多模光纖收發器與單模光纖收發器區別,按需選型

瀏覽次數：發布時間：2023-11-27

選擇合適的光纖收發器是搭建光通信網絡的關鍵。多模光纖收發器和單模光纖收發器是兩種常見的光收發器產品,它們在傳輸距離、應用場景等方面有所不同,工程師需要根據實際需求進行選型。

一、結構與工作原理區別

多模光纖采用較大的芯徑(典型為50/125μm),可傳輸多個不同入射角的光線模式,這些模式在光纖中以不同的速度傳播,因而容易產生分散,導致傳輸距離有限。

相應的,多模光纖收發器內部采用大面發光或大面接收的結構,能夠耦合進入光纖的不同模式光線。多模光收發器價格相對低廉。

單模光纖只有約10μm的小芯徑,每束光基本以相同角度入射,只有一個光模式,不會產生模式分散,因此可以實現很長的傳輸距離。

單模光纖收發器內部結構精密,采用窄線寬高度匹配的激光器和波導,只耦合入單一光模式,這樣可以利用整個光纖的帶寬,實現更高速率和更長距離的傳輸。

多模光纖收發器由于存在多模分散的影響,其傳輸距離普遍只有幾百米到幾公里。常用的SFP/SFP+ 850nm VCSEL多模收發器的傳輸距離大多在300米左右。

而單模光纖收發器沒有模式分散限制,傳輸距離可以達到幾十公里至上百公里。例如10Gbps SFP+ 1310nm DFB單模收發器的傳輸距離可達10公里;而更高端的QSFP28 100G LR4單模收發器的傳輸距離可達10公里。

由于傳輸距離有差異,多模光纖收發器更適用于企業局域網、數據中心、高密度服務器接入等短距離場景;單模光纖收發器則廣泛應用于城域網、運營商接入、高速鐵路等長距離場景。

在數據中心服務器間互聯,多采用850nm VCSEL多模收發器,距離在百米量級,符合需求;運營商接入和城域專線互聯則需要10G單模收發器提供10公里以上的傳輸距離。

此外在波特率選擇上,由于多模帶寬限制,多模收發器一般最高支持短距離25Gbps;而單模收發器可以提供40/100/400Gbps的高速率。所以高速率長距離傳輸需要用單模收發器。

多模光纖收發器和單模光纖收發器分別適用于短距離和長距離光網絡,工程師需要根據實際的傳輸距離需求、網絡帶寬需求、應用場景等進行選型,以實現經濟高效的光纖傳輸解決方案。正確地選擇和使用光收發器,將大大提高整個網絡的性能。