• 光纤/光模块的多模和单模


      光模块中的单模和多模,实际上只指光纤种类。LC/PC是指连接器的类型,单模、多模在模块上会有标示。单模SM,用于远距离,光纤为黄色;多模MM,用于近距离,光纤为橙色。

      一般用于多模的波长窗口是850nm,而单模的的则主要以1310nm和1550nm窗口附近的波长为主。多模由于模间色散比较严重,只用于短程的,也就是SR。而单模的管模块多用于LR、ER/ZR等远距离的传输。

      多模光纤多用于传输速率相对较低,传输距离相对较短的网络中,如局域网等,这类网络中通常具有节点多,接头多,弯路多,而且连接器、耦合器的用量大,单位光纤长度使用光源个数多等特点,使用多模光纤可以有效的降低网络成本。单模光纤多用于传输距离长,传输速率相对较高的线路中,如长途干线传输,城域网建设等。

      光纤分类方式有几种, 按光在光纤中的传输模式分:单模光纤和多模光纤。

      多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm,包层外直径125μm,单模光纤的纤芯直径为8.3μm,包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小,0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km,1.55μm的损耗为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用,0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰,这两个范围未能充分利用。80年代起,倾向于多用单模光纤,而且先用长波长1.31μm。

      1)多模光纤

      多模光纤(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。

      2)单模光纤

      单模光纤(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处,单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负,大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。

      1)单模光纤中,模内色散是比特率的主要制约因素。由于其比较稳定,如果需要的话,可以通过增加一段一定长度的“色散补偿单模光纤”来补偿色散。零色散补偿光纤就是使用一段有很大负色散系数的光纤,来补偿在1550nm处具有较高色散的光纤 。使得光纤在1550nm附近的色散很小或为零,从而可以实现光纤在1550nm处具有更高的传输速率。

      在单模光纤中,另一种色散现象是偏振模色散(PMD),由于PMD是不稳定的,因而不能进行补偿。

      2)多模光纤中,模式色散与模内色散是影响带宽的主要因素。PCVD工艺能够很好地控制折射率分布曲线,给出优秀的折射率分布曲线,对渐变型多模光纤(GIMM),可限制模式色散而得到高的模式带宽。

    全系统带宽达到一定程度时,同样也受到模内色散的制约,尤其在850nm处,多模光纤的模内色散非常大。一些国际标准给出的多模光纤在850nm处的色散系数为-120ps/(nm·km),而PCVD多模光纤的色散值介于-95~-110 ps/(nm·km)。

      多模光纤可以用于单模光模块和多模光模块,但单模光纤一般只能用于单模光模块。多数情况下,多模光纤口和单模光纤口直接对接是可以互通的,但有时会出现大量丢包和CRC错误,或者接口状态在Up和Down之间震荡。

      千兆口不能插万兆模块;万兆口可插千兆模块;近距离传输也可用单模模块;千兆模块和万兆模块不能互联。

      型号对应  

      MMF 表示多模;SMF 表示单模

      SFP,Small Form-factor Pluggable transceiver,小封装可插拔收发器 

      nm 波长的单位,常见有850nm,1310nm,1490nm. 

      KM 距离的单位,常见有10km,20km,40km,60km,80km,100km,120km

      1)思科SFP-10G-SR,Cisco coded, 10GBASE-SR SFP , for multimode fiber, 850nm, 100-550m, LC duplex connector

      传输距离:多模300m,发射/接收波长:850nm,接口类型:双LC接口

      2)思科SFP-10G-LR,

      传输距离:单模10Km,发射/接收波长:1310nm,接口类型:双LC接口

    参考链接:http://www.sfpgmk.com/  

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