多模光纤

多模光纤

科技名词定义

中文名称：

多模光纤

英文名称：

multi-mode fiber;multimode fiber

定义1：

能传插多种模式的光纤。

所属学科：

电力(一级学科) ；输电线路(二级学科)

定义2：

在所考虑的波长上能传导两个以上束缚模的一类光纤。

所属学科：

通信科技(一级学科) ；光纤传输与接入(二级学科)

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

多模光纤

多模光纤容许不同模式的光于一根光纤上传输，由于多模光纤的芯径较大，故可使用较为廉价的耦合器及接线器，多模光纤的纤芯直径为50μm至100μm。

目录[隐藏]

[编辑本段]

分类

基本上有两种多模光纤，一种是梯度型（graded）另一种是阶跃型（stepped），对于梯

度型（graded）光纤来说，芯的折射率（refraction index)于芯的外围最小而逐渐向中心点不

断增加，从而减少讯号的模式色散，而对阶跃型（Stepped Index）光缆来说，折射率基本上

是平均不变，而只有在包层（cladding）表面上才会突然降低。阶跃型（stepped）光纤一般

较梯度型（graded）光纤的带宽为低。在网络应用上，最受欢迎的多模光纤为62.5/125，62.5/125意指光纤芯径为62.5μm而包层（cladding）直径为125μm，其他较为普通的为50/125及

100/140。

[编辑本段]

对比

相对于双绞线，多模光纤能够支持较长的传输距离，在10mbps及100mbps的以太网中，多模光纤最长可支持2000米的传输距离，而于1GpS千兆网中，多模光纤最高可支持550米的传输距离。

业界一般认为当传输距离超过295尺，电磁干扰非常严重，或频宽需要超过350MHz，那便应考虑采用多模光纤代替双绞线作为传输载体。

[编辑本段]

多模光纤产品选用指南

[1]多模光纤的芯线标称直径规格为62.5μm/125μm.或50μm/125μm.。规格（芯数）有2、4、6、8、12、16、20、24、36、48、60、72、84、96芯等。线缆外护层材料有普通型；普通阻燃性；低烟无卤型；低烟无卤阻燃型。

[编辑本段]

多模光纤的应用潜力

九十年代所占市场

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％的销售份额。北美比这一大致平均比例偏高。表4中世界多模光纤用量和销售额的比例分别为4％和11％，这是由于当年非零色散位移光纤猛增159％，达到1260万公里，使其他品种比例下降，多模

光纤实际用量仍保持相应水平。

七十年代崛起后

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。

特点

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

光纤无源器件

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IEC SC86A GW1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”。