Στην ταχεία ανάπτυξη του δικτύου,η οπτική ίνα χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της οπτικής επικοινωνίας λόγω των πλεονεκτημάτων της, όπως η γρήγορη ταχύτητα μετάδοσης και η μεγάλη ικανότητα μετάδοσηςΣύμφωνα με τους διαφορετικούς τρόπους οπτικής μετάδοσης, οι οπτικές ίνες χωρίζονται σε μονοτροπικές και πολυτροπικές ίνες.Εξαιτίας των σημαντικών διαφορών στα γεωμετρικά και στα χαρακτηριστικά μεταφοράς των δύο αυτών τύπων ινώνΣτη συνέχεια, αυτό το άρθρο θα παρέχει μια λεπτομερή εισαγωγή στις διαφορές και τη χρήση της μονοτροπικής και της πολυτροπικής ινών,καθοδηγώντας σας στη σωστή επιλογή και χρήση της μονοτροπικής ινώδους.
1、 Βασικές διαρθρωτικές διαφορές μεταξύ μονοτροπικής και πολυτροπικής ινών
Οι οπτικές ίνες συνήθως αποτελούνται από εξωτερικό περίβλημα, επένδυση, πυρήνα ινών και δομή φωτεινής πηγής.οι μονοτροπικές και οι πολυτροπικές ίνες έχουν τις ακόλουθες διαφορές όσον αφορά την εξωτερική κάλυψη, διάμετρος πυρήνα και πηγή φωτός:
Διαφορά χρώματος της εξωτερικής κάλυψης
Το χρώμα του εξωτερικού στρώματος της οπτικής ινών μπορεί να διακρίνει γρήγορα μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών ινών.το χρώμα της εξωτερικής κάλυψης της μονοτρόπου ινών OS1/OS2 είναι κίτρινο, ενώ το χρώμα του εξωτερικού περιβλήματος της πολυμέτωπης ινών είναι πορτοκαλί ή υδατοπράσινο.και η OM5 πολυμέθοδος ίνα χρησιμοποιεί πράσινη εξωτερική κάλυψη.
Σχήμα 1: Σύγκριση των χρωμάτων εξωτερικού περιβλήματος μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών ινών
Διαφορά στη διάμετρο των πυρήνων ινών
Υπάρχει σημαντική διαφορά στη διάμετρο του πυρήνα μεταξύ της μονοτροπικής και της πολυτροπικής ινών.
Η διάμετρος του πυρήνα της μονοτροπικής ινών (SMF) είναι γενικά 9 μm. Λόγω του στενού πυρήνα της, μπορεί να μεταδώσει μόνο ένα τρόπο φωτός στα μήκη κύματος 1310nm, 1550nm και WDM.η ενιαία ίνα έχει μικρή διασπορά και υψηλό εύρος ζώνης, ενώ η πολυ-τροπική ίνα (MMF) έχει διάμετρο πυρήνα 50/62,5 μm και πλάτος πυρήνα. Μπορεί να μεταδώσει πολλαπλές μορφές φωτός σε ένα δεδομένο μήκος κύματος λειτουργίας (850nm ή 1310nm μήκος κύματος).λόγω των εκατοντάδων τρόπων μετάδοσης σε πολυτρόπους ίνες, οι σταθερές μετάδοσης και οι ταχύτητες ομάδας κάθε τρόπου είναι διαφορετικές, με αποτέλεσμα στενό εύρος ζώνης, υψηλή διασπορά και υψηλή απώλεια σε πολυτρόπους ίνες.
Σχήμα 2: Σύγκριση των διαμέτρων πυρήνα μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών ινών
Σημείωση: Η τυποποιημένη διάμετρος επένδυσης για τις περισσότερες οπτικές ίνες είναι 125 μm και η τυποποιημένη διάμετρος του εξωτερικού προστατευτικού στρώματος είναι 245 μm, χωρίς να γίνεται διάκριση μεταξύ μονοειδών και πολλαπλών τρόπων.
Διαφορές φωτεινής πηγής
Οι ίνες μονής λειτουργίας και οι ίνες πολυμέσου χρησιμοποιούν διαφορετικές πηγές φωτός.
