多模光纖

基本簡介

　　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的傳輸距離，在10mbps及100mbps的以太網(wǎng)中，多模光纖最長可支持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。

　　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。

　　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，傳輸容量較小；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，工作在長波長（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。