为什么多模光纤比单模光纤用的频繁

为什么多模光纤比单模光纤用的频繁？在什么情况下应该用单模光纤？

一般来说，多模光纤要比单模光纤来的便宜。如果对传输距离或传送数据的速率要求不严格，那么，多模光纤在大多情况下都可以表现得很好。单模光纤虽然成本高，但是具有散射小的特点，可以应用在长距离传输或者需要高速数据速率的场合。有些应用是需要单模光纤的。

多模光缆

多模光纤(Multi Mode Fiber) －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。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

提到万兆多模光缆，需要作些说明，光纤系统在传输光信号时，离不开光收发器和光纤。因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米，为配合万兆应用而采用的新型光收发器，ISO/IEC 11801制定了新的多模光纤标准等级，即OM3类别，并在2002年9月正式颁布。OM3光纤对LED和激光两种带宽模式都进行了优化，同时需经严格的DMD测试认证。采用新标准的光纤布线系统能够在多模方式下至少支持万兆传输至300米，而在单模方式下能够达到10公里以上（1550nm更可支持40 公里传输）。

美国康普公司的多模光缆分为多模OptiSPEEDreg;解决方案（62.5/125μm）和万兆多模LazrSPEEDreg; 解决方案（激光优化万兆50/125μm）。LazrSPEED分成三个系列，即LazrSPEED 150、300、550系列，且LazrSPEED万兆多模光缆均通过UL DMD认证。

选择多模光缆应从以下几点进行考虑：

A.从未来的发展趋势来讲，水平布线网络速率需要1 Gb/s带宽到桌面，大楼主干网需要升级到10 Gb/s 速率带宽，园区骨干网需要升级到10 Gb/s或100Gb/s的速率带宽。目前网络应用正在以每年50%左右的速度增长，预计未来5年千兆到桌面，将变得和目前百兆到桌面一样普遍，因此在目前系统规划上要具有一定前瞻性，水平部分应考虑6类布线，主干部分应考虑万兆多模光缆，特别是现在6类铜缆加万兆多模光缆和超5类铜缆加千兆多模光缆的造价上大约只有不到10~20%左右的差别，从长期应用的角度，如造价允许应考虑采用6类铜缆加万兆光缆。

B.从投资角度考虑，在至少10年内不会用到10G的地方，选用OptiSPEED（普通多模62.5/125）；由于OM3光缆使用低价的VCSEL 和850nm 光源设备，使万兆传输造价大大降低。如果距离不超过150米，选用LazrSPEED 150（OM2 50/125 支持万兆150米）；LazrSPEED 300是300米万兆传输最好的选择；LazrSPEED 550是550米万兆传输最好的选择；如超过550米的万兆传输要求，需要选择TeraSPEED，即单模光缆系统。

单模光缆

单模光纤(Single Mode Fiber)：中心纤芯很细(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。

后来发现在1310nm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1310nm 正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1310nm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。1310nm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。

上面提到由于OHˉ（水峰）的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰，该现象称为水峰。目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰单模光缆，正解决了此问题，TeraSPEED 系统通过消除了1400nm 水峰的影响因素, 从而为用户提供了更广泛的传输带宽, 用户可以自由使用从1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此传输通道从以前的240增加到400，性能比传统单模光纤多50%的可用带宽，为将来升级为100G带宽的CWDM 粗波分复用技术打下了坚实的基础，TeraSPEED 解决方案为园区/城市级理想的主干光纤系统。

同时，由于G.652.D 是单模光纤的最新的指标，是所有G.652级别中指标最严格的并且完全向下兼容的。如果，仅指明G.652意味着G.652.A 的性能规范，这一点应特别注意。

单模光缆的选型：

A．从传输距离的角度，如果希望今后支持万兆传输，而距离较远应考虑采用单模光缆。

B．从造价的角度，零水峰光缆提供比单模光纤多50%带宽，而造价上又相差不多

(二)多模光纤的应用潜力究竟有多大？

七十年代光纤进入实用化阶段是从多模光纤的局间中继开始的。二十多年以来，单模光纤新品种不断出现，光纤功能不断丰富和增强，性能价格比不断苛求，但多模光纤并没有被取代而是始终保持稳定的市场份额，和其他品种同步发展。其原因是多模光纤的特性正好满足了网络用纤的要求。相对于长途干线，光纤网络的特点是：传输速率相对较低；传输距离相对较短；节点多、接头多、弯路多；连接器、耦合器用量大；规模小，单位光纤长度使用光源个数多。