Σχήμα 3: Σύγκριση των φωτεινών πηγών που χρησιμοποιούνται σε μονοτροπικές και πολυτροπικές ίνες
2、 Η διαφορά στην απόσταση μετάδοσης μεταξύ μονοτρόπων ινών και πολυτρόπων ινών
Όπως είναι γνωστό, οι μονοτροπικές οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται συνήθως για μετάδοση μεγάλων αποστάσεων, ενώ οι πολυτροπικές οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται γενικά για μετάδοση μικρών αποστάσεων.Διαφορετικοί τύποι εφαρμογών μονοτροπικών και πολυτροπικών οπτικών ινών έχουν διαφορετικές αποστάσεις μετάδοσης στο Ethernet σε διαφορετικές ταχύτητες, όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:
Πίνακας 1: Σύγκριση της απόστασης μετάδοσης μεταξύ ενιαίου τρόπου ινών και πολυτρόπου ινών
| Τύπος ινών | 1000Base/1Gb (SX) Ethernet | 1000Base/1Gb (LX) Ethernet | 10Gb Ethernet | 40Gb Ethernet | 100Gb Ethernet |
| OS1/OS2 μονοτρόπος ίνες (1310nm) |
5 χιλιόμετρα | 20 χλμ. | 40 χιλιόμετρα | 40 χιλιόμετρα | 80 χιλιόμετρα |
| OM1 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
275 μέτρα | 550 μέτρα | 33 μέτρα | / | / |
| Υφασμάτινη πολυμέθοδος OM2 (850nm) |
550 μέτρα | 550 μέτρα | 82 μέτρα | / | / |
| OM3 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
550 μέτρα | 550 μέτρα | 300 μέτρα | 100 μέτρα | 100 μέτρα |
| OM4 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
550 μέτρα | 550 μέτρα | 550 μέτρα | 150 μέτρα | 150 μέτρα |
| OM5 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
/ | / | 550 μέτρα | 440 μέτρα | 150 μέτρα |
Από τον πίνακα, μπορούμε να δούμε ότι σε ταχύτητες 1G και 10G, η μονοτροπική ίνα έχει πολύ μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης από τη πολυτροπική ίνα.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η κατασκευή κέντρων δεδομένων επικεντρώνεται κυρίως στη μετάδοση μικρών αποστάσεωνΣτις εφαρμογές μετάδοσης μικρής απόστασης, η απόδοση της πολυμέτωπης ινώδους είναι η ίδια με εκείνη της μονομέτωπης ινώδους, αλλά το κόστος είναι χαμηλότερο.Η πολυμέθοδος ίνα OM3/OM4 μπορεί να υποστηρίξει υψηλότερες ταχύτητεςΣτην εποχή των σημερινών δικτύων υψηλής ταχύτητας, δεν πρέπει να υποτιμάται η ζήτηση για πολυμέθοδο ίνες.
3、 Η διαφορά κόστους μεταξύ ενιαίας και πολυμέτωπης ινών
Το κόστος της ενιαίας μορφής ινών είναι υψηλότερο από αυτό της πολυμέτωπης ινής, κυρίως λόγω των διαφορών στο υλικό του εξοπλισμού, τις πηγές φωτός και το κόστος υλικών.
Ομοίως, το κόστος κατασκευής των συστημάτων οπτικών ινών πολλαπλών τρόπων είναι χαμηλότερο από αυτό των συστημάτων οπτικών ινών μονοτρόπου.Το κόστος ενός συστήματος μετάδοσης πολλαπλών τρόπων (με συνδυασμό οπτικών μονάδων πολλαπλών τρόπων και υαλοποιητών ινών) κυμαίνεται από 3300 γιουάν έως 5300 γιουάν, ενώ το κόστος ενός συστήματος μετάδοσης μονοτρόπου (με συνδυασμό μονοτροπικών οπτικών ενοτήτων και jumpers) συνήθως υπερβαίνει τα 6700 γιουάν,με διαφορά τιμής πάνω από 1000 γιουάν μεταξύ των δύο.
4、 Κοινή ερώτηση και απάντηση σχετικά με τις μονοτροπικές και τις πολυτροπικές ίνες
1 Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεικτές μονοτροπικές και πολυτροπικές ίνες;
Λόγω των διαφόρων τρόπων μετάδοσης της μονοτροπικής ινώδους και της πολυτροπικής ινώδους, οι δύο ίνες δεν μπορούν να συνδεθούν άμεσα μεταξύ τους, διαφορετικά είναι εύκολο να προκαλέσουν απώλεια συνδέσμου και jitter γραμμής.Αλλά μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε συσκευές μετατροπής, όπως μονοτροπία σε πολυτροπία μετατροπής jumpers (i.ε.α. άλματα ρύθμισης συνθηκών) για τη σύνδεση συνδέσμων μονής και πολλαπλών συνθηκών.
