സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറും മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബറും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇന്ന്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളായി ഡാറ്റ കൈമാറാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക്സുകളെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാം. രണ്ട് തരങ്ങളുണ്ട്: സിംഗിൾ മോഡ്, മൾട്ടിമോഡ്. ഈ ലേഖനം സിംഗിൾ-മോഡ്, മൾട്ടിമോഡ് വിഭാഗങ്ങളെയും പ്രകടനത്തെയും വിശദമായി ഉൾക്കൊള്ളും, അതിനാൽ സിംഗിൾ-മോഡും മൾട്ടിമോഡും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത് തുടരുക.

ആദ്യം, കോർ വലുപ്പത്തെക്കുറിച്ച് ഞാൻ ചിന്തിക്കണം. സിംഗിൾ-മോഡിന് 9 മൈക്രോൺ പോലുള്ള ചെറിയ കോർ ഉണ്ടെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു, അതേസമയം മൾട്ടിമോഡ് വലുതാണ്, ഒരുപക്ഷേ 50 അല്ലെങ്കിൽ 62.5 മൈക്രോൺ. പ്രകാശം എങ്ങനെ സഞ്ചരിക്കുന്നു എന്നതിനെ കോർ വലുപ്പം സ്വാധീനിക്കുന്നുണ്ടാകാം. സിംഗിൾ-മോഡിൽ, കോർ ചെറുതായതിനാൽ, ഒരുപക്ഷേ ഒരു മോഡ് പ്രകാശം മാത്രമേ പ്രചരിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ, അതുകൊണ്ടാണ് പേര്. മൾട്ടിമോഡ് ഒന്നിലധികം മോഡുകൾ അനുവദിക്കും. എന്നാൽ ഇവിടെ "മോഡ്" എന്നതിന്റെ അർത്ഥമെന്താണ്? ഒരു മോഡ് എന്നത് പ്രകാശത്തിന് ഫൈബറിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പാതയാണെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു. അതിനാൽ മൾട്ടിമോഡിൽ, പ്രകാശത്തിന് ഒന്നിലധികം പാതകൾ സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് മോഡൽ ഡിസ്‌പെർഷന് കാരണമായേക്കാം. വ്യത്യസ്ത മോഡുകൾ വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ എത്തുമ്പോഴാണ്, ഇത് സിഗ്നൽ വികലതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു. അതിനാൽ ഒരു പാത്ത് മാത്രമുള്ള സിംഗിൾ-മോഡ് ഇത് ഒഴിവാക്കുന്നു. അതായത്, സിംഗിൾ-മോഡിന് കൂടുതൽ ദൂരങ്ങളിൽ ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

എന്നാൽ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ കാര്യമോ? സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസറുകളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നതെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു, അവ കൂടുതൽ കൃത്യതയുള്ളതും ചെറിയ കോറിലേക്ക് പ്രകാശത്തെ ഫോക്കസ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നതുമാണ്. കോർ വലുതും പ്രകാശത്തെ ജോടിയാക്കാൻ എളുപ്പവുമായതിനാൽ മൾട്ടിമോഡ് LED-കളോ വിലകുറഞ്ഞ ലേസറുകളോ ഉപയോഗിച്ചേക്കാം. ലേസറുകൾ കൂടുതൽ ചെലവേറിയതാണ്, അതിനാൽ സിംഗിൾ-മോഡ് ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ മൾട്ടിമോഡ് ട്രാൻസ്‌സീവറുകളേക്കാൾ ചെലവേറിയതായിരിക്കും.

ദൂരം മറ്റൊരു ഘടകമാണ്. സിംഗിൾ-മോഡിന് കുറഞ്ഞ ഡിസ്‌പെർഷൻ ഉണ്ടെങ്കിൽ, സിഗ്നൽ ഡീഗ്രേഡേഷൻ ഇല്ലാതെ തന്നെ അതിന് കൂടുതൽ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയും. മോഡൽ ഡിസ്‌പെർഷനുള്ള മൾട്ടിമോഡിന് പരമാവധി ദൂരം കുറവായിരിക്കും. സിംഗിൾ-മോഡിന് കിലോമീറ്ററുകളും മൾട്ടിമോഡിന് നൂറുകണക്കിന് മീറ്ററുകളും പോലെയാകാം? പക്ഷേ ഞാൻ കൃത്യമായ സംഖ്യകൾ പരിശോധിക്കണം. മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബറുകൾക്ക് OM3, OM4 പോലുള്ള പദങ്ങൾ അവയുടെ പ്രകടനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അവ വ്യത്യസ്ത ഗ്രേഡുകളുടെ മൾട്ടിമോഡുകൾക്കുള്ള മാനദണ്ഡങ്ങളായിരിക്കാം, ചില ദൂരങ്ങളിൽ ഉയർന്ന വേഗതയ്ക്കായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

