube, kar je dovolj, da povzroči popolno okvaro povezave. Nasprotno pavečmodno vlaknopovezovanje zenomodno vlaknoprav tako ne bo uspel pravilno izostriti svetlobnih žarkov zaradi neusklajenosti numerične aperture.

Pri dejanski namestitvi lahko ločite po plaščubarva. V skladu s standardi TIA-598C,enomodna barva vlakenje rumeni jopič, medtem kovečmodno vlaknouporablja oranžne ali vodne jakne. Na razdelilnih okvirjih v sobah z opremo morajo biti vrste vlaken jasno označene in fizično izolirane, da se prepreči napačno{1}}vstavljanje.

Vendar obstajajo posebni primeri. Uporaba povezovalnih kablov za kondicioniranje načina, 1000BASE-LXenojni načinSFP moduli lahko delujejo naprejvečmodno vlakno. Poleg tega prek optičnih medijskih pretvornikov premostitev medenojni načininvečmodniomrežni segmenti so možni, vendar to doda dodatno opremo in točke napak. Na splošno te rešitve niso priporočljive.

Kako izbrati?

Ko izbirate medenomodno ali večmodno vlakno, je najpomembnejši kriterij razdalja prenosa. Če razdalja prenosa vašega scenarija aplikacije presega 1 kilometer,enomodno vlaknoje edina izbira, vključno z omrežji kampusov, omrežji mestnih območij in podobnimi scenariji.

Za aplikacije na kratke-razdalje, kot so notranjost podatkovnih centrov in pisarniška tla podjetij, če je razdalja prenosa znotraj 300 metrov,večmodno vlaknoje bolj ekonomična izbira. OM3 ali OM4večmodno vlaknov paru z optičnimi moduli VCSEL lahko zagotovi 300-400 metrov razdalje prenosa pri hitrosti 10 Gb, kar popolnoma ustreza večini potreb prostorov z opremo. Še več,večmodnioptični moduli so cenejši, kar bistveno zmanjša stroške kablov z visoko{0}}gostoto.

Za sprednje odseke omrežja 5G zaradi potrebe po prenosu signalov 25 Gb eCPRI z nizko-zakasnitvijo s prenosnimi razdaljami, ki običajno obsegajo več kilometrov,enomodno vlaknoje standardna konfiguracija. V podjetniških omrežjih z uporabovečmodno vlaknoza dostop do tal inenomodno vlaknoza med-gradbeno hrbtenico je običajen in ekonomičen pristop hibridne uvedbe.

pogosta vprašanja

LC, SC, MPO/MTP - kako izbrati?

1G/10G eno{2}}jedrni dvosmerni: pogosti LC-LC (najbolj razširjen)

40G/100G SR4 (vzporednovečmodni): Običajna uporabaMPO/MTP

100G LR4 (enojni načinWDM): Običajno uporabljajte LC

Katero je boljše - enomodno ali večmodno vlakno?
Enomodovna vlakna in večmodna vlaknavsaka ima prednost pri stroških in aplikacijah. Preprosto izberite najprimernejšega glede na zahteve vaše aplikacije.

Ali lahko multimode uporablja enomodne module? Ali lahko enojni način uporablja večmodne module?
Na splošno ni mogoče mešati:

SR (večmodni) moduli: Zahtevajo vlakna OM (850 nm), običajno ne delujejo po specifikacijah v OS2

LR/ER (enojni način) moduli: zahtevajo OS2 (1310/1550 nm), lahko pride do izgube/razpršitve/odboja, ki povzroči nestabilnost ali ne-skladnost na vlaknu OM