2 Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπτικές μονάδες πολλαπλών τρόπων σε μονοτρόπους ίνες;
Οι οπτικές μονάδες πολλαπλών τρόπων δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οπτικές ίνες μονοτρόπου, γεγονός που όχι μόνο οδηγεί σε σημαντικές απώλειες, αλλά μπορεί επίσης να εμποδίσει την επικοινωνία.Λόγω της μικρής διάμετρος των μονοτρόπων οπτικών ινών και της μεγάλης γωνίας αποκλίσεως των πολυτρόπων οπτικών ενοτήτωνΌσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μετάδοσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η εξασθένιση του σήματος.
3 Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπτικές ενότητες μονοτρόπου σε πολυτρόπους ίνες;
Οι οπτικές ενότητες μονοτροπίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολυτροπικές ίνες, αλλά οι δέκτες ινών πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή τύπων ινών.το μονοτροπικό οπτικό module 1000BASE-LX μπορεί να λειτουργεί σε πολυτροπικές ίνεςΟι δέκτες δέκτη οπτικών ινών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την επίλυση του προβλήματος σύνδεσης μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών οπτικών ενοτήτων.
4 Πώς να διαλέξετε ανάμεσα σε ενιαία και πολυμερή ίνες;
Όταν επιλέγουμε μονοτροπική και πολυτροπική ίνες, πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη την πραγματική απόσταση μετάδοσης και το κόστος του δικτύου.αρκεί η πολλαπλής λειτουργίας οπτική ίναΕάν η απόσταση μετάδοσης φτάνει σε αρκετές χιλιάδες μέτρα ή και περισσότερο, η μονοτροπική οπτική ίνα είναι η ιδανική επιλογή.
Επιλόγος
Όπως φαίνεται από την παραπάνω σύγκριση, τα πεδία εφαρμογής της μονοτροπικής και της πολυτροπικής ινών είναι διαφορετικά.η ενιαία λειτουργία οπτικών ινών χρησιμοποιείται κυρίως σε δίκτυα μητροπολιτικών περιοχών και PONΗ επιλογή πρέπει να βασίζεται στις πραγματικές ανάγκες καλωδίωσης.
Στην ταχεία ανάπτυξη του δικτύου,η οπτική ίνα χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της οπτικής επικοινωνίας λόγω των πλεονεκτημάτων της, όπως η γρήγορη ταχύτητα μετάδοσης και η μεγάλη ικανότητα μετάδοσηςΣύμφωνα με τους διαφορετικούς τρόπους οπτικής μετάδοσης, οι οπτικές ίνες χωρίζονται σε μονοτροπικές και πολυτροπικές ίνες.Εξαιτίας των σημαντικών διαφορών στα γεωμετρικά και στα χαρακτηριστικά μεταφοράς των δύο αυτών τύπων ινώνΣτη συνέχεια, αυτό το άρθρο θα παρέχει μια λεπτομερή εισαγωγή στις διαφορές και τη χρήση της μονοτροπικής και της πολυτροπικής ινών,καθοδηγώντας σας στη σωστή επιλογή και χρήση της μονοτροπικής ινώδους.
1、 Βασικές διαρθρωτικές διαφορές μεταξύ μονοτροπικής και πολυτροπικής ινών
Οι οπτικές ίνες συνήθως αποτελούνται από εξωτερικό περίβλημα, επένδυση, πυρήνα ινών και δομή φωτεινής πηγής.οι μονοτροπικές και οι πολυτροπικές ίνες έχουν τις ακόλουθες διαφορές όσον αφορά την εξωτερική κάλυψη, διάμετρος πυρήνα και πηγή φωτός:
Διαφορά χρώματος της εξωτερικής κάλυψης
Το χρώμα του εξωτερικού στρώματος της οπτικής ινών μπορεί να διακρίνει γρήγορα μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών ινών.το χρώμα της εξωτερικής κάλυψης της μονοτρόπου ινών OS1/OS2 είναι κίτρινο, ενώ το χρώμα του εξωτερικού περιβλήματος της πολυμέτωπης ινών είναι πορτοκαλί ή υδατοπράσινο.και η OM5 πολυμέθοδος ίνα χρησιμοποιεί πράσινη εξωτερική κάλυψη.
Σχήμα 1: Σύγκριση των χρωμάτων εξωτερικού περιβλήματος μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών ινών
Διαφορά στη διάμετρο των πυρήνων ινών
Υπάρχει σημαντική διαφορά στη διάμετρο του πυρήνα μεταξύ της μονοτροπικής και της πολυτροπικής ινών.
