Jums ir jāsaprot atšķirība starp vienmoda šķiedru un daudzmoda šķiedru. Šodien parunāsim par optisko šķiedru, ko izmanto datu pārraidei optisko signālu veidā. Ir divi veidi: vienmoda un daudzmoda. Šajā rakstā tiks detalizēti aplūkotas vienmoda un daudzmoda kategorijas un veiktspēja, tāpēc turpiniet uzzināt par atšķirībām starp vienmoda un daudzmoda šķiedru.

Pirmkārt, varbūt man vajadzētu padomāt par kodola izmēru. Es domāju, ka vienmoda signālam ir mazāks kodols, piemēram, 9 mikroni, savukārt daudzmoda signālam ir lielāks, varbūt 50 vai 62,5 mikroni. Kodola izmērs, iespējams, ietekmē to, kā gaisma pārvietojas. Vienmoda signālam, tā kā kodols ir mazāks, iespējams, var izplatīties tikai viens gaismas režīms, tāpēc arī nosaukums. Daudzmoda signāls ļautu izplatīties vairākiem režīmiem. Bet ko šeit nozīmē vārds "režīms"? Es domāju, ka režīms ir ceļš, pa kuru gaisma var iet caur šķiedru. Tātad daudzmoda signālam var būt vairāki ceļi, kas var izraisīt modālo izkliedi. Tas notiek, kad dažādi režīmi nonāk dažādos laikos, izraisot signāla kropļojumus. Tātad vienmoda signāls, kam ir tikai viens ceļš, no tā izvairās. Tas nozīmē, ka vienmoda signāls var apstrādāt lielāku joslas platumu lielākos attālumos.

Bet kā ar gaismas avotu? Es domāju, ka vienmoda režīmā tiek izmantoti lāzeri, kas ir precīzāki un var fokusēt gaismu mazākajā kodolā. Daudzmoda režīmā varētu tikt izmantotas gaismas diodes vai lētāki lāzeri, jo kodols ir lielāks un gaismu ir vieglāk savienot ar to. Lāzeri ir dārgāki, tāpēc vienmoda raidītāji-uztvērēji, iespējams, ir dārgāki nekā daudzmoda raidītāji-uztvērēji.

Attālums ir vēl viens faktors. Ja vienmoda signālam ir mazāka dispersija, tas var noiet lielākus attālumus bez signāla degradācijas. Daudzmodu signālam ar modālo dispersiju būtu īsāki maksimālie attālumi. Varbūt kilometri vienmoda signālam un simtiem metru daudzmodu signālam? Bet man vajadzētu pārbaudīt precīzus skaitļus. Esmu dzirdējis tādus terminus kā OM3 un OM4 daudzmodu šķiedrām, kas attiecas uz to veiktspēju. Tie, iespējams, ir standarti dažādām daudzmodu šķiedru pakāpēm, kas ir optimizēti lielākiem ātrumiem noteiktos attālumos.

Joslas platums — vienmoda savienojumam vajadzētu būt lielākam joslas platumam, jo ​​nav modālās izkliedes. Tāpēc ātrdarbīgai, tālsatiksmes saziņai, piemēram, starp pilsētām vai telekomunikāciju mugurkaulā, labāks ir vienmoda savienojums. Daudzmoda savienojumu izmanto datu centros vai vietējos tīklos, kur attālumi ir īsāki un izmaksas ir lielāka problēma.

Izmaksu ziņā pati šķiedra: vienmoda šķiedra varētu būt līdzīgas cenas ziņā, bet raidītāji-uztvērēji (piemēram, SFP moduļi) ir dārgāki lāzeru dēļ. Daudzmoda raidītāji-uztvērēji ir lētāki, bet pati šķiedra varētu būt nedaudz dārgāka? Pagaidiet, nē, es domāju, ka vienmoda šķiedra dažos gadījumos patiesībā ir lētāka, jo tā ir vienkāršāka? Vai varbūt uzstādīšanas izmaksas atšķiras. Pagaidiet, vienmoda šķiedra varētu būt sarežģītāka, jo kodols ir mazāks, kam nepieciešami precīzāki savienotāji un izlīdzināšana. Tas varētu padarīt uzstādīšanu dārgāku, pat ja pati šķiedra tāda nav.

Pielietojums: vienmoda režīms lielos attālumos, telekomunikācijām, interneta pakalpojumu sniedzējiem. Daudzmoda režīms lokālajiem tīkliem (LAN), datu centriem, universitāšu pilsētiņu tīkliem. Iespējams, arī situācijās, kad nepieciešams liels joslas platums, bet īsākos attālumos. Piemēram, serveru savienošanai datu centrā.

Izmantotie viļņu garumi: vienmoda režīmā bieži tiek izmantoti 1310 nm un 1550 nm, savukārt daudzmoda režīmā var tikt izmantoti 850 nm un 1300 nm. Garākiem viļņu garumiem vienmoda režīmā var būt zemāka vājināšanās, kas veicina lielāku darbības rādiusu.

