Unahitaji kuelewa tofauti kati ya nyuzi za hali moja na nyuzi za hali nyingi. Leo, hebu tuzungumzie kuhusu nyuzi za optiki zinazotumika kusambaza data kama ishara za macho. Kuna aina mbili: hali moja na hali nyingi. Makala haya yataangazia kategoria na utendaji wa hali moja na hali nyingi kwa undani, kwa hivyo endelea kujifunza kuhusu tofauti kati ya hali moja na hali nyingi.

Kwanza, labda ninapaswa kufikiria kuhusu ukubwa wa kiini. Nadhani hali ya mtu mmoja ina kiini kidogo, kama mikroni 9, huku hali ya multimode ikiwa kubwa zaidi, labda mikroni 50 au 62.5. Ukubwa wa kiini huenda ukaathiri jinsi mwanga unavyosafiri. Katika hali ya mtu mmoja, kwa kuwa kiini ni kidogo, labda hali moja tu ya mwanga inaweza kuenea, hivyo jina. Hali ya multimode ingeruhusu hali nyingi. Lakini "hali" inamaanisha nini hapa? Nadhani hali ni njia ambayo mwanga unaweza kupita kupitia nyuzi. Kwa hivyo katika hali ya multimode, mwanga unaweza kuchukua njia nyingi, ambazo zinaweza kusababisha utawanyiko wa modal. Hapo ndipo hali tofauti zinapofika kwa nyakati tofauti, na kusababisha upotoshaji wa mawimbi. Kwa hivyo hali ya mtu mmoja, ikiwa na njia moja tu, huepuka hili. Hiyo lazima imaanishe hali ya mtu mmoja inaweza kushughulikia kipimo data cha juu zaidi kwa umbali mrefu zaidi.

Lakini basi, vipi kuhusu chanzo cha mwanga? Nadhani hali moja hutumia leza, ambazo ni sahihi zaidi na zinaweza kulenga mwanga kwenye kiini kidogo. Hali nyingi zinaweza kutumia LED au leza za bei nafuu kwa sababu kiini ni kikubwa na ni rahisi kuunganisha mwanga. Leza ni ghali zaidi, kwa hivyo vipitishi vya hali moja labda ni ghali zaidi kuliko vile vya hali nyingi.

Umbali ni jambo lingine. Ikiwa hali ya mtu mmoja ina utawanyiko mdogo, inaweza kwenda umbali mrefu bila uharibifu wa mawimbi. Hali ya aina nyingi, yenye utawanyiko wa modal, ingekuwa na umbali mfupi zaidi. Labda kama kilomita kwa hali ya mtu mmoja na mamia ya mita kwa hali ya aina nyingi? Lakini ninapaswa kuangalia nambari halisi. Nimesikia maneno kama OM3 na OM4 kwa nyuzi za hali nyingi, ambazo zinahusiana na utendaji wao. Hizo labda ni viwango vya daraja tofauti za hali nyingi, zilizoboreshwa kwa kasi ya juu zaidi ya umbali fulani.

Bandwidth—hali-moja inapaswa kuwa na kipimo data cha juu zaidi kwa sababu hakuna mtawanyiko wa modal. Kwa hivyo kwa mawasiliano ya kasi ya juu na ya masafa marefu kama vile kati ya miji au katika uti wa mgongo wa mawasiliano, hali-moja ni bora zaidi. Multimode hutumika katika vituo vya data au mitandao ya ndani ambapo umbali ni mfupi, na gharama ni jambo kubwa zaidi.

Kwa gharama, nyuzi yenyewe: hali ya moja inaweza kuwa sawa kwa bei, lakini vipitishi (kama vile moduli za SFP) ni ghali zaidi kwa sababu ya leza. Vipitishi vya hali nyingi ni vya bei nafuu, lakini nyuzi inaweza kuwa ghali zaidi? Subiri, hapana, nadhani nyuzi ya hali moja ni ya bei nafuu katika baadhi ya matukio kwa sababu ni rahisi zaidi? Au labda gharama za usakinishaji hutofautiana. Subiri, usakinishaji unaweza kuwa mgumu zaidi kwa hali ya moja kwa sababu kiini ni kidogo, kikihitaji viunganishi na mpangilio sahihi zaidi. Hilo linaweza kufanya usakinishaji kuwa ghali zaidi, hata kama nyuzi yenyewe si ghali.

Matumizi: hali moja kwa masafa marefu, mawasiliano ya simu, ISP. Hali nyingi kwa LAN, vituo vya data, mitandao ya chuo. Pia, labda katika hali ambapo kipimo data kikubwa kinahitajika lakini kwa muda mfupi zaidi. Kama vile kuunganisha seva ndani ya kituo cha data.

Urefu wa mawimbi unaotumika: Hali ya mtu mmoja mara nyingi hutumia 1310 nm na 1550 nm, huku hali ya multimode ikiweza kutumia 850 nm na 1300 nm. Mawimbi marefu katika hali ya mtu mmoja yanaweza kuwa na upungufu mdogo, na hivyo kuchangia kufikia urefu mrefu zaidi.

