Na splošno obstajata dve vrsti vlaken: tista, ki podpirajo več poti širjenja ali transverzalne mode, se imenujejo večmodna vlakna (MMF), tista, ki podpirajo en mod, pa se imenujejo enomodna vlakna (SMF). Kakšna pa je razlika med njimi? Branje tega članka vam bo pomagalo dobiti odgovor.
Pregled enomodnega in večmodnega optičnega kabla
Enomodno optično vlakno omogoča širjenje le enega svetlobnega načina hkrati, medtem ko lahko večmodno optično vlakno širi več svetlobnih načinov. Ključne razlike med njimi so v premeru jedra vlakna, valovni dolžini in svetlobnem viru, pasovni širini, barvnem ovoju, razdalji, stroških itd.
Enomodno v primerjavi z večmodnim vlaknom, kakšna je razlika?
Čas je za primerjavo enomodalnega in večmodalnega načinaoptično vlaknoin razumeti njihove razlike.
Premer jedra
Enomodni kabel ima manjšo velikost jedra, običajno 9 μm, kar omogoča manjše slabljenje, večjo pasovno širino in daljše prenosne razdalje.
V nasprotju s tem ima večmodno optično vlakno večjo velikost jedra, običajno 62,5 μm ali 50 μm, pri čemer je OM1 pri 62,5 μm in OM2/OM3/OM4/OM5 pri 5 μm. Čeprav obstaja razlika v velikosti, je s prostim očesom ni enostavno opaziti, saj so manjša od širine človeškega lasu. Preverjanje natisnjene kode na optičnem kablu lahko pomaga prepoznati vrsto.
Z zaščitno oblogo imajo tako enomodna kot večmodna vlakna premer 125 μm.
Valovna dolžina in vir svetlobe
Večmodna optična vlakna z velikim jedrom uporabljajo cenovno ugodne svetlobne vire, kot so LED diode in VCSEL z valovnimi dolžinami 850 nm in 1300 nm. Nasprotno pa enomodni kabel z manjšim jedrom uporablja laserje ali laserske diode za ustvarjanje svetlobe, ki se vbrizga v kabel, običajno z valovnimi dolžinami 1310 nm in 1550 nm.
Pasovna širina
Ti dve vrsti vlaken se razlikujeta po pasovni širini. Enomodno vlakno ponuja skoraj neomejeno pasovno širino zaradi podpore za en sam svetlobni vir, kar ima za posledico manjše slabljenje in razpršitev. Je prednostna izbira za visokohitrostne telekomunikacije na dolge razdalje.
Po drugi strani pa lahko večmodno vlakno prenaša več optičnih načinov, vendar ima večje slabljenje in večjo disperzijo, kar omejuje njegovo pasovno širino.
Enomodno optično vlakno prekaša večmodno optično vlakno glede pasovne širine.
Slabljenje
Enomodno vlakno ima nižje slabljenje, medtem ko je večmodno vlakno bolj dovzetno za slabljenje.
Razdalja
Manjše slabljenje in razpršenost modov pri enomodovnem kablu omogočata veliko daljše prenosne razdalje kot pri večmodovnem. Večmodovni kabel je stroškovno učinkovit, vendar omejen na kratke povezave (npr. 550 m za 1 Gbps), medtem ko se enomodovni kabel uporablja za prenos na zelo dolge razdalje.
Stroški
Pri obravnavi skupnih stroškov imajo ključno vlogo trije segmenti.
Stroški namestitve
Stroški namestitve enomodnih vlaken se pogosto zdijo višji od stroškov večmodnih kablov zaradi njihovih prednosti. Vendar je realnost ravno nasprotna. Zaradi učinkovitejše proizvodnje se prihrani 20–30 % v primerjavi z večmodnimi vlakni. Pri dražjih vlaknih OM3/OM4/OM5 lahko enomodna vlakna prihranijo do 50 % ali več. Vendar je treba upoštevati tudi stroške optičnega oddajnika-sprejemnika.
Stroški optičnega oddajnika-sprejemnika
Optični oddajnik-sprejemnik je pomembna stroškovna komponenta pri optičnih kablih, saj predstavlja precejšen delež, včasih do 70 % celotnih stroškov. Enomodni oddajniki-sprejemniki so običajno od 1,2- do 6-krat dražji od večmodnih. To je zato, ker enomodni uporabljajo visokozmogljive laserske diode (LD), ki so dražje, medtem ko večmodne naprave običajno uporabljajo cenejše LED diode ali VCSELS.
Stroški nadgradnje sistema
Zaradi hitrega napredka tehnologije kabelski sistemi pogosto zahtevajo nadgradnje in širitve. Enomodni optični kabli ponujajo večjo skalabilnost, fleksibilnost in prilagodljivost. Večmodni kabel se zaradi omejene pasovne širine in zmogljivosti kratkih razdalj morda ne bo mogel spopasti s prihodnjimi zahtevami po prenosu signalov na dolge razdalje in z velikimi količinami podatkov.
Nadgradnja enomodnega optičnega sistema je enostavnejša, saj vključuje le zamenjavo stikala in oddajnikov-sprejemnikov brez potrebe po polaganju novih vlaken. Nasprotno pa bi pri večmodnem kablu nadgradnja z OM2 na OM3 in nato na OM4 za hitrejši prenos povzročila bistveno višje stroške, zlasti pri menjavi vlaken, položenih pod tlemi.
Skratka, večmodalni način je stroškovno učinkovit za kratke razdalje, medtem ko je enomodalni način idealen za srednje do dolge razdalje.
Barva
Barvno kodiranje poenostavlja identifikacijo tipa kabla. TLA-598C ponuja barvno kodo, ki jo priporoča industrija, za lažje prepoznavanje.
Večmodna OM1 in OM2 imata običajno oranžen plašč.
OM3 imajo običajno jakne v akvamarinski barvi.
OM4 imajo običajno jakne v akvamarinski ali vijolični barvi.
OM5 je bil obarvan limetino zeleno.
Enojni način OS1 in OS2, običajno z rumenimi jaknami.
Uporaba
Enomodni kabel se uporablja predvsem v hrbteničnih in metropolitanskih sistemih na dolge razdalje v telekomunikacijskih, podatkovnih in kabelskih televizijskih omrežjih.
Po drugi strani pa se večmodni kabel uporablja predvsem v aplikacijah na relativno kratkih razdaljah, kot so podatkovni centri, računalništvo v oblaku, varnostni sistemi in lokalna omrežja (LAN).
Zaključek
Skratka, enomodno optično ožičenje je idealno za prenos podatkov na dolge razdalje v nosilnih omrežjih, MAN in PON omrežjih. Večmodno optično ožičenje pa se zaradi krajšega dosega pogosteje uporablja v podjetjih, podatkovnih centrih in lokalnih omrežjih. Ključno je izbrati vrsto vlakna, ki najbolje ustreza vašim omrežnim zahtevam, pri čemer je treba upoštevati skupne stroške vlakna. Kot načrtovalec omrežja je ta odločitev ključnega pomena za učinkovito in zanesljivo postavitev omrežja.
Čas objave: 19. junij 2025