Η διάμετρος του πυρήνα της μονοτροπικής ινών (SMF) είναι γενικά 9 μm. Λόγω του στενού πυρήνα της, μπορεί να μεταδώσει μόνο ένα τρόπο φωτός στα μήκη κύματος 1310nm, 1550nm και WDM.η ενιαία ίνα έχει μικρή διασπορά και υψηλό εύρος ζώνης, ενώ η πολυ-τροπική ίνα (MMF) έχει διάμετρο πυρήνα 50/62,5 μm και πλάτος πυρήνα. Μπορεί να μεταδώσει πολλαπλές μορφές φωτός σε ένα δεδομένο μήκος κύματος λειτουργίας (850nm ή 1310nm μήκος κύματος).λόγω των εκατοντάδων τρόπων μετάδοσης σε πολυτρόπους ίνες, οι σταθερές μετάδοσης και οι ταχύτητες ομάδας κάθε τρόπου είναι διαφορετικές, με αποτέλεσμα στενό εύρος ζώνης, υψηλή διασπορά και υψηλή απώλεια σε πολυτρόπους ίνες.
Σχήμα 2: Σύγκριση των διαμέτρων πυρήνα μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών ινών
Σημείωση: Η τυποποιημένη διάμετρος επένδυσης για τις περισσότερες οπτικές ίνες είναι 125 μm και η τυποποιημένη διάμετρος του εξωτερικού προστατευτικού στρώματος είναι 245 μm, χωρίς να γίνεται διάκριση μεταξύ μονοειδών και πολλαπλών τρόπων.
Διαφορές φωτεινής πηγής
Οι ίνες μονής λειτουργίας και οι ίνες πολυμέσου χρησιμοποιούν διαφορετικές πηγές φωτός.
Σχήμα 3: Σύγκριση των φωτεινών πηγών που χρησιμοποιούνται σε μονοτροπικές και πολυτροπικές ίνες
2、 Η διαφορά στην απόσταση μετάδοσης μεταξύ μονοτρόπων ινών και πολυτρόπων ινών
Όπως είναι γνωστό, οι μονοτροπικές οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται συνήθως για μετάδοση μεγάλων αποστάσεων, ενώ οι πολυτροπικές οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται γενικά για μετάδοση μικρών αποστάσεων.Διαφορετικοί τύποι εφαρμογών μονοτροπικών και πολυτροπικών οπτικών ινών έχουν διαφορετικές αποστάσεις μετάδοσης στο Ethernet σε διαφορετικές ταχύτητες, όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:
Πίνακας 1: Σύγκριση της απόστασης μετάδοσης μεταξύ ενιαίου τρόπου ινών και πολυτρόπου ινών
| Τύπος ινών | 1000Base/1Gb (SX) Ethernet | 1000Base/1Gb (LX) Ethernet | 10Gb Ethernet | 40Gb Ethernet | 100Gb Ethernet |
| OS1/OS2 μονοτρόπος ίνες (1310nm) |
5 χιλιόμετρα | 20 χλμ. | 40 χιλιόμετρα | 40 χιλιόμετρα | 80 χιλιόμετρα |
| OM1 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
275 μέτρα | 550 μέτρα | 33 μέτρα | / | / |
| Υφασμάτινη πολυμέθοδος OM2 (850nm) |
550 μέτρα | 550 μέτρα | 82 μέτρα | / | / |
| OM3 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
550 μέτρα | 550 μέτρα | 300 μέτρα | 100 μέτρα | 100 μέτρα |
| OM4 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
550 μέτρα | 550 μέτρα | 550 μέτρα | 150 μέτρα | 150 μέτρα |
| OM5 πολυμέθοδος ίνες (850nm) |
/ | / | 550 μέτρα | 440 μέτρα | 150 μέτρα |
Από τον πίνακα, μπορούμε να δούμε ότι σε ταχύτητες 1G και 10G, η μονοτροπική ίνα έχει πολύ μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης από τη πολυτροπική ίνα.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η κατασκευή κέντρων δεδομένων επικεντρώνεται κυρίως στη μετάδοση μικρών αποστάσεωνΣτις εφαρμογές μετάδοσης μικρής απόστασης, η απόδοση της πολυμέτωπης ινώδους είναι η ίδια με εκείνη της μονομέτωπης ινώδους, αλλά το κόστος είναι χαμηλότερο.Η πολυμέθοδος ίνα OM3/OM4 μπορεί να υποστηρίξει υψηλότερες ταχύτητεςΣτην εποχή των σημερινών δικτύων υψηλής ταχύτητας, δεν πρέπει να υποτιμάται η ζήτηση για πολυμέθοδο ίνες.