Pia kuna kitu kuhusu utawanyiko wa kromatic, ambao huathiri hali moja zaidi kwa umbali mrefu sana, lakini hutumia nyuzi zilizobadilishwa kwa utawanyiko au viambatisho. Suala kuu la Multimode ni utawanyiko wa modal, ambao hupunguzwa kwa kutumia nyuzi za index zilizopangwa ambapo faharisi ya kuakisi hubadilika polepole, na kupunguza utawanyiko wa modal ikilinganishwa na faharisi ya hatua.

Lo, na kuna aina tofauti za nyuzi za multimode, kama vile OM1, OM2, OM3, OM4, OM5. Kila moja ina uwezo tofauti wa kipimo data na umbali. OM3 na OM4 zimeboreshwa kwa matumizi na VCSEL za 850 nm (leza za uso zinazotoa mianya ya wima) kwa kasi ya juu zaidi kama vile 10G, 40G, 100G Ethernet. OM5 ni ya kuzidisha mgawanyiko wa urefu wa wimbi katika multimode.

Kwa hivyo kuweka haya yote pamoja: ukubwa wa msingi, chanzo cha mwanga, umbali, kipimo data, gharama, matumizi, na viwango. Hali moja kwa ajili ya masafa marefu, gharama kubwa, na utendaji wa juu. Hali nyingi kwa umbali mfupi, gharama ya chini, rahisi kusakinisha lakini imepunguzwa na mtawanyiko wa modal.

Pia ninapaswa kuangalia kama kuna tofauti zingine zozote, kama vile radius ya kupinda au uimara. Labda hali ya moja ni nyeti zaidi kwa mikunjo kwa sababu ya kiini kidogo, lakini sina uhakika. Hali ya njia nyingi inaweza kuwa na msamaha zaidi katika kipengele hicho. Pia, utangamano na vifaa vilivyopo. Ikiwa mtandao tayari unatumia hali nyingi, uboreshaji unaweza kuhitaji kubadilisha nyuzi na vipitishi.

Jambo lingine: uzuiaji wa siku zijazo. Hali ya moja inaweza kuwa rahisi kupanuliwa kwa ongezeko la kasi ya siku zijazo bila kubadilisha nyuzi, ilhali hali ya multimode inaweza kuwa na mapungufu kadri mahitaji ya kipimo data yanavyokua zaidi ya kile ambacho nyuzi inaweza kushughulikia kwa utawanyiko wa modal.

Subiri, lakini kwa maendeleo katika hali nyingi kama OM5, labda zinaweza kushughulikia kasi ya juu zaidi kwa umbali mfupi. Kwa hivyo chaguo hutegemea hali maalum ya matumizi na ukuaji unaotarajiwa.

Ninahitaji kupanga haya yote katika ulinganisho unaoeleweka. Labda nianze na tofauti kuu, kisha niende kwenye vipengele vya kiufundi kama vile kipimo data, umbali, gharama, programu, n.k. Pia, jumuisha jedwali la muhtasari kwa marejeleo ya haraka.

Acha nithibitishe nambari kadhaa. Kiini cha hali moja ni mikroni 8-10, hali nyingi 50 au 62.5. Hali moja hutumia vyanzo vya leza (1310, 1550 nm), hali nyingi hutumia LED/VCSEL (850, 1300 nm). Umbali wa juu zaidi: hali moja inaweza kufikia makumi ya kilomita, hata kilomita 100 kwa vifaa vinavyofaa. Hali nyingi kwa mita 100 hadi 550 kulingana na kiwango (OM3/OM4). Gharama: vipitishi vya hali moja ni ghali zaidi, lakini gharama ya nyuzi inalingana au juu kidogo? Au labda nyuzi ni nafuu, lakini gharama ya jumla ya mfumo ni kubwa zaidi kutokana na vipitishi.

Pia, kipimo data: hali-moja ina kipimo data kisicho na kikomo kwa madhumuni ya vitendo, huku hali-moja ikiwekewa kikomo na utawanyiko wa modal. Kwa hivyo kwa 10G, 40G, 100G, hali-moja inaweza kuishughulikia lakini kwa umbali mfupi. Hali-moja inaweza kuhimili kasi hizo kwa umbali mrefu zaidi.

Kwa upande wa viwango, hali-moja inafunikwa na ITU-T G.652, G.653, n.k., huku hali-nyingi ikiwa TIA-492-AAAB (OM1), n.k.

Usakinishaji na matengenezo: hali ya moja inahitaji usahihi zaidi, kwa hivyo labda wafanyakazi wenye ujuzi zaidi, gharama kubwa zaidi ya usanidi wa awali. Hali nyingi ni rahisi kufanya kazi nazo, gharama ndogo ya usakinishaji.

Kwa hivyo ulinganisho kamili ungeshughulikia vipengele hivi vyote. Labda pia taja mageuko, kama vile jinsi hali-moja inavyozidi kuwa ya kawaida hata katika umbali mfupi kutokana na kupungua kwa gharama za optiki, lakini hali-moja nyingi bado inadumu katika hali nyeti za gharama na za kufikia muda mfupi.