മോഡൽ ഡിസ്‌പർഷൻ ഇല്ലാത്തതിനാൽ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്—സിംഗിൾ-മോഡിന് ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉണ്ടായിരിക്കണം. അതിനാൽ നഗരങ്ങൾക്കിടയിലോ ടെലികോം ബാക്ക്‌ബോണുകളിലോ പോലുള്ള അതിവേഗ, ദീർഘദൂര ആശയവിനിമയങ്ങൾക്ക്, സിംഗിൾ-മോഡ് മികച്ചതാണ്. ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലോ ലോക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിലോ മൾട്ടിമോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ ദൂരം കുറവായിരിക്കും, ചെലവ് ഒരു വലിയ ആശങ്കയാണ്.

ചെലവ് കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഫൈബർ തന്നെ: സിംഗിൾ-മോഡ് വിലയ്ക്ക് സമാനമായിരിക്കാം, പക്ഷേ ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ (SFP മൊഡ്യൂളുകൾ പോലെ) ലേസറുകൾ കാരണം കൂടുതൽ ചെലവേറിയതാണ്. മൾട്ടിമോഡ് ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ വിലകുറഞ്ഞതാണ്, പക്ഷേ ഫൈബർ അൽപ്പം കൂടുതൽ ചെലവേറിയതായിരിക്കാം? കാത്തിരിക്കൂ, ഇല്ല, സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബർ ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ വിലകുറഞ്ഞതാണെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു, കാരണം അത് ലളിതമാണ്? അല്ലെങ്കിൽ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ചെലവുകൾ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കാം. കാത്തിരിക്കൂ, സിംഗിൾ-മോഡിന് ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കാം, കാരണം കോർ ചെറുതാണ്, കൂടുതൽ കൃത്യമായ കണക്ടറുകളും അലൈൻമെന്റും ആവശ്യമാണ്. ഫൈബർ തന്നെ അങ്ങനെയല്ലെങ്കിൽ പോലും, അത് ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ കൂടുതൽ ചെലവേറിയതാക്കും.

ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ: ദീർഘദൂര സർവീസുകൾക്കുള്ള സിംഗിൾ-മോഡ്, ടെലികോം, ISP-കൾ. LAN-കൾ, ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ, ക്യാമ്പസ് നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ എന്നിവയ്‌ക്കുള്ള മൾട്ടിമോഡ്. കൂടാതെ, ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ആവശ്യമുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ, പക്ഷേ കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ. ഒരു ഡാറ്റാ സെന്ററിനുള്ളിൽ സെർവറുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ.

ഉപയോഗിക്കുന്ന തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ: സിംഗിൾ-മോഡ് പലപ്പോഴും 1310 nm ഉം 1550 nm ഉം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം മൾട്ടിമോഡ് 850 nm ഉം 1300 nm ഉം ഉപയോഗിച്ചേക്കാം. സിംഗിൾ-മോഡിലെ ദൈർഘ്യമേറിയ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ അറ്റൻവേഷൻ ഉണ്ടായിരിക്കാം, ഇത് ദീർഘ ദൂര വ്യാപ്തിക്ക് കാരണമാകും.

ക്രോമാറ്റിക് ഡിസ്‌പെർഷനെക്കുറിച്ച് ചിലതുണ്ട്, ഇത് വളരെ ദൂരങ്ങളിൽ സിംഗിൾ-മോഡിനെ കൂടുതൽ ബാധിക്കുന്നു, പക്ഷേ അവർ ഡിസ്‌പെർഷൻ-ഷിഫ്റ്റഡ് ഫൈബറുകളോ കോമ്പൻസേറ്ററുകളോ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൾട്ടിമോഡിന്റെ പ്രധാന പ്രശ്നം മോഡൽ ഡിസ്‌പെർഷനാണ്, ഗ്രേഡഡ്-ഇൻഡെക്സ് ഫൈബറുകളുടെ സഹായത്തോടെ ഇത് ലഘൂകരിക്കപ്പെടുന്നു, അവിടെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക ക്രമേണ മാറുന്നു, സ്റ്റെപ്പ്-ഇൻഡെക്സുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മോഡൽ ഡിസ്‌പെർഷൻ കുറയ്ക്കുന്നു.

ഓ, OM1, OM2, OM3, OM4, OM5 എന്നിങ്ങനെ വ്യത്യസ്ത തരം മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബറുകൾ ഉണ്ട്. ഓരോന്നിനും വ്യത്യസ്ത ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ദൂര ശേഷിയുമുണ്ട്. 10G, 40G, 100G ഇതർനെറ്റ് പോലുള്ള ഉയർന്ന വേഗതകൾക്കായി 850 nm VCSEL-കൾ (ലംബ-കാവിറ്റി സർഫസ്-എമിറ്റിംഗ് ലേസറുകൾ) ഉപയോഗിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് OM3 ഉം OM4 ഉം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. മൾട്ടിമോഡിൽ തരംഗദൈർഘ്യ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗിനുള്ളതാണ് OM5.

അതിനാൽ ഇതെല്ലാം ഒരുമിച്ച് ചേർക്കുന്നു: കോർ വലുപ്പം, പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്, ദൂരം, ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, ചെലവ്, ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ, മാനദണ്ഡങ്ങൾ. ദീർഘദൂര ഉപയോഗത്തിന് സിംഗിൾ-മോഡ്, ഉയർന്ന വില, ഉയർന്ന പ്രകടനം. കുറഞ്ഞ ദൂരങ്ങൾക്ക് മൾട്ടിമോഡ്, കുറഞ്ഞ ചെലവ്, ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്, പക്ഷേ മോഡൽ ഡിസ്‌പർഷൻ വഴി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

ബെൻഡ് റേഡിയസ്, ഡ്യൂറബിലിറ്റി തുടങ്ങിയ മറ്റ് വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ടോ എന്നും ഞാൻ പരിശോധിക്കണം. ചെറിയ കോർ ആയതിനാൽ സിംഗിൾ-മോഡ് ബെൻഡുകളോട് കൂടുതൽ സെൻസിറ്റീവ് ആയിരിക്കാം, പക്ഷേ എനിക്ക് ഉറപ്പില്ല. ആ വശത്ത് മൾട്ടിമോഡ് കൂടുതൽ ക്ഷമിക്കുന്നതായിരിക്കാം. കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള ഉപകരണങ്ങളുമായുള്ള അനുയോജ്യതയും. ഒരു നെറ്റ്‌വർക്ക് ഇതിനകം മൾട്ടിമോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, അപ്‌ഗ്രേഡിംഗിന് ഫൈബറും ട്രാൻസ്‌സീവറുകളും മാറ്റേണ്ടി വന്നേക്കാം.

മറ്റൊരു കാര്യം: ഫ്യൂച്ചർ പ്രൂഫിംഗ്. ഫൈബർ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാതെ തന്നെ ഭാവിയിലെ വേഗത വർദ്ധനവിന് സിംഗിൾ-മോഡ് കൂടുതൽ സ്കെയിലബിൾ ആയേക്കാം, അതേസമയം മോഡൽ ഡിസ്പേഴ്സണിൽ ഫൈബറിന് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നതിനേക്കാൾ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ആവശ്യകതകൾ വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ മൾട്ടിമോഡിന് പരിമിതികൾ ഉണ്ടായേക്കാം.

കാത്തിരിക്കൂ, പക്ഷേ OM5 പോലുള്ള മൾട്ടിമോഡിലെ പുരോഗതിയോടെ, കുറഞ്ഞ ദൂരങ്ങളിൽ ഉയർന്ന വേഗത കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ അവർക്ക് കഴിഞ്ഞേക്കും. അതിനാൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് നിർദ്ദിഷ്ട ഉപയോഗ സാഹചര്യത്തെയും പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന വളർച്ചയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഇതെല്ലാം ഒരു കൃത്യമായ താരതമ്യത്തിലേക്ക് ഞാൻ ക്രമീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഒരുപക്ഷേ പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങളിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കാം, തുടർന്ന് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, ദൂരം, ചെലവ്, ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ തുടങ്ങിയ സാങ്കേതിക വശങ്ങളിലേക്ക് കടക്കാം. കൂടാതെ, പെട്ടെന്നുള്ള റഫറൻസിനായി ഒരു സംഗ്രഹ പട്ടികയും ഉൾപ്പെടുത്തുക.

ചില കണക്കുകൾ ഞാൻ പരിശോധിക്കട്ടെ. സിംഗിൾ-മോഡ് കോർ 8-10 മൈക്രോൺ ആണ്, മൾട്ടിമോഡ് 50 അല്ലെങ്കിൽ 62.5 ആണ്. സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസർ സ്രോതസ്സുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു (1310, 1550 nm), മൾട്ടിമോഡ് LED/VCSEL (850, 1300 nm) ഉപയോഗിക്കുന്നു. പരമാവധി ദൂരങ്ങൾ: സിംഗിൾ-മോഡിന് പതിനായിരക്കണക്കിന് കിലോമീറ്റർ വരെ പോകാം, ഉചിതമായ ഉപകരണങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ 100 ​​കിലോമീറ്റർ പോലും. സ്റ്റാൻഡേർഡ് (OM3/OM4) അനുസരിച്ച് 100M മുതൽ 550m വരെയുള്ള മൾട്ടിമോഡ്. ചെലവ്: സിംഗിൾ-മോഡ് ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ കൂടുതൽ ചെലവേറിയതാണ്, പക്ഷേ ഫൈബറിന്റെ വില താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതോ അൽപ്പം കൂടുതലോ? അല്ലെങ്കിൽ ഫൈബർ വിലകുറഞ്ഞതായിരിക്കാം, പക്ഷേ ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ കാരണം മൊത്തത്തിലുള്ള സിസ്റ്റം ചെലവ് കൂടുതലാണ്.

കൂടാതെ, ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്: പ്രായോഗിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി സിംഗിൾ-മോഡിന് പരിധിയില്ലാത്ത ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉണ്ട്, അതേസമയം മൾട്ടിമോഡ് മോഡൽ ഡിസ്‌പർഷൻ വഴി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ 10G, 40G, 100G എന്നിവയ്ക്ക്, മൾട്ടിമോഡിന് അത് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും, പക്ഷേ കുറഞ്ഞ ദൂരങ്ങളിൽ. സിംഗിൾ-മോഡിന് വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയ ദൂരങ്ങളിൽ ആ വേഗത കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

മാനദണ്ഡങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, സിംഗിൾ-മോഡ് ITU-T G.652, G.653 മുതലായവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അതേസമയം മൾട്ടിമോഡ് TIA-492-AAAB (OM1) മുതലായവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

ഇൻസ്റ്റാളേഷനും പരിപാലനവും: സിംഗിൾ-മോഡിന് കൂടുതൽ കൃത്യത ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ കൂടുതൽ വൈദഗ്ധ്യമുള്ള തൊഴിലാളികൾ, ഉയർന്ന പ്രാരംഭ സജ്ജീകരണ ചെലവ്. മൾട്ടിമോഡ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ചെലവ് കുറവാണ്.

അതിനാൽ പൂർണ്ണമായ താരതമ്യം ഈ വശങ്ങളെല്ലാം ഉൾക്കൊള്ളും. ഒപ്റ്റിക്‌സിന്റെ വില കുറയുന്നതിനാൽ കുറഞ്ഞ ദൂരങ്ങളിൽ പോലും സിംഗിൾ-മോഡ് കൂടുതൽ സാധാരണമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, പക്ഷേ ചെലവ്-സെൻസിറ്റീവ്, ഹ്രസ്വ-എത്തുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ മൾട്ടിമോഡ് ഇപ്പോഴും നിലനിൽക്കുന്നു എന്നതുപോലുള്ള പരിണാമത്തെക്കുറിച്ചും പരാമർശിക്കാം.