Forskelle mellem enkelt-mode og optiske fibre i multi-mode

Forskelle mellem enkelt-mode og optiske fibre i multi-mode

Baseret på antallet af transmissionstilstande kan optiske fibre klassificeres i enkelt-mode og multi-mode fibre. Udtrykket '-tilstand ' henviser til en lysstråle, der kommer ind i fiberen med en bestemt vinkelhastighed. Enkelt-mode-fibre bruger lasere af fast tilstand som lyskilder, mens fibrene med flere mode bruger lysemitterende dioder (LED'er). Multi-mode fibre tillader flere lysstråler at forplantes samtidigt, hvilket resulterer i tilstandsspredning (da hver '-tilstand ' af lys kommer ind i fiberen i forskellige vinkler, ankommer de til den anden ende på forskellige tidspunkter, en egenskab kendt som Mode Dispersion). Denne tilstand Dispersion-teknologi begrænser båndbredden og afstand til fibrene med flere mode. Derfor har multi-mode fibre tykkere kerner, lavere transmissionshastigheder, kortere afstande og den samlede dårligere transmissionsydelse, men de er billigere og bruges generelt i miljøer, hvor bygninger er tæt sammen eller på tilstødende geografiske steder. Enkelt-mode fibre tillader kun en lysstråle at forplantes, så de har ikke mode-spredningsegenskaber. Derfor har enkelt-mode fibre finere kerner, bredere transmissionsbåndbredde, længere transmissionsafstande, men de kræver laserkilder, som er dyrere og bruges typisk mellem bygninger eller i spredte geografiske områder.    

Optiske fibre med en enkelt tilstand bruger en enkelt lysbølge til transmission og anvender lasere i fast tilstand som lyskilde. Dette gør det muligt for fiberen at understøtte transmission af høj båndbredde og lang afstand på grund af minimal modal spredning. Disse fibre har en lille kernediameter, typisk omkring 9 mikrometer, hvilket markant reducerer muligheden for signalnedbrydning over lange afstande. Enkelt-mode fibre er ideelle til telekommunikation og CATV-netværk på grund af deres høje kapacitet og pålidelighed over udvidede afstande. Den præcision, der kræves i fremstilling og brugen af dyre lasere, gør imidlertid en-mode fibre dyrere end multi-mode fibre.

Optiske fibre med flere mode tillader på den anden side flere lysbølger at udbrede samtidig. De bruger typisk lysemitterende dioder (LED'er) eller laserdioder som lyskilde. Kernediameteren på flerfibre med flere mode er større, normalt mellem 50 eller 62,5 mikrometer, hvilket letter transmission af flere tilstande. Dette fører imidlertid også til modal spredning, hvilket begrænser båndbredde og transmissionsafstand af fiberen. Multi-mode fibre bruges generelt til kortere afstande, såsom inden for bygninger eller campusindstillinger, på grund af deres lavere omkostninger og brugervenlighed med LED-kilder.

Sammenligning:

Lyskilde: Enkelt-mode fibre bruger lasere, mens fibrene med flere mode bruger LED'er.

Båndbredde: Enkelt-mode fibre tilbyder højere båndbredde.

Transmissionsafstand: Enkelt-mode fibre er egnede til længere afstande.

Anvendelser: Enkelt-mode fibre bruges i langdistance-telekommunikation, mens fibre med flere mode foretrækkes til kommunikation med kort rækkevidde inden for bygninger eller campusser.

Afslutningsvis afhænger valget mellem enkelt-mode og multi-mode optiske fibre af de specifikke krav i applikationen, herunder afstand, båndbredde og budgetbegrænsninger.