Meg kell értenie a különbséget az egymódusú és a többmódusú szál között. Ma az optikai jelek továbbítására használt száloptikáról fogunk beszélni. Két típus létezik: egymódusú és többmódusú. Ez a cikk részletesen tárgyalja az egymódusú és többmódusú kategóriákat és teljesítményüket, ezért folytassa az egymódusú és a többmódusú közötti különbségek megismerését.

Először is, talán a mag méretére kellene gondolnom. Szerintem az egymódusúnak kisebb a magja, mondjuk 9 mikron, míg a többmódusúnak nagyobb, talán 50 vagy 62,5 mikron. A mag mérete valószínűleg befolyásolja, hogyan terjed a fény. Egymódusúban, mivel a mag kisebb, talán csak egyféle fénymódus terjedhet, innen ered a név is. A többmódusú több módus létezését tenné lehetővé. De mit jelent itt a "módus"? Szerintem a módus egy olyan út, amelyet a fény megtehet a szálon keresztül. Tehát többmódusúban a fény több útvonalat is bejárhat, ami módusdiszperziót okozhat. Ekkor a különböző módusok különböző időpontokban érkeznek meg, ami jeltorzulást okoz. Tehát az egymódusú, csak egyetlen útvonallal rendelkező rendszer ezt elkerüli. Ez azt jelenti, hogy az egymódusú rendszer nagyobb sávszélességet tud kezelni nagyobb távolságokon.

De akkor mi a helyzet a fényforrással? Szerintem az egymódusúak lézereket használnak, amelyek pontosabbak és a fényt a kisebb magba tudják fókuszálni. A többmódusúak LED-eket vagy olcsóbb lézereket használhatnak, mivel a mag nagyobb, és könnyebb belecsatolni a fényt. A lézerek drágábbak, így az egymódusú adó-vevők valószínűleg drágábbak, mint a többmódusúak.

A távolság egy másik tényező. Ha az egymódusú szálnak kisebb a diszperziója, akkor nagyobb távolságokat tud megtenni jelromlás nélkül. A többmódusú szálak modális diszperzióval rövidebb maximális távolságokat érhetnek el. Talán kilométereket az egymódusú szálak, és több száz métert a többmódusú szálak? De ellenőriznem kellene a pontos számokat. Hallottam már olyan kifejezéseket, mint az OM3 és az OM4 a többmódusú szálakra, amelyek a teljesítményükre vonatkoznak. Ezek valószínűleg a különböző típusú többmódusú szálak szabványai, amelyeket bizonyos távolságokon nagyobb sebességre optimalizáltak.

Sávszélesség – az egymódusúnak nagyobb sávszélességgel kell rendelkeznie, mivel nincs modális diszperzió. Tehát nagy sebességű, nagy távolságú kommunikációhoz, például városok közötti vagy telekommunikációs gerinchálózatokban, az egymódusú a jobb. A többmódusú megoldást adatközpontokban vagy helyi hálózatokban használják, ahol a távolságok rövidebbek, és a költség nagyobb aggodalomra ad okot.

Költség szempontjából maga a szál: az egymódusú szálak ára hasonló lehet, de az adó-vevők (mint például az SFP modulok) drágábbak a lézerek miatt. A többmódusú adó-vevők olcsóbbak, de a szál lehet, hogy egy kicsit drágább? Várjunk csak, nem, szerintem az egymódusú szál bizonyos esetekben valójában olcsóbb, mert egyszerűbb? Vagy talán a telepítési költségek eltérőek. Várjunk csak, a telepítés bonyolultabb lehet az egymódusú szálak esetében, mert a mag kisebb, pontosabb csatlakozókat és igazítást igényel. Ez drágábbá teheti a telepítést, még akkor is, ha maga a szál nem az.

Alkalmazások: egymódusú nagy távolságokhoz, telekommunikációhoz, internetszolgáltatókhoz. Többmódusú LAN-okhoz, adatközpontokhoz, egyetemi hálózatokhoz. Valamint olyan helyzetekben, ahol nagy sávszélességre van szükség, de rövidebb távokon. Például szerverek összekapcsolása egy adatközponton belül.

Használt hullámhosszak: Az egymódusú üzemmód gyakran 1310 nm és 1550 nm hullámhosszt használ, míg a többmódusú üzemmód 850 nm és 1300 nm hullámhosszt használhat. Az egymódusú üzemmód hosszabb hullámhosszai alacsonyabb csillapítással járhatnak, ami nagyobb hatótávolságot eredményezhet.

