Światłowód wielomodowy czy światłowód jednomodowy - które rozwiązanie lepsze?

Dla transmisji na niewielkie odległości lepszy będzie światłowód wielomodowy. Możliwości transmisyjne światłowodów wielomodowych i jednometrowych na krótkich linkach np. w obrębie szafy lub pomiędzy szafami są analogiczne, tak więc czynnikiem wpływającym na przewagę wielomoda będzie cena. Kiedyś wszystkie krótkie linki były budowane z wykorzystaniem światłowodów wielomodowych, z uwagi na ich niższą cenę w porównaniu do światłowodów jednomodowych. Obecnie cena światłowodów wielomodowych i jednomodowych jest bardzo zbliżona, a na cenę uruchomienia kilku metrowej transmisji mocniej wpływa koszt zastosowanych modułów optycznych, a tańsze są wkładki wielomodowe.

Dla transmisji na większe odległości, lepszy będzie światłowód jednomodowy z uwagi na zdecydowanie większy dystans transmisji jaki jest możliwy do zrealizowania tego typu kablami.

Jeśli chcesz zapewnić komunikację pomiędzy urządzeniami lub sieciami na odległość mierzoną w metrach skorzystaj z urządzeń i kabli wielomodowych, ponieważ takie rozwiązanie będzie tańsze i w praktyce nie będzie się różniło od rozwiązania z wykorzystaniem światłowodu jednomodowego. Natomiast jeśli Twoja transmisja będzie realizowana na odległości mierzone w kilometrach wykorzystaj urządzenia i kable światłowodowe jednomodowe.

Główne różnice pomiędzy światłowodem wielomodowym i jednomodowym

Włókna światłowodowe jednomodowe i wielomodowe różnią się przede wszystkim:

• Konstrukcją – średnicą rdzenia,
• Odległością transmisji,
• Długością fali światła i źródłem światła,
• Kolorem osłony,
• Kosztem.

Konstrukcja światłowodów jednomodowych i wielomodowych

W światłowodzie jednomodowym  przesyłany jest jeden mod światła, natomiast w światłowodzie wielomodowym przesyłane jest wiele modów (promienie) światła, rozchodzących się pod różnymi kątami względem osi światłowodu. 

Główna częścią światłowodu jest jego rdzeń, który okrywa płaszcz i warstwa ochronna. Średnica rdzenia światłowodu wielomodowego jest dużo większa niż w przypadku  jednomodowego. Zwykle wielomodowy światłowód ma średnicę rdzenia: 50 µm lub 62,5 mikrometra, natomiast jednomodowy: 9 mikrometrów

Średnica rdzenia wpływa bezpośrednio na wartość tłumienia, która z kolei przekłada się na możliwy do zrealizowania dystans, im większe tłumienie tym krótszy dystans. Rdzeń światłowodu jednomodowego jest bardzo wąski, dzięki czemu światło wędrując przez takie włókno nie jest odbijane od jego płaszcza zbyt wiele razy, a tłumienie jest mocno ograniczone. W światłowodzie wielomodowym o ponad pięć razy większej średnicy rdzenia wędruje wiele modów (promieni), które rozchodzą się pod różnymi kątami względem osi światłowodu i są wielokrotnie odbijane powodując wzrost tłumienia.

Więcej rozwiązań można znaleźć pod adresem: https://fibermarkt.com/pl/

Typowe wartości tłumienia światłowodów:

- tłumienie w światłowodzie jednomodowym 9/125 µm dla długości fali 1310 nm to 0,36 dB/km; dla długości fali 1550 nm to 0,22 dB/km.

- Tłumienie w światłowodzie wielomodowycm OM3 (50/125 µm) dla długości fali 850 nm to 3,0 dB/km; dla długości fali 1300 nm to 1,0 dB/km

Odległość możliwej do zrealizowania transmisji

W zależności od prędkości transmitowanych danych osiągane są różne dystanse transmisji. 

Dla transmisji danych 1 Gbs maksymalny zasięg transmisji przy użyciu światłowodu wielomodowego to zwykle dla długości fali 850nm - 550m, natomiast dla fali 1310nm - 2 km. Światłowód jednomodowy umożliwia z kolei transmisję na odległość 120 km dla długości fali 1550 nm, a nawet do 200 km dla długości fali CWDM-owych w systemach zwielokrotnienia falowego.

Dla transmisji 10 Gbs maksymalny zasięg transmisji przy użyciu światłowodu wielomodowego to zwykle dla długości fali 850nm - 300m. Jednomodowy umożliwia natomiast transmisję na odległość do 80 km dla długości fali 1550 nm.

Jeśli wzmocnimy sygnał jesteśmy w stanie zwiększyć te zasięg,  stosując odpowiednie wzmacniacze i kompensatory wydłużymy zasięgi transmisji.

Długość fali światła i źródła światła stosowane w  światłowodach

W kablach światłowodowych wielomodowych stosuje się tańsze źródła światła, takie jak np. diody LED (diody elektroluminescencyjne) i lasery VCSEL, które działają na długości fali 850 nm i 1300 nm (1310 nm)

W kablach światłowodowych jednomodowych stosuje się droższe laser lub diody laserowe, powszechnie stosowane długość fