多模光纤

基本简介

　　多模光纤是指可以传输多个光传导模的光纤。局域网（LAN）多选用多模光纤，其理由一为多模光纤收发机便宜（比同档次相应单模光纤收发器的价格低一半）；二为多模光纤接续简单方便和费用低。常用的多模光纤主要有IEC－60793－2光纤产品规范中的A1a类（50／125μm）和A1b类（62．5／125μm）两种。这两种多模光纤的包层直径和机械性能相同，都能提供如以太网、令牌环和FDDI协议在标准规定的距离内所需的带宽，而且二者都能升级到Gbit／s的速率。总体来讲，由于62．5／125μm光纤芯径和数值孔径较大，具有较强的集光能力和抗弯曲特性，在近20年来得到了最广泛的应用。北美应用62．5／125μm光纤最多，而日本、西欧则较多地采用50／125μm光纤。

　　多模光纤电缆容许不同光束于一条电缆上传输，由于多模光缆的芯径较大，故可使用较为廉宜的偶合器及接线器，多模光缆的光纤直径为50μm至100μm。

　　基本上有两种多模光缆，一种是梯度型（graded）另一种是引导型（stepped），对于梯度型（graded）光缆来说，芯的折光系数（refraction index)于芯的外围最小而逐渐向中心点不断增加，从而减少讯号的振模色散，而对引导型（Stepped Inder）光缆来说，折光系数基本上是平均不变，而只有在色层（cladding）表面上才会突然降低引导型（stepped）光缆一般较梯度型（graded）光缆的频宽为低。在网络应用上，最受欢迎的多模光缆为62.5/125，62.5/125意指光缆芯径为62.5μm而色层（cladding）直径为125μm，其他较为普通的为50/125及100/140。

　　相对于双绞线，多模光纤能够支持较长的传输距离，在10mbps及100mbps的以太网中，多模光纤最长可支持2000米的传输距离，而于1GpS千兆网中，多模光纤最高可支持550米的传输距离。

　　业界一般认为当传输距离超过295尺，电磁干扰非常严重，或频宽需要超过350MHz，那便应考虑采用多模光纤代替双绞线作为传输载体。

特点

　　随着以太网技术的发展、局域网的速率升级，新一代多模光纤必须具有更高的传输带宽和更长的传输距离。为满足10Gbit／s以太网传输的要求，现在出现了新型50／125μm多模光纤。与62．5／125μm光纤相比，50／125μm光纤的数值孔径和芯径较小、传导模的数目较少、带宽较高而成本较低。因此，新型50／125μm多模光纤将会大量应用于超高速局域网的建设；几年以后，62．5／125μm会逐渐退出多模光纤主流市场。

　　新一代多模光纤的主要特点如下：（1）这种光纤是一种工作波长为850nm的新型50／125μm渐变型（GI）多模光纤。（2）不同于传统50／125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布曲线峰值从980nm转移到850nm处。带宽曲线峰值居中是为了它能够覆盖850nm和1300nm两个窗口，因为所有的电子器件已习惯使用850nm或1300nm的光源。（3）配用850nm的垂直腔面发射激光器（VCSEL）光源，新型50／125μm光纤的“激光器带宽”为2000MHz·km，可以支持10Gbit／s以太网单通道传输300m。（4）由于用“激光器带宽”代替了传统的“模带宽”，对相应参数的测量也从传统的“满注入法（OFL，OverfilledLaunch）”改成了“限模注入（RML，RestrictedModeLaunch）”新方法。（5）新型50／125μm光纤的安装特性与传统多模光纤相同。

单、多模光纤的区别

　　单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。单模光纤的纤芯很小,约4～10um,只传输主模态。这样可完全避免了模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势。

　　多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大，目前一般都应用后者。
 
　　由于多模光纤中不同模式光的传波速度不同，因此多模光纤的传输距离很短。而单模光纤就能用在无中继的光通讯上。在光纤通信理论中，光纤有单模、多模之分，区别在于：1. 单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作在长波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对困难2. 多模光纤芯径大（62.5m m或50m m），允许上百个模式传输，色散大，工作在850nm或1310nm。与光器件的耦合相对容易。
 
　　而对于光端模块来讲，严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块，指的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。
 
　　一般有以下区别：1. 单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源，耦合部件尺寸与单模光纤配合好，使用单模光纤传输时能传输较远距离2. 多模模块一般采用价格较低的LED作为光源，耦合部件尺寸与多模光纤配合好。