Сіз бір режимді талшық пен көп режимді талшықтың айырмашылығын түсінуіңіз керек. Бүгін деректерді оптикалық сигналдар ретінде беру үшін қолданылатын талшықты-оптикалық байланыс туралы әңгімелесейік. Екі түрі бар: бір режимді және көп режимді. Бұл мақалада бір режимді және көп режимді санаттары мен өнімділігі егжей-тегжейлі қарастырылады, сондықтан бір режимді және көп режимді байланыс арасындағы айырмашылықтар туралы білуді жалғастырыңыз.

Алдымен, ядро ​​өлшемі туралы ойлануым керек шығар. Менің ойымша, бір режимді ядро ​​9 микрон сияқты кішірек, ал көп режимді ядро ​​үлкенірек, мүмкін 50 немесе 62,5 микрон. Ядро өлшемі жарықтың қалай таралатынына әсер етуі мүмкін. Бір режимде, ядро ​​кішірек болғандықтан, жарықтың тек бір режимі таралуы мүмкін, сондықтан атауы осындай. Көп режимді бірнеше режимге мүмкіндік береді. Бірақ мұндағы «режим» нені білдіреді? Менің ойымша, режим - жарықтың талшық арқылы өте алатын жолы. Сондықтан көп режимді режимде жарық бірнеше жолмен жүре алады, бұл модальды дисперсияны тудыруы мүмкін. Міне, әр түрлі режимдер әртүрлі уақытта келіп, сигналдың бұрмалануына әкеледі. Сондықтан бір ғана жолға ие бір режимді режим мұны болдырмайды. Бұл бір режимді режим ұзақ қашықтықта жоғары өткізу қабілеттілігін өңдей алады дегенді білдіреді.

Ал жарық көзі туралы не деуге болады? Менің ойымша, бір режимді лазерлер дәлірек және жарықты кішірек ядроға бағыттай алатын лазерлерді пайдаланады. Көп режимді лазерлер жарықдиодты шамдарды немесе арзан лазерлерді пайдалануы мүмкін, себебі ядро ​​үлкенірек және жарықты қосу оңайырақ. Лазерлер қымбатырақ, сондықтан бір режимді қабылдағыш-таратқыштар көп режимді қабылдағыштарға қарағанда қымбатырақ болуы мүмкін.

Қашықтық - тағы бір фактор. Егер бір режимді режимде дисперсия аз болса, ол сигналдың бұзылуынсыз ұзақ қашықтыққа жүре алады. Модальды дисперсиясы бар көп режимді режимде максималды қашықтық қысқа болады. Мүмкін, бір режимді режим үшін километрлер және көп режимді режим үшін жүздеген метрлер сияқты шығар? Бірақ мен нақты сандарды тексеруім керек. Мен көп режимді талшықтар үшін OM3 және OM4 сияқты терминдерді естідім, олар олардың өнімділігіне қатысты. Бұлар, бәлкім, белгілі бір қашықтықтарда жоғары жылдамдықтар үшін оңтайландырылған көп режимді режимнің әртүрлі дәрежелеріне арналған стандарттар шығар.

Өткізу қабілеті — бір режимді режимнің өткізу қабілеті жоғарырақ болуы керек, себебі модальды дисперсия жоқ. Сондықтан қалалар арасындағы немесе телекоммуникациялық магистральдардағы сияқты жоғары жылдамдықты, ұзақ қашықтықтағы байланыс үшін бір режимді режим жақсырақ. Көп режимді режим деректер орталықтарында немесе қашықтық қысқа және құны үлкен мәселе болып табылатын жергілікті желілерде қолданылады.

Бағасы жағынан талшықтың өзі: бір режимді баға ұқсас болуы мүмкін, бірақ қабылдағыш-таратқыштар (мысалы, SFP модульдері) лазерлердің арқасында қымбатырақ. Көп режимді қабылдағыш-таратқыштар арзанырақ, бірақ талшық сәл қымбатырақ болуы мүмкін бе? Тоқтаңыз, жоқ, менің ойымша, бір режимді талшық кейбір жағдайларда арзанырақ, себебі ол қарапайым? Немесе орнату құны әртүрлі болуы мүмкін. Тоқтаңыз, бір режимді үшін орнату қиынырақ болуы мүмкін, себебі өзегі кішірек, дәлірек қосқыштар мен туралауды қажет етеді. Бұл орнатуды қымбатырақ етуі мүмкін, тіпті талшықтың өзі қымбат болмаса да.

Қолданылуы: ұзақ қашықтыққа, телекоммуникациялық провайдерлерге, интернет провайдерлеріне арналған бір режимді. Жергілікті желілерге, деректер орталықтарына, кампус желілеріне арналған көп режимді. Сондай-ақ, жоғары өткізу қабілеттілігі қажет болған жағдайларда, бірақ қысқа мерзімде. Мысалы, деректер орталығындағы серверлерді қосу.

Қолданылатын толқын ұзындықтары: Бір режимді толқындар көбінесе 1310 нм және 1550 нм пайдаланады, ал көп режимді толқындар 850 нм және 1300 нм пайдалануы мүмкін. Бір режимді толқындардың ұзынырақ толқын ұзындықтары төменірек әлсіреуге ие болуы мүмкін, бұл ұзақ қашықтыққа ықпал етеді.

