“模式”是以特定角速度進(jìn)入光纖的光束。多模光纖允許多束光在光纖中同時(shí)傳播楼誓，導(dǎo)致模式色散（因?yàn)槊總€(gè)“模式”的光以不同的角度進(jìn)入光纖玉锌，它們?cè)诓煌臅r(shí)間到達(dá)另一端名挥，這種特性稱為模式色散疟羹。）模色散技術(shù)限制了多模光纖的帶寬和距離，導(dǎo)致纖芯粗禀倔，傳輸速率低榄融，傳輸距離短，整體傳輸性能差救湖。然而愧杯，多模光纖具有成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，通常用于建筑物或地理上相鄰的環(huán)境鞋既。單模光纖只允許一束光傳播力九，因此不表現(xiàn)出模式色散特性。因此邑闺，單模光纖具有相應(yīng)纖芯較細(xì)跌前、傳輸帶寬較寬、容量較高陡舅、傳輸距離較遠(yuǎn)的特點(diǎn)抵乓。
光纖如何選擇單模或者多模
摘要：“模式”是以特定角速度進(jìn)入光纖的光束。多模光纖允許多束光在光纖中同時(shí)傳播灾炭，導(dǎo)致模式色散（因?yàn)槊總€(gè)“模式”的光以不同的角度進(jìn)入光纖茎芋，它們?cè)诓煌臅r(shí)間到達(dá)另一端，這種特性稱為模式色散蜈出。）模色散技術(shù)限制了多模光纖的帶寬和距離田弥，導(dǎo)致纖芯粗，傳輸速率低铡原，傳輸距離短皱蹦，整體傳輸性能差。然而眷蜈，多模光纖具有成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)沪哺，通常用于建筑物或地理上相鄰的環(huán)境。單模光纖只允許一束光傳播酌儒，因此不表現(xiàn)出模式色散特性辜妓。因此，單模光纖具有相應(yīng)纖芯較細(xì)忌怎、傳輸帶寬較寬籍滴、容量較高、傳輸距離較遠(yuǎn)的特點(diǎn)榴啸。
一孽惰、單模光纖
單模光纖只有一根（大多數(shù)應(yīng)用中是兩根）玻璃纖維，纖芯直徑范圍為8.3 μm 至10 μm鸥印。由于纖芯直徑相對(duì)較窄勋功，單模光纖只能傳輸波長(zhǎng)為1310nm或1550 nm的光信號(hào)，與光器件的耦合相對(duì)困難库说。單模光纖的帶寬高于多模光纖狂鞋，但同時(shí)這也對(duì)光源的光譜寬度和穩(wěn)定性提出了很高的要求。也就是說潜的，譜寬要窄骚揍，穩(wěn)定性要好。
單模光纖由于色散低啰挪，只傳輸一種模式的光信不，可以實(shí)現(xiàn)大容量、遠(yuǎn)距離的傳輸亡呵。在100 Mbps以太網(wǎng)到1G千兆網(wǎng)絡(luò)中抽活，單模光纖可以支持超過5000m的傳輸距離。由于單模光纖的纖芯直徑太小政己，光束傳輸難以控制酌壕，因此需要非常昂貴的激光器作為光源掏愁。另外，單模光纖比多模光纖傳輸速率更高卵牍，傳輸距離至少是多模光纖的50倍果港。
二、多模光纖
多模光纖是另一種常見的光纖類型糊昙，纖芯直徑為50μm至100μm辛掠，工作波長(zhǎng)為850 nm或1310 nm。與光學(xué)設(shè)備耦合相對(duì)容易释牺。多模光纖可以在給定的工作波長(zhǎng)下傳輸多種模式萝衩。
與雙絞線相比，多模光纖可以支持更遠(yuǎn)的傳輸距離没咙，在2000 mbps 和10 mbps以太網(wǎng)中可達(dá)100米猩谊。常見的多模光纖有50μm、62.5μm和100μm的纖芯直徑祭刚。
由于多模光纖中傳輸多達(dá)數(shù)百個(gè)模式牌捷，每個(gè)模式的傳播常數(shù)和群速度各不相同，使得光纖帶寬窄涡驮，光纖中的色散和損耗大暗甥。這種限制限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，因此只適用于中短距離捉捅、小容量的光纖通信系統(tǒng)撤防，一般限于幾公里的傳輸距離。與單模光模塊不同棒口，多模光模塊一般采用成本較低的LED作為光源寄月，耦合元件的尺寸大多與多模光纖相匹配，以達(dá)到非常佳的傳輸效果陌凳。與單模光纖相比剥懒，多模光纖成本更低『隙兀基于實(shí)際需要，目前大多數(shù)局域網(wǎng)中使用的光纖以多模光纖居多验游。
圖1，單模光纖多模光纖傳輸光線簡(jiǎn)示圖
模式實(shí)際上是標(biāo)量麥克斯韋方程的一個(gè)特解耕蝉，并滿足在波導(dǎo)中心有界崔梗、在邊界趨于無窮時(shí)為零等邊界條件。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同的光纖中的邊界條件垒在，求解電磁波在其中傳輸時(shí)的標(biāo)量或矢量麥克斯韋方程時(shí)蒜魄，其結(jié)果是十分復(fù)雜的，而求得的每一個(gè)解即對(duì)應(yīng)一個(gè)模式，對(duì)應(yīng)著電磁場(chǎng)在光纖中的一種分布形式
光纖中的模式的物理含義可從量子力學(xué)和激光的模式兩個(gè)方面來考慮：按照量子電動(dòng)力學(xué)概念谈为，光波的模式和光子的狀態(tài)是等效的概念旅挤；而在激光理論中，光波模式是一個(gè)重要概念伞鲫。
圖2.單模多模光纖常規(guī)應(yīng)用場(chǎng)景
結(jié)語：
光纖的模式粘茄，主要在于光的傳輸方式不同，帶寬容量不一樣秕脓。多模光纖直徑較大柒瓣，不同波長(zhǎng)和相位的光束沿光纖壁不停地反射著向前傳輸，造成色散吠架，限制了兩個(gè)中繼器之間的傳輸距離和帶寬芙贫。單模光纖的直徑較細(xì)，光在其中直線傳播傍药，很少反射屹培，所以色散減小、帶寬增加怔檩，傳輸距離也得到加長(zhǎng)褪秀。
在實(shí)際應(yīng)用中，選擇多模還是單模的常見決定因素是距離薛训。在選擇單模光纖和多模光纖時(shí)媒吗，我們應(yīng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)際傳輸距離和成本進(jìn)行考慮。若傳輸距離不超過1千米乙埃，采用多模光纖即可闸英，若傳輸距離達(dá)到數(shù)千米以上，則單模光纖是理想選擇介袜。
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