Mặc dù các loại cáp sợi quang đơn mode (SMF) và sợi quang đa chế độ (MMF) được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đa dạng, sự khác biệt giữa sợi quang đơn mode và sợi quang đa chế độ vẫn còn gây nhầm lẫn. Bài viết này sẽ tập trung vào cấu tạo cơ bản, khoảng cách sợi quang, giá thành, màu sắc sợi quang,… để so sánh chuyên sâu giữa các loại sợi quang đơn mode và đa mode.

Cáp quang đơn mode có nghĩa là sợi quang cho phép truyền đi theo một loại bước sóng ánh sáng tại một thời điểm. Trong khi cáp quang đa mode có nghĩa là sợi quang có thể truyền theo nhiều bước sóng. Sự khác biệt giữa sợi quang đơn mode và đa mode chủ yếu nằm ở đường kính lõi sợi quang, bước sóng và nguồn sáng, băng thông, vỏ bọc màu, khoảng cách và chi phí.

Đường kính lõi sợi quang

Đường kính lõi sợi đơn mode nhỏ hơn nhiều so với sợi đa mode. Đường kính lõi điển hình của nó là 9µm ngay cả khi có sẵn những lõi khác. Và đường kính lõi sợi đa mode là 50µm và 62,5µm, cho phép nó có khả năng “thu thập ánh sáng” cao hơn và đơn giản hóa các kết nối. Đường kính vỏ bọc của sợi quang đơn mode và đa mode là 125µm.

Độ suy hao của sợi đa mode cao hơn sợi SM vì đường kính lõi lớn hơn. Lõi sợi quang của cáp quang đơn mode rất nhỏ, do đó ánh sáng đi qua các sợi cáp quang này không bị phản xạ quá nhiều lần, điều này giữ cho sự suy giảm ở mức tối thiểu.

Bước sóng & Nguồn sáng

Do kích thước lõi lớn của sợi quang đa mode, một số nguồn sáng giá rẻ như đèn LED (điốt phát quang) và VCSEL (laze phát quang bề mặt khoang dọc) hoạt động ở bước sóng 850nm và 1300nm được sử dụng trong cáp quang đa mode. Trong khi sợi quang đơn mode thường sử dụng tia laser hoặc điốt laser để tạo ra ánh sáng chiếu vào cáp. Và bước sóng sợi quang đơn mode thường được sử dụng là 1310nm và 1550nm.

Băng thông

Băng thông sợi quang đa mode bị giới hạn bởi chế độ ánh sáng của nó và băng thông tối đa hiện tại là 28000MHz * km của sợi OM5. Trong khi băng thông cáp quang đơn mode là không giới hạn về mặt lý thuyết vì nó chỉ cho phép một chế độ ánh sáng đi qua tại một thời điểm.

Vỏ bọc màu

Theo định nghĩa tiêu chuẩn TIA-598C, đối với các ứng dụng phi quân sự, cáp đơn mode được phủ một lớp vỏ bên ngoài màu vàng và sợi đa mode được phủ một lớp áo màu cam hoặc nước. Tìm hiểu thêm thông tin chi tiết về Mã màu cáp quang tại đây.

Khoảng cách giữa cáp MM so với cáp SM

Được biết, sợi quang đơn mode thích hợp cho các ứng dụng đường dài, trong khi sợi quang đa mode được thiết kế để chạy đường ngắn. Sau đó, khi nói đến khoảng cách sợi quang đơn mode và đa mode, sự khác biệt có thể định lượng được là gì?

Từ biểu đồ, chúng ta có thể thấy rằng khoảng cách sợi quang đơn mode dài hơn nhiều so với cáp quang đa mode ở tốc độ dữ liệu từ 1G đến 10G, nhưng sợi quang đa mode OM3 / OM4 / OM5 hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn. Bởi vì sợi quang đa chế độ có kích thước lõi lớn và hỗ trợ nhiều hơn một chế độ ánh sáng, khoảng cách sợi quang của nó bị giới hạn bởi sự phân tán theo phương thức là hiện tượng phổ biến trong sợi quang chỉ số bước đa chế độ. Trong khi sợi quang đơn mode thì không. Đó là sự khác biệt cơ bản giữa chúng. Ngoài ra, sợi quang đơn mode OS2 có thể hỗ trợ khoảng cách xa hơn trong các liên kết 40G và 100G, không được liệt kê trong bảng.

Chi phí lắp đặt cáp quang

Chi phí cáp quang đơn mode so với đa mode” là một chủ đề nóng trên một số diễn đàn. Nhiều người đã bày tỏ ý kiến ​​của riêng họ. Quan điểm của họ chủ yếu tập trung vào chi phí thu phát quang, chi phí hệ thống và chi phí lắp đặt.

Chi phí thu phát quang

So với bộ thu phát đơn mode, giá của bộ thu phát đa chế độ thấp hơn gần hai hoặc ba lần.

Chi phí hệ thống

Để sử dụng các thuộc tính cơ bản của sợi đơn mode, thường hướng tới các ứng dụng khoảng cách xa hơn, yêu cầu các bộ thu phát có laser hoạt động ở bước sóng dài hơn với kích thước điểm nhỏ hơn và chiều rộng phổ hẹp hơn. Những đặc điểm thu phát này kết hợp với nhu cầu căn chỉnh chính xác cao hơn và dung sai đầu nối chặt hơn với đường kính lõi nhỏ hơn dẫn đến chi phí thu phát cao hơn đáng kể và chi phí kết nối tổng thể cao hơn đối với kết nối sợi đơn mode.

Các phương pháp chế tạo cho bộ thu phát dựa trên VCSEL được tối ưu hóa để sử dụng với sợi đa mode, dễ dàng sản xuất thành các thiết bị mảng hơn và có giá thành thấp hơn so với các bộ thu phát đơn mode tương đương. Mặc dù sử dụng nhiều làn cáp quang và mảng đa thu phát, vẫn tiết kiệm chi phí đáng kể so với công nghệ chế độ đơn sử dụng hoạt động đơn hoặc đa kênh qua kết nối song công đơn giản. Hệ thống cáp quang đa chế độ cung cấp chi phí hệ thống thấp nhất và đường dẫn nâng cấp lên 100G cho các ứng dụng cơ sở dựa trên tiêu chuẩn sử dụng kết nối cáp quang song song.

Chi phí lắp đặt

Sợi quang đơn mode thường có giá thấp hơn sợi quang đa mode. Khi xây dựng một mạng cáp quang 1G mà bạn muốn cuối cùng có thể chuyển đến 10G hoặc nhanh hơn, việc tiết kiệm chi phí cáp quang cho chế độ đơn sẽ tiết kiệm khoảng một nửa giá. Trong khi sợi OM3 hoặc OM4 đa chế độ tăng 35% chi phí cho các mô-đun SFP. Quang học đơn mode đắt hơn, nhưng chi phí nhân công để thay thế multimode cao hơn đáng kể, đặc biệt là nếu theo sau OM1, OM2, OM3, OM4. Nếu bạn sẵn sàng xem các SFP kênh cũ đã qua sử dụng, giá của 1G chế độ đơn sẽ giảm xuống mức sàn. Nếu bạn có ngân sách và cần kết nối ngắn 10G, tính kinh tế ở lần kiểm tra cuối cùng vẫn hỗ trợ đa chế độ. Mặc dù vậy, hãy theo dõi những yếu tố kinh tế đó, vì lịch sử cho thấy rằng giá ưu đãi cho một chế độ sẽ giảm xuống.