单模与多模光纤的区别是什么?各自使用的波长是多少?

肖哥 2024-05-24 16:22:50

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在光纤通信理论中，光纤有单模、多模之分，区别在于： 1. 单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一式传输，色散小，工作在长波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对困难 2. 多模光纤芯径大（62.5m m或50m m），允许上百个模式传输，色散大，工作在850nm或1310nm。与光器件的耦合相对容易而对于光端模块来讲，严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块，指的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。一般有以下区别： 1. 单模模块一般采用ld或光谱线较窄的led作为光源，耦合部件尺寸与单模光纤配合好，使用单模光纤传输时能传输较远距离 2. 多模模块一般采用价格较低的led作为光源，耦合部件尺寸与多模光纤配合好单模光纤(single mode fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。多模光纤(multi mode fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。按传输模式分按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5db/km,1.31μm的损耗为0.35db/km，1.55μm的损耗为0.20db/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于ohˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。多模光纤多模光纤(multi mode fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600mb/km的光纤在2km时则只有300mb的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤单模光纤(single mode fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。 - 20210311

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