为适应网络通信的需要，七十年代末到八十年代初，各国大力开发大芯径大数值孔径多模光纤（又称数据光纤）。当时国际电工委员会推荐了四种不同芯／包尺寸的渐变折射率多模光纤即A1a、A1b、A1c和A1d。它们的纤芯／包层直径（μm）／数值孔径分别为50／125／0.200、62.5

／125／0.275、85／125／0.275和100／140／0.316。总体来说，芯／包尺寸大则制作成本高、抗弯性能差，而且传输模数量增多，带宽降低。100／140μm多模光纤除上述缺点外，其包层直径偏大，与测试仪器和连接器件不匹配，很快便不在数据传输中使用，只用于功率传输等特殊场合。85／125μm多模光纤也因类似原因被逐渐淘汰。1999年10月在日本京都召开的

IECSC86AGW1专家组会议对多模光纤标准进行修改，2000年3月公布的修改草案中，85／125μm多模光纤已被取消。康宁公司1976年开发的50／125μm多模光纤和朗讯Bell实验室1983开发的62.5／125μm多模光纤有相同的外径和机械强度，但有不同的传输特性，一直在数据通信网络中“较量”。

62.5μm芯径多模光纤比50μm芯径多模光纤芯径大、数值孔径高，能从LED光源耦合入更多的光功率，因此62.5／125μm多模光纤首先被美国采用为多家行业标准。如AT＆T的室内配线系统标准、美国电子工业协会（EIA）的局域网标准、美国国家标准研究所（ANSI）的100Mb ／s令牌网标准、IBM的计算机光纤数据通信标准等。50／125μm多模光纤主要在日本、德国作为数据通信标准使用，至今已有18年历史。但由于北美光纤用量大和美国光纤制造及应用技术的先导作用，包括我国在内的多数国家均将62.5／125μm多模光纤作为局域网传输介质和室内配线使用。自八十年代中期以来，62.5／125μm光纤几乎成为数据通信光纤市场的主流产品。

传输速率低和传输距离短正好可以利用多模光纤带宽特性和传输损耗不如单模光纤的特点。但单模光纤更便宜、性能比多模好，为什么网络中不用单模光纤呢？这是因为上述网络特点中弯路多损耗就大；节点多则光功率分路就频繁，这都要求光纤内部有足够的光功率传输。多模光纤比单模光纤芯径粗，数值孔径大，能从光源耦合更多的光功率。

网络中连接器、耦合器用量大，单模光纤无源器件比多模光纤贵，而且相对精密、允差小，操作不如多模器件方便可靠。单模光纤只能使用激光器（LD）作光源，其成本比多模光纤使用的发光二极管（LED）高很多。尤其是网络规模小，单位光纤长度使用光源个数多，干线中可能几百公里用一个光源，而十几公里甚至几公里的每个网络各有独立的光源。如果网络使用单模光纤配用激光器，网络总体造价会大幅度提高。目前，垂直腔面发射激光器（VCSEL）已商用，价格与LED接近，其圆形的光束断面和高的调制速率正好补偿了LED的缺点，使多模光纤在网络中应用更添生机。从上述分析不难看到，认为单模光纤带宽高、损耗小，在网络中使用可以“一次到位”的考虑是不全面的。康宁公司对网络中使用单模光纤和使用多模光纤的系统成本进行了计算和比较，使用单模光纤的网络成本是多模光纤的4倍。使用62.5μm和50μm多模光纤的系统成本一样，区别在于不同种类的连接器。选用无金属箍插拔式连接器系统造价（多模系统B）比用金属箍旋接的连接器，如FC型（多模系统A）的成本可减少1／2。“62.5”的兴衰和“50”的崛起

为什么在能作单模光纤的情况下还要做多模光纤

多模光纤的应用潜力

九十年代多模光纤在世界光纤市场一直占有稳定分额。

九十年代中期以来世界多模光纤市场基本保持在7～8％的光纤用量和14～15％的销售