Turite suprasti skirtumą tarp vienmodžio ir daugiamodžio šviesolaidžio. Šiandien pakalbėkime apie šviesolaidžius, kurie naudojami duomenims perduoti kaip optiniams signalams. Yra du tipai: vienmodis ir daugiamodis. Šiame straipsnyje bus išsamiai aptartos vienmodžių ir daugiamodžių kategorijos ir našumas, todėl toliau mokykitės apie vienmodžių ir daugiamodžių skirtumus.

Pirma, galbūt turėčiau pagalvoti apie šerdies dydį. Manau, kad vienmodžio šerdis yra mažesnė, pavyzdžiui, 9 mikronai, o daugiamodžio – didesnė, galbūt 50 ar 62,5 mikrono. Šerdies dydis tikriausiai turi įtakos tam, kaip sklinda šviesa. Vienmodžio atveju, kadangi šerdis yra mažesnė, galbūt gali sklisti tik vienas šviesos režimas, iš čia ir kilo pavadinimas. Daugiamodis leistų naudoti kelis režimus. Bet ką čia reiškia „režimas“? Manau, kad režimas yra kelias, kuriuo šviesa gali keliauti per šviesolaidį. Taigi, daugiamodžiame šviesa gali keliauti keliais keliais, o tai gali sukelti modų sklaidą. Tai yra tada, kai skirtingi režimai pasiekia signalą skirtingu laiku, todėl signalas iškraipomas. Taigi, vienmodis, turintis tik vieną kelią, to išvengia. Tai reiškia, kad vienmodis gali apdoroti didesnį pralaidumą ilgesniais atstumais.

Bet kaip tada su šviesos šaltiniu? Manau, kad vienmodžiai naudoja lazerius, kurie yra tikslesni ir gali sufokusuoti šviesą į mažesnį branduolį. Daugiamodžiai gali naudoti šviesos diodus arba pigesnius lazerius, nes branduolys yra didesnis ir į jį lengviau nukreipti šviesą. Lazeriai yra brangesni, todėl vienmodžiai siųstuvai-imtuvai tikriausiai yra brangesni nei daugiamodžiai.

Atstumas yra dar vienas veiksnys. Jei vienmodis ryšys turi mažesnę sklaidą, jis gali įveikti didesnius atstumus nesumažėdamas signalo. Daugiamodis ryšys su modaline sklaida turėtų trumpesnius maksimalius atstumus. Galbūt kilometrai vienmodžiui ryšiui ir šimtai metrų daugiamodžiui ryšiui? Bet turėčiau patikrinti tikslius skaičius. Girdėjau tokius terminus kaip OM3 ir OM4 daugiamodžiams šviesolaidžiams, kurie yra susiję su jų našumu. Tai tikriausiai yra skirtingų daugiamodžių klasių standartai, optimizuoti didesniam greičiui tam tikrais atstumais.

Pralaidumas – vienmodis ryšys turėtų turėti didesnį pralaidumą, nes nėra modų sklaidos. Taigi, didelės spartos, tolimojo nuotolio ryšiui, pavyzdžiui, tarp miestų arba telekomunikacijų magistralėse, geresnis yra vienmodis ryšys. Daugiamodis ryšys naudojamas duomenų centruose arba vietiniuose tinkluose, kur atstumai yra trumpesni, o kaina yra didesnis rūpestis.

Kalbant apie kainą, pats šviesolaidis: vienmodis šviesolaidis gali būti panašios kainos, tačiau siųstuvai-imtuvai (pvz., SFP moduliai) yra brangesni dėl lazerių. Daugiamodžiai siųstuvai-imtuvai yra pigesni, tačiau pats šviesolaidis gali būti šiek tiek brangesnis? Palaukite, ne, manau, kad vienmodis šviesolaidis kai kuriais atvejais iš tikrųjų yra pigesnis, nes yra paprastesnis? O galbūt skiriasi įrengimo išlaidos. Palaukite, vienmodžio šviesolaidžio įrengimas gali būti sudėtingesnis, nes šerdis yra mažesnė, todėl reikia tikslesnių jungčių ir suderinimo. Dėl to įrengimas gali būti brangesnis, net jei pats šviesolaidis nėra brangus.

Taikymo sritys: vienmodis – dideliems atstumams, telekomunikacijoms, interneto paslaugų teikėjams. Daugiamodis – vietiniams tinklams (LAN), duomenų centrams, universitetų miestelių tinklams. Taip pat, galbūt situacijose, kai reikalingas didelis pralaidumas, bet trumpesniais atstumais. Pavyzdžiui, jungiant serverius duomenų centre.

Naudojami bangos ilgiai: vienmodis dažnis naudoja 1310 nm ir 1550 nm, o daugiamodis – 850 nm ir 1300 nm. Ilgesni bangos ilgiai vienmodžiame signale gali turėti mažesnį slopinimą, todėl pasiekiamas didesnis veikimo atstumas.

