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3分钟了解单模、多模光纤

01、模式

光在光纤中以一组独立的光束传播,这些与光纤轴线成特定角度传播的光束称为模式。支持一个模式的光纤称为单模光纤,支持多个模式的光纤称为多模光纤。

光纤的纤芯直径越大,纤芯与包层之间相对折射率差(∆%)越大,光纤中的光束越多,即模式越多。常用的多模光纤中存在几百个模式。

支持一个模式的光纤称为单模光纤,支持多个模式的光纤称为多模光纤

02、几何尺寸

相对于单模光纤,多模光纤具有更大的纤芯直径,通常为62.5或50 um,而单模光纤的纤芯直径约为9 um。

单模光纤多模光纤尺寸大小

03、相对折射率差

多模光纤的纤芯与包层之间的相对折射率差比单模光纤的大得多,一般为~1%,或者~2%,或更高,而单模光纤的相对折射率差一般小于0.4%。

04、折射率剖面

多个模式到达接收端的时间不同导致的脉冲展宽称为模式(模间)色散,这大大降低了光纤的带宽。为了解决这一问题,多模光纤采用渐变折射率,使不同模式能够同时达到接收端。而单模光纤仅支持一个模式,无此忧虑,所以通常是阶跃折射率。

多模光纤折射率

05、制备工艺

对多模光纤而言,越接近理想渐变折射率剖面,其带宽越高。长飞专有的PCVD技术可以实现对折射率剖面的精准控制,在制备多模光纤上具有无以伦比的优势,制造的多模光纤具有优越的带宽性能。

多模光纤制造工艺

06、多模光纤分级

多模光纤根据带宽可分级为OM1~OM5,高带宽的光纤可支持更高的传输速率和更远的传输距离。其中有效模式带宽对应垂直腔表面发射激光器(VCSEL)光源,满注入带宽对应发光二极管(LED)光源。

多模光纤分级

  长飞超贝®宽带OM5弯曲不敏感多模光纤是为短波长波分复用技术设计的,在850~950 nm的波长范围内都具有高带宽,为100 Gb/s、200 Gb/s和400 Gb/s的多波长传输系统提供了光纤解决方案,可以用更少的光纤实现高速率传输,便于布线管理和未来的带宽升级。

07、应用场景

多模光纤的多个模式会导致脉冲展宽,其带宽比单模光纤低,因此主要应用于短距离(≤1 km)传输,如局域网、数据中心等。

08、竞争优势

多模光纤的芯径和相对折射率差较大,可以实现光纤之间的低成本连接,还可以匹配低成本光源,如发光二极管(LED)和垂直腔表面发射激光器(VCSEL),使多模传输成为一种高性价比的解决方案。

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