Хроматикалық дисперсияда да бір режимге өте ұзақ қашықтықта көбірек әсер ететін нәрсе бар, бірақ олар дисперсияға ауысқан талшықтарды немесе компенсаторларды пайдаланады. Көп режимді режимнің негізгі мәселесі - модальды дисперсия, оны сыну көрсеткіші біртіндеп өзгеретін, қадамдық индекспен салыстырғанда модальды дисперсияны азайтатын градацияланған индексті талшықтарды пайдалану арқылы азайтуға болады.

Иә, OM1, OM2, OM3, OM4, OM5 сияқты әртүрлі мультимодальды талшықтар бар. Әрқайсысының өткізу қабілеті мен қашықтық мүмкіндіктері әртүрлі. OM3 және OM4 10G, 40G, 100G Ethernet сияқты жоғары жылдамдықтар үшін 850 нм VCSEL-дермен (тік қуысты беттік сәулелендіретін лазерлер) пайдалану үшін оңтайландырылған. OM5 мультимодальды режимде толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеуіне арналған.

Сонымен, мұның бәрін біріктірсек: өзек өлшемі, жарық көзі, қашықтық, өткізу қабілеті, құны, қолданылуы және стандарттары. Ұзақ қашықтыққа арналған бір режимді, жоғары құны бар, жоғары өнімді. Қысқа қашықтыққа арналған көп режимді, төмен құны бар, орнату оңай, бірақ модальды дисперсиямен шектелген.

Сондай-ақ, иілу радиусы немесе беріктігі сияқты басқа айырмашылықтар бар-жоғын тексеруім керек. Мүмкін, бір режимді жүйе өзегі кішірек болғандықтан иілулерге сезімталырақ шығар, бірақ сенімді емеспін. Көп режимді жүйе бұл тұрғыда кешірімдірек болуы мүмкін. Сондай-ақ, бар жабдықпен үйлесімділік. Егер желі қазірдің өзінде көп режимді қолданып жатса, жаңарту үшін талшықты да, қабылдағыш-таратқыштарды да ауыстыру қажет болуы мүмкін.

Тағы бір мәселе: болашаққа төзімділік. Бір режимді болашақта жылдамдықты арттыру үшін талшықты ауыстырмай-ақ масштабтауға болады, ал көп режимді өткізу қабілеттілігінің қажеттіліктері талшықтың модальды дисперсиямен жұмыс істей алатын деңгейінен асып кеткендіктен шектеулер болуы мүмкін.

Күте тұрыңыз, бірақ OM5 сияқты көп режимді технологиялардың дамуымен олар қысқа қашықтықта жоғары жылдамдықты басқара алады. Сондықтан таңдау нақты пайдалану жағдайына және күтілетін өсімге байланысты.

Мұның бәрін үйлесімді салыстыру түрінде құрылымдауым керек. Мүмкін, негізгі айырмашылықтардан бастап, содан кейін өткізу қабілеті, қашықтық, құны, қолданылуы және т.б. сияқты техникалық аспектілерге тоқталайық. Сондай-ақ, жылдам сілтеме жасау үшін қысқаша кестені қосыңыз.

Кейбір сандарды тексеріп көрейін. Бір режимді ядро ​​8-10 микрон, көп режимді 50 немесе 62,5 микрон. Бір режимді лазерлік көздер (1310, 1550 нм), көп режимді LED/VCSEL (850, 1300 нм) пайдаланады. Максималды қашықтықтар: бір режимді тиісті жабдықпен ондаған шақырымға, тіпті 100 км-ге дейін жетуге болады. Стандартқа (OM3/OM4) байланысты 100 м-ден 550 м-ге дейінгі көп режимді байланыс. Құны: бір режимді қабылдағыш-таратқыштар қымбатырақ, бірақ талшықты-оптикалық байланыс құны салыстырмалы немесе сәл жоғарырақ па? Немесе талшық арзанырақ болуы мүмкін, бірақ қабылдағыш-таратқыштардың арқасында жалпы жүйе құны жоғарырақ.

Сонымен қатар, өткізу қабілеттілігі: бір режимді режим практикалық мақсаттар үшін шексіз өткізу қабілеттілігіне ие, ал көп режимді режим модальды дисперсиямен шектеледі. Сондықтан 10G, 40G, 100G үшін көп режимді режим оны қысқа қашықтықта ғана өңдей алады. Бір режимді режим бұл жылдамдықтарды әлдеқайда ұзақ қашықтықта өңдей алады.

Стандарттар тұрғысынан бір режимді ITU-T G.652, G.653 және т.б. қамтиды, ал көп режимді TIA-492-AAAB (OM1) және т.б. қамтиды.

Орнату және техникалық қызмет көрсету: бір режимді режим дәлдікті қажет етеді, сондықтан білікті жұмыс күші көбірек болуы мүмкін, бастапқы орнату құны жоғарырақ. Көп режимді режиммен жұмыс істеу оңайырақ, орнату құны төмен.

Сонымен, толық салыстыру осы аспектілердің барлығын қамтитын еді. Сондай-ақ, оптика шығындарының төмендеуіне байланысты қысқа қашықтықтарда да бір режимнің кең таралуы сияқты эволюцияны атап өтуге болады, бірақ көп режимділік шығындарға сезімтал, қысқа қашықтықтағы сценарийлерде әлі де сақталады.