Taip pat yra šioks toks chromatinės dispersijos požymis, kuris labiau paveikia vienmodžius signalus labai dideliais atstumais, tačiau jie naudoja dispersijos poslinkio šviesolaidžius arba kompensatorius. Pagrindinė daugiamodžių signalų problema yra modalinė dispersija, kuri sumažinama naudojant graduoto indekso šviesolaidžius, kuriuose lūžio rodiklis kinta palaipsniui, taip sumažinant modalinę dispersiją, palyginti su laiptelio indekso šviesolaidžiais.

Beje, yra įvairių tipų daugiamodžių šviesolaidžių, tokių kaip OM1, OM2, OM3, OM4, OM5. Kiekvienas iš jų turi skirtingą pralaidumą ir atstumo galimybes. OM3 ir OM4 yra optimizuoti naudoti su 850 nm VCSEL (vertikalaus rezonatoriaus paviršinio spinduliavimo lazeriais) didesniam greičiui, pvz., 10G, 40G, 100G Ethernet. OM5 skirtas bangos ilgio dalijimo multipleksavimui daugiamodžiu režimu.

Taigi, visa tai sudėjus: šerdies dydis, šviesos šaltinis, atstumas, pralaidumas, kaina, taikymas ir standartai. Vienmodis – ilgiems atstumams, brangus, našus. Daugiamodis – trumpiems atstumams, pigesnis, lengviau montuojamas, bet ribojamas modų sklaidos.

Taip pat turėčiau patikrinti, ar yra kokių nors kitų skirtumų, pavyzdžiui, lenkimo spindulys ar patvarumas. Galbūt vienmodis ryšys yra jautresnis lenkimams dėl mažesnio branduolio, bet nesu tikras. Daugiamodis šiuo aspektu galėtų būti atlaidesnis. Taip pat suderinamumas su esama įranga. Jei tinklas jau naudoja daugiamodį ryšį, atnaujinant gali tekti pakeisti ir šviesolaidį, ir siųstuvus-imtuvus.

Dar vienas aspektas: ateities perspektyvos. Vienmodis ryšys gali būti labiau pritaikomas ateityje didinant greitį nepakeičiant šviesolaidžio, o daugiamodis ryšys gali turėti apribojimų, nes pralaidumo poreikiai išauga iki tokio lygio, kokį šviesolaidis gali apdoroti su modaliniu sklaidos būdu.

Palaukite, bet, atsižvelgiant į daugiamodės technologijos pažangą, tokią kaip OM5, galbūt jie galės valdyti didesnį greitį trumpais atstumais. Taigi pasirinkimas priklauso nuo konkretaus naudojimo atvejo ir numatomo augimo.

Man reikia visa tai susisteminti į nuoseklų palyginimą. Galbūt pradėti nuo pagrindinių skirtumų, o tada pereiti prie techninių aspektų, tokių kaip pralaidumas, atstumas, kaina, programos ir kt. Taip pat įtraukti suvestinę lentelę, kad būtų galima greitai peržiūrėti.

Leiskite man patikrinti keletą skaičių. Vienmodžio branduolio storis yra 8–10 mikronų, daugiamodžio – 50 arba 62,5. Vienmodis naudoja lazerinius šaltinius (1310, 1550 nm), daugiamodis – LED/VCSEL (850, 1300 nm). Maksimalūs atstumai: vienmodis gali nueiti iki dešimčių kilometrų, o su tinkama įranga net 100 km. Daugiamodis – nuo ​​100 m iki 550 m, priklausomai nuo standarto (OM3/OM4). Kaina: vienmodžiai siųstuvai-imtuvai yra brangesni, bet šviesolaidžio kaina yra panaši arba šiek tiek didesnė? O galbūt šviesolaidis yra pigesnis, bet bendra sistemos kaina yra didesnė dėl siųstuvų-imtuvų.

Be to, pralaidumas: vienmodis ryšys praktiškai turi neribotą pralaidumą, o daugiamodis ryšys yra ribojamas modų sklaidos. Taigi, 10G, 40G, 100G atveju daugiamodis ryšys gali apdoroti pralaidumą, bet trumpesniais atstumais. Vienmodis ryšys gali apdoroti tokį greitį daug ilgesniais atstumais.

Kalbant apie standartus, vienmodžius įrenginius apima ITU-T G.652, G.653 ir kt., o daugiamodžius – TIA-492-AAAB (OM1) ir kt.

Montavimas ir priežiūra: vienmodis režimas reikalauja didesnio tikslumo, todėl gali prireikti daugiau kvalifikuotų darbuotojų ir pradinio nustatymo išlaidų. Daugiamodis režimas yra lengvesnis, todėl jo įrengimas kainuoja mažiau.

Taigi, išsamus palyginimas apimtų visus šiuos aspektus. Galbūt reikėtų paminėti ir evoliuciją, pavyzdžiui, kaip vienmodis ryšys tampa vis labiau paplitęs net ir trumpesniais atstumais dėl mažėjančių optikos kainų, tačiau daugiamodis ryšys vis dar tinka sąnaudoms jautriose, trumpo veikimo situacijose.