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綜合佈線:如何選擇多模光纖和單模光纖

綜合佈線:如何選擇多模光纖和單模光纖

很多弱電朋友多次給我們留言提到光纖單模與多模的選擇問題,光纖在綜合佈線中使用非常廣泛,多數人會遇到光纖單模與多模選用問題,今天就和大家一起來瞭解這方面的知識。


1、光纖分類 

光纖按光在其中的傳輸模式可分為單模和多模。多模光纖的纖芯直徑為50或62.5μm,包層外徑125μm,表示為50/125μm或62.5/125μm。單模光纖的纖芯直徑為8.3μm,包層外徑125μm,表示為8.3/125μm。 

光纖的工作波長有短波850nm、長波1310nm和1550nm。光纖損耗一般是隨波長增加而減小,850nm的損耗一般為2.5dB/km,1.31μm的損耗一般為0.35dB/km,1.55μm的損耗一般為0.20dB/km,這是光纖的最低損耗,波長1.65μm以上的損耗趨向加大。由於OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm範圍內都有損耗高峰,這兩個範圍未能充分利用。 

2、多模光纜 


多模光纖(Multi Mode Fiber) - 芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數位信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。因此,多模光纖傳輸的距離就比較近,一般只有幾公里。 

提到萬兆多模光纜,需要作些說明,光纖系統在傳輸光信號時,離不開光收發器和光纖。因傳統多模光纖只能支援萬兆傳輸幾十米,為配合萬兆應用而採用的新型光收發器,ISO/IEC 11801制定了新的多模光纖標準等級,即OM3類別,並在2002年9月正式頒佈。OM3光纖對LED和鐳射兩種頻寬模式都進行了優化,同時需經嚴格的DMD測試認證。採用新標準的光纖佈線系統能夠在多模方式下至少支援萬兆傳輸至300米,而在單模方式下能夠達到10公里以上(1550nm更可支援40公里傳輸)。

美國康普公司的多模光纜分為:

(1)、多模OptiSPEEDreg;

(2)、解決方案(62.5/125μm)和萬兆多模LazrSPEEDreg; 

(3)、解決方案(鐳射優化萬兆50/125μm)。

LazrSPEED分成三個系列,即LazrSPEED 150、300、550系列,且LazrSPEED萬兆多模光纜均通過UL DMD認證。

因此,如果要選擇多模光纜應從以下幾點進行考慮: 

A.從未來的發展趨勢來講,水準佈線網路速率需要1 Gb/s頻寬到桌面,大樓骨幹需要升級到10 Gb/s 速率頻寬,園區骨幹網需要 升級到10 Gb/s或100Gb/s的速率頻寬。目前網路應用正在以每年50%左右的速度增長,預計未來5年千兆到桌面,將變得和目前百兆到桌面一樣普遍,因此在目前系統規劃上要具有一定前瞻性,水準部分應考慮6類佈線,主幹部分應考慮萬兆多模光纜,特別是現在6類銅纜加萬兆多模光纜和超5類銅纜加千兆多模光纜的造價上大約只有不到10~20%左右的差別,從長期應用的角度,如造價允許應考慮採用6類銅纜加萬兆光纜。 

B.從投資角度考慮,在至少10年內不會用到10G的地方,選用OptiSPEED(普通多模62.5/125);由於OM3光纜使用低價的 VCSEL 和850nm 光源設備,使萬兆傳輸造價大大降低。如果距離不超過150米,選用LazrSPEED 150(OM2 50/125 支持萬兆150米);LazrSPEED 300是300米萬兆傳輸最好的選擇;LazrSPEED 550是550米萬兆傳輸最好的選擇;如超過550米的萬兆傳輸要求,需要選擇TeraSPEED,即單模光纜系統。

3、單模光纜 


 單模光纖(Single Mode Fiber):中心纖芯很細(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠端通訊,但還存在著材料色散和波導色散,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩定性要好。 

後來發現在1310nm波長處,單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看,1310nm正好是光纖的一個低損耗視窗。這樣,1310nm波長區就成了光纖通信的一個很理想的工作視窗,也是現在實用光纖通信系統的主要工作波段。1310nm常規單模光纖的主要參數是由國際電信聯盟ITU-T在G652建議中確定的,因此這種光纖又稱G652光纖。 

