盡管單模光纖 (SMF) 和多模光纖(MMF)光纜類型廣泛用于各種應用，但單模光纖和多模光纖之間的區(qū)別仍然令人困惑，本文將圍繞基本結(jié)構(gòu)、光纖距離、成本、光纖顏色等方面，對單模和多模光纖類型進行深入比較。

單模與多模光纖概述

單模意味著光纖一次可以傳播一種類型的光模式。而多模意味著光纖可以傳播多種模式，單模和多模光纖的區(qū)別主要在于纖芯直徑、波長和光源、帶寬、色鞘、距離和成本。

芯徑

單模光纖纖芯直徑遠小于多模光纖，即使有其他可用的芯徑，其典型芯徑也是 9 μm，而多模光纖纖芯直徑通常為50μm和62.5μm，使其具有更高的“聚光”能力并簡化連接，單模和多模光纖的包層直徑為 125 μm。

多模光纖的衰減比單模光纖大，因為它的芯徑較大。單模光纜的纖芯很細，通過這些光纜的光不會被反射太多次，從而將衰減保持在最低限度。

波長和光源

由于多模光纖纖芯尺寸較大，多模光纜中使用了一些低成本的光源，如工作在 850nm 和 1300nm 波長的 LED（發(fā)光二極管）和 VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器），而單模光纖通常使用激光器或激光二極管來產(chǎn)生注入電纜的光。而常用的單模光纖波長為1310nm和1550nm。

帶寬

多模光纖帶寬受其光模限制，目前最大帶寬為OM5光纖的28000MHz*km。而單模光纖的帶寬理論上是無限的，因為它一次只允許一種光模式通過。

彩色護套

根據(jù)TIA-598C標準定義，對于非軍用應用，單模光纜外覆黃色外護套，多模光纖外覆橙色或淺綠色護套。

單模與多模光纖距離

眾所周知，單模光纖適用于長距離應用，而多模光纖則專為短距離應用而設計，那么當談到單模與多模光纖距離時，可量化的差異是什么？

從圖中我們可以看出，在1G到10G的數(shù)據(jù)速率下，單模光纖的距離比多模光纜的距離要長得多，但是OM3/OM4/OM5多模光纖支持更高的數(shù)據(jù)速率，由于多模光纖纖芯尺寸大，支持多種光模，其光纖距離受到模態(tài)色散的限制，模色散是多模階躍光纖中的常見現(xiàn)象，而單模光纖則不然。這就是它們之間的本質(zhì)區(qū)別，另外，OS2單模光纖在40G和100G鏈路上可以支持更長的距離，表中沒有列出。

單模與多模光纖成本

“單模與多模光纖成本”是一些論壇的熱門話題，許多人發(fā)表了自己的看法，他們的觀點主要集中在光模塊成本、系統(tǒng)成本和安裝成本上。

光收發(fā)器成本

與單模收發(fā)器相比，多模收發(fā)器的價格要低近兩三倍。

系統(tǒng)成本

為了利用單模光纖的基本屬性，單模光纖通常面向更遠距離的應用，需要帶有激光器的收發(fā)器，其工作波長更長，光斑尺寸更小，光譜寬度通常更窄，這些收發(fā)器特性加上對更高精度對準和更嚴格的連接器容差對較小纖芯直徑的需求，導致單模光纖互連的收發(fā)器成本和整體互連成本顯著增加。

為與多模光纖一起使用而優(yōu)化的基于 VCSEL 的收發(fā)器的制造方法更容易制造成陣列設備，并且比等效的單模收發(fā)器成本更低。盡管使用了多個光纖通道和多個收發(fā)器陣列，但與在單雙工連接上采用單通道或多通道操作的單模技術(shù)相比，仍可顯著節(jié)省成本。多模光纖系統(tǒng)為使用基于并行光纖的互連的基于標準的房屋應用提供最低的系統(tǒng)成本和升級到 100G 的路徑。

安裝成本

單模光纖的成本通常低于多模光纖。在構(gòu)建您希望最終能夠達到 10G 或更快速度的 1G 光纖網(wǎng)絡時，單模光纖成本的節(jié)省可節(jié)省大約一半的價格，而多模 OM3 或 OM4 光纖會使 SFP 模塊的成本增加 35%。單模光器件更貴，但替換多模光器件的人工成本要高得多，尤其是在OM1—OM2—OM3—OM4之后。如果您愿意查看使用過的前光纖通道 SFP，單模 1G 的價格就會下降。

關(guān)于單模與多模光纜的常見問題

問：單?；蚨嗄９饫w哪種更好？

答：如上所述，單模光纜和多模光纜在成本和應用上各有優(yōu)勢，沒有單模光纖比多模光纖更好的說法，只需為您的應用選擇最合適的一種即可。

問：我可以混合使用單模和多模光纖嗎？

答：這個問題的答案是“否”，多模光纖和單模光纖纖芯尺寸不同，傳輸?shù)墓饽?shù)也不同。如果將兩根光纖混在一起，或?qū)⑺鼈冎苯舆B接在一起，則會損失大量光損耗，從而導致鏈路抖動或斷開。

請記住，切勿隨意混合不同類型的電纜。

問：我可以在單模光纖電纜上使用多模收發(fā)器嗎？

答：一般來說，答案是否定的,多模收發(fā)器與單模光纖連接會產(chǎn)生較大的光損耗,但是，反之亦然。例如，1000BASE-LX 單模 SFP 可以使用模式調(diào)節(jié)光纜在多模光纜上工作,有時，光纖介質(zhì)轉(zhuǎn)換器也可用于解決單模收發(fā)器和多模收發(fā)器之間的此類問題。

問：單模與多模光纜類型：我應該選擇哪種？

答：在單模和多模光纜之間做出決定時，首先要考慮的因素是您實際需要的光纖距離,例如，在數(shù)據(jù)中心，多模光纜足以滿足 300-400 米的距離,而在需要長達數(shù)千米距離的應用中，單模光纖是最佳選擇,在可以使用單模和多模光纖的應用中，還應考慮成本和未來升級要求等其他因素供您選擇。

總結(jié)

通過比較單模與多模光纖，可以得出結(jié)論，單模光纖布線系統(tǒng)適用于長距離數(shù)據(jù)傳輸應用，并廣泛部署在運營商網(wǎng)絡、城域網(wǎng)和無源光網(wǎng)絡中。

多模光纖布線系統(tǒng)距離較短，廣泛部署在企業(yè)、數(shù)據(jù)中心和局域網(wǎng)中。

無論您選擇哪一種，根據(jù)總光纖成本，選擇最適合您網(wǎng)絡需求的一種是每個網(wǎng)絡設計人員的一項重要任務。

審核編輯：郭婷