3、 Η διαφορά κόστους μεταξύ ενιαίας και πολυμέτωπης ινών
Το κόστος της ενιαίας μορφής ινών είναι υψηλότερο από αυτό της πολυμέτωπης ινής, κυρίως λόγω των διαφορών στο υλικό του εξοπλισμού, τις πηγές φωτός και το κόστος υλικών.
Ομοίως, το κόστος κατασκευής των συστημάτων οπτικών ινών πολλαπλών τρόπων είναι χαμηλότερο από αυτό των συστημάτων οπτικών ινών μονοτρόπου.Το κόστος ενός συστήματος μετάδοσης πολλαπλών τρόπων (με συνδυασμό οπτικών μονάδων πολλαπλών τρόπων και υαλοποιητών ινών) κυμαίνεται από 3300 γιουάν έως 5300 γιουάν, ενώ το κόστος ενός συστήματος μετάδοσης μονοτρόπου (με συνδυασμό μονοτροπικών οπτικών ενοτήτων και jumpers) συνήθως υπερβαίνει τα 6700 γιουάν,με διαφορά τιμής πάνω από 1000 γιουάν μεταξύ των δύο.
4、 Κοινή ερώτηση και απάντηση σχετικά με τις μονοτροπικές και τις πολυτροπικές ίνες
1 Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεικτές μονοτροπικές και πολυτροπικές ίνες;
Λόγω των διαφόρων τρόπων μετάδοσης της μονοτροπικής ινώδους και της πολυτροπικής ινώδους, οι δύο ίνες δεν μπορούν να συνδεθούν άμεσα μεταξύ τους, διαφορετικά είναι εύκολο να προκαλέσουν απώλεια συνδέσμου και jitter γραμμής.Αλλά μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε συσκευές μετατροπής, όπως μονοτροπία σε πολυτροπία μετατροπής jumpers (i.ε.α. άλματα ρύθμισης συνθηκών) για τη σύνδεση συνδέσμων μονής και πολλαπλών συνθηκών.
2 Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπτικές μονάδες πολλαπλών τρόπων σε μονοτρόπους ίνες;
Οι οπτικές μονάδες πολλαπλών τρόπων δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οπτικές ίνες μονοτρόπου, γεγονός που όχι μόνο οδηγεί σε σημαντικές απώλειες, αλλά μπορεί επίσης να εμποδίσει την επικοινωνία.Λόγω της μικρής διάμετρος των μονοτρόπων οπτικών ινών και της μεγάλης γωνίας αποκλίσεως των πολυτρόπων οπτικών ενοτήτωνΌσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μετάδοσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η εξασθένιση του σήματος.
3 Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπτικές ενότητες μονοτρόπου σε πολυτρόπους ίνες;
Οι οπτικές ενότητες μονοτροπίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολυτροπικές ίνες, αλλά οι δέκτες ινών πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή τύπων ινών.το μονοτροπικό οπτικό module 1000BASE-LX μπορεί να λειτουργεί σε πολυτροπικές ίνεςΟι δέκτες δέκτη οπτικών ινών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την επίλυση του προβλήματος σύνδεσης μεταξύ μονοτροπικών και πολυτροπικών οπτικών ενοτήτων.
4 Πώς να διαλέξετε ανάμεσα σε ενιαία και πολυμερή ίνες;
Όταν επιλέγουμε μονοτροπική και πολυτροπική ίνες, πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη την πραγματική απόσταση μετάδοσης και το κόστος του δικτύου.αρκεί η πολλαπλής λειτουργίας οπτική ίναΕάν η απόσταση μετάδοσης φτάνει σε αρκετές χιλιάδες μέτρα ή και περισσότερο, η μονοτροπική οπτική ίνα είναι η ιδανική επιλογή.
Επιλόγος
Όπως φαίνεται από την παραπάνω σύγκριση, τα πεδία εφαρμογής της μονοτροπικής και της πολυτροπικής ινών είναι διαφορετικά.η ενιαία λειτουργία οπτικών ινών χρησιμοποιείται κυρίως σε δίκτυα μητροπολιτικών περιοχών και PONΗ επιλογή πρέπει να βασίζεται στις πραγματικές ανάγκες καλωδίωσης.