Pastāv arī hromatiskās dispersijas īpatnība, kas vairāk ietekmē vienmodas signālus ļoti lielos attālumos, taču tajos tiek izmantotas dispersijas nobīdes šķiedras vai kompensatori. Daudzmodu signālu galvenā problēma ir modālā dispersija, ko mazina, izmantojot pakāpeniska indeksa šķiedras, kur refrakcijas indekss mainās pakāpeniski, samazinot modālo dispersiju salīdzinājumā ar pakāpienveida indeksu.

Ak, jā, un pastāv dažādi daudzmodu šķiedru veidi, piemēram, OM1, OM2, OM3, OM4, OM5. Katram ir atšķirīgs joslas platums un attāluma iespējas. OM3 un OM4 ir optimizēti lietošanai ar 850 nm VCSEL (vertikāliem virsmas emitējošiem lāzeriem) lielākiem ātrumiem, piemēram, 10G, 40G, 100G Ethernet. OM5 ir paredzēts viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanai daudzmodu režīmā.

Tātad, visu saliekot kopā: kodola izmērs, gaismas avots, attālums, joslas platums, izmaksas, pielietojumi un standarti. Vienmoda — tālsatiksmes, augstas izmaksas, augsta veiktspēja. Daudzmoda — īsiem attālumiem, zemākas izmaksas, vieglāk uzstādāms, bet ierobežots modālās izkliedes dēļ.

Man vajadzētu arī pārbaudīt, vai ir kādas citas atšķirības, piemēram, lieces rādiuss vai izturība. Varbūt vienmoda tīkls ir jutīgāks pret līkumiem mazāka kodola dēļ, bet es neesmu pārliecināts. Daudzmoda tīkls šajā aspektā varētu būt piedodošāks. Tāpat arī saderība ar esošo aprīkojumu. Ja tīkls jau izmanto daudzmodu tīklu, jaunināšanai var būt nepieciešams mainīt gan optisko šķiedru, gan raidītājus/uztvērējus.

Vēl viens aspekts: nākotnes prasību ievērošana. Vienmoda tehnoloģija varētu būt mērogojamāka ātruma palielināšanai nākotnē, neaizstājot šķiedru, savukārt daudzmoda tehnoloģijai varētu būt ierobežojumi, jo joslas platuma vajadzības pārsniedz to, ko šķiedra spēj apstrādāt ar modālo dispersiju.

Pagaidiet, bet, pateicoties tādiem daudzmodu sasniegumiem kā OM5, iespējams, tie var apstrādāt lielākus ātrumus īsos attālumos. Tāpēc izvēle ir atkarīga no konkrētā lietošanas gadījuma un paredzamās izaugsmes.

Man tas viss ir jāapvieno saskaņotā salīdzinājumā. Varbūt jāsāk ar galvenajām atšķirībām un pēc tam jāpāriet uz tehniskajiem aspektiem, piemēram, joslas platumu, attālumu, izmaksām, lietojumprogrammām utt. Iekļaujiet arī kopsavilkuma tabulu ātrai uzziņai.

Ļaujiet man pārbaudīt dažus skaitļus. Vienmoda kodols ir 8–10 mikroni, daudzmoda 50 vai 62,5. Vienmoda izmanto lāzera avotus (1310, 1550 nm), daudzmoda izmanto LED/VCSEL (850, 1300 nm). Maksimālie attālumi: vienmoda var sasniegt desmitiem kilometru, pat 100 km ar atbilstošu aprīkojumu. Daudzmoda no 100 m līdz 550 m atkarībā no standarta (OM3/OM4). Izmaksas: vienmoda raidītāji-uztvērēji ir dārgāki, bet šķiedras izmaksas ir salīdzināmas vai nedaudz augstākas? Vai varbūt šķiedra ir lētāka, bet kopējās sistēmas izmaksas ir augstākas raidītāju-uztvērēju dēļ.

Tāpat arī joslas platums: vienmoda tīklam praktiski ir neierobežota joslas platums, savukārt daudzmoda tīklu ierobežo modālā dispersija. Tātad 10G, 40G un 100G tīklā daudzmoda tīkls to var apstrādāt, bet īsākos attālumos. Vienmoda tīkls var apstrādāt šādus ātrumus daudz lielākos attālumos.

Standartu ziņā vienmoda režīmu aptver ITU-T G.652, G.653 utt., savukārt daudzmoda režīmu aptver TIA-492-AAAB (OM1) utt.

Uzstādīšana un apkope: vienmoda tehnoloģijai nepieciešama lielāka precizitāte, tāpēc, iespējams, būs nepieciešams vairāk kvalificēta darbaspēka un augstākas sākotnējās iestatīšanas izmaksas. Daudzmoda tehnoloģija ir vieglāk lietojama, un tās uzstādīšanas izmaksas ir zemākas.

Tātad pilnīgs salīdzinājums aptvertu visus šos aspektus. Varbūt pieminēt arī evolūciju, piemēram, kā vienmoda tehnoloģija kļūst arvien izplatītāka pat īsākos attālumos, pateicoties optikas izmaksu samazinājumam, bet daudzmoda tehnoloģija joprojām ir aktuāla izmaksu ziņā jutīgos, īsa sniedzamības scenārijos.