Van még valami a kromatikus diszperzióval kapcsolatban, ami a monomódusúakat jobban érinti nagyon nagy távolságokon, de ezek diszperzió-eltolásos szálakat vagy kompenzátorokat használnak. A multimódusúak fő problémája a modális diszperzió, amit fokozatos törésmutatójú szálak használatával mérsékelnek, ahol a törésmutató fokozatosan változik, csökkentve a modális diszperziót a lépésindexűekhez képest.

Ó, és vannak különböző típusú multimódusú szálak, mint például az OM1, OM2, OM3, OM4, OM5. Mindegyiknek eltérő a sávszélessége és a távolságképessége. Az OM3 és az OM4 850 nm-es VCSEL-ekkel (függőleges üregű felületkibocsátó lézerekkel) való használatra van optimalizálva a nagyobb sebességek, például a 10G, 40G, 100G Ethernet érdekében. Az OM5 multimódusú hullámhossz-osztásos multiplexelésre szolgál.

Tehát mindezt összevetve: magméret, fényforrás, távolság, sávszélesség, költség, alkalmazások és szabványok. Egymódusú a nagy távolságokra, magas költség, nagy teljesítmény. Többmódusú a rövid távolságokra, alacsonyabb költség, könnyebb telepíthetőség, de a módusszórás korlátozza.

Azt is ellenőriznem kellene, hogy vannak-e más különbségek, például hajlítási sugár vagy tartósság. Lehet, hogy az egymódusú kábel érzékenyebb a hajlításokra a kisebb mag miatt, de nem vagyok benne biztos. A többmódusú kábel talán megbocsátóbb lehet ebből a szempontból. Valamint a meglévő berendezésekkel való kompatibilitás is. Ha egy hálózat már többmódusú kábelt használ, a frissítéshez szükség lehet mind az optikai szál, mind az adó-vevők cseréjére.

Egy másik szempont: a jövőállóság. Az egymódusú megoldások jobban skálázhatók a jövőbeli sebességnövelésekhez a szál cseréje nélkül, míg a többmódusúaknak korlátaik lehetnek, mivel a sávszélesség-igény meghaladja azt, amit a szál a modális diszperzióval képes kezelni.

Várjunk csak, de a multimódusú fejlesztésekkel, mint például az OM5, talán rövid távolságokon is nagyobb sebességet tudnak kezelni. Tehát a választás az adott felhasználási esettől és a várható növekedéstől függ.

Mindezt egy koherens összehasonlításba kell strukturálnom. Talán a főbb különbségekkel kell kezdenem, majd kitérni a technikai szempontokra, mint a sávszélesség, a távolság, a költség, az alkalmazások stb. Ezenkívül egy összefoglaló táblázatot is mellékelnem a gyors áttekintés érdekében.

Hadd ellenőrizzek néhány számot. Az egymódusú mag 8-10 mikron, a többmódusú 50 vagy 62,5. Az egymódusú lézerforrásokat (1310, 1550 nm), a többmódusú pedig LED/VCSEL-t (850, 1300 nm) használ. Maximális távolságok: az egymódusú akár több tíz kilométer is lehet, megfelelő felszereléssel akár 100 km is. A többmódusú 100M és 550m között mozog, a szabványtól függően (OM3/OM4). Költség: az egymódusú adó-vevők drágábbak, de a szál költsége hasonló vagy valamivel magasabb? Vagy talán a szál olcsóbb, de a teljes rendszerköltség magasabb az adó-vevők miatt.

Továbbá, a sávszélesség: az egymódusú hálózat gyakorlatilag korlátlan sávszélességgel rendelkezik, míg a többmódusú hálózatot a modális diszperzió korlátozza. Tehát 10G, 40G, 100G esetén a többmódusú hálózatok rövidebb távolságokon is képesek kezelni a sebességet. Az egymódusú hálózatok sokkal hosszabb távolságokon is képesek kezelni ezeket a sebességeket.

Szabványok tekintetében az egymódusúakat az ITU-T G.652, G.653 stb. szabványok fedik le, míg a többmódusúakat a TIA-492-AAAB (OM1) stb. szabványok.

Telepítés és karbantartás: az egymódusú rendszer nagyobb pontosságot igényel, ezért képzettebb munkaerőre lehet szükség, ami magasabb kezdeti beállítási költségeket jelent. A többmódusú rendszerrel könnyebb dolgozni, és alacsonyabb a telepítési költség.

Tehát a teljes körű összehasonlítás lefedné ezeket a szempontokat. Megemlíthetnénk az evolúciót is, például azt, hogy az egymódusú optika egyre gyakoribbá válik rövidebb távolságokon is az optika csökkenő költségeinek köszönhetően, de a többmódusú optika továbbra is érvényesül a költségérzékeny, rövid hatótávolságú forgatókönyvekben.