上面提到由於OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm範圍內都有損耗高峰,該現象稱為水峰。目前美國康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰單模光纜,正解決了此問題,TeraSPEED 系統通過消除了1400nm 水峰的影響因素, 從而為用戶提供了更廣泛的傳輸頻寬, 用戶可以自由使用從1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此傳輸通道從以前的240增加到400,性能比傳統單模光纖多50%的可用頻寬,為將來升級為100G頻寬的CWDM 粗波分複用技術打下了堅實的基礎,TeraSPEED 解決方案為園區/城市級理想的主幹光纖系統。 

同時,由於G.652.D 是單模光纖的最新的指標,是所有G.652級別中指標最嚴格的並且完全向下相容的。如果,僅指明G.652意味著 G.652.A 的性能規範,這一點應特別注意。TeraSPEED 光纖超過所有的指標均滿足 G.652.A, .B, .C和.D 的性能規範

而我們對於單模光纜的選型建議如下: 

A.從傳輸距離的角度,如果希望今後支持萬兆傳輸,而距離較遠應考慮採用單模光纜。 

B.從造價的角度,零水峰光纜提供比單模光纖多50%頻寬,而造價上又相差不多,事實上美國康普公司目前已經不提供普通單模光纖,只提供零水峰光纖這樣的更高性能的產品給使用者。

4、結論:單模還是多模? 

 綜合以上的分析,我們認為,用戶應從應用的角度、傳輸距離的角度、前瞻性的角度、造價的角度,綜合以上因素,以最低的價格投資最好的性能!

單模的一般都是兩芯的,一芯收一芯發;也有單纖雙向的是用一芯,在同一芯上通過WDM技術實現雙向傳輸(單模光纖波分複用器 WDM)。

多模的都是兩芯的,沒有單芯的,因為多模光纜沒辦法做WDM。

單纖雙向的收發器價格較高,一對的價格頂得上雙纖雙向兩對的價格了。

價格:多模的便宜,單模的貴

距離:多模的小於2KM,單模的能傳100KM左右

波長:多模850/1310NM,單模1310/1550NM

多模收發器接收多個傳輸模式,傳輸距離比較近。

單模收發器只接收單一的模式。傳輸距離比較遠。

至於那一個用量大,很難說,雖然多模都在淘汰中,但是因為價格較低很多在監控啊近距離傳輸方面還有很多在用 。

備註:多模光纖收發器和單模光纖收發器有什麼區別?

多模收發器和多模光纖對應, 單模和單模對應, 不能混用。

 目前市場上, 多模的收發器價格低廉, 基本200元左右的就很不錯了, 企業級的300多也夠用了. 頻寬都是100Mbps。

 單模收發器與之相比, 市場上貨源較少, 價格較貴, 頻寬是1000Mbps, 比多模要高很多。

具體應用上, 多模的用量要高於單模,主要在500m以下的佈線範圍內, 多模已經能滿足,雖然性能不如單模。單模在500m以上或者對頻寬要求較高的環境下應用,大多是企業級應用。

 因為光纖模組的工作穩定性和性能大大優於收發器, 所以, 在單模這種對性能要求較高的應用環境內, 很少企業會用收發器, 而是直接用模組來代替,自然生產單模收發器的廠商就少了, 價格就高了。

口,也是現在實用光纖通信系統的主要工作波段。1310nm常規單模光纖的主要參數是由國際電信聯盟ITU-T在G652建議中確定的,因此這種光纖又稱G652光纖。 

上面提到由於OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm範圍內都有損耗高峰,該現象稱為水峰。目前美國康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰單模光纜,正解決了此問題,TeraSPEED 系統通過消除了1400nm 水峰的影響因素, 從而為用戶提供了更廣泛的傳輸頻寬, 用戶可以自由使用從1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此傳輸通道從以前的240增加到400,性能比傳統單模光纖多50%的可用頻寬,為將來升級為100G頻寬的CWDM 粗波分複用技術打下了堅實的基礎,TeraSPEED 解決方案為園區/城市級理想的主幹光纖系統。 

同時,由於G.652.D 是單模光纖的最新的指標,是所有G.652級別中指標最嚴格的並且完全向下相容的。如果,僅指明G.652意味著 G.652.A 的性能規範,這一點應特別注意。TeraSPEED 光纖超過所有的指標均滿足 G.652.A, .B, .C和.D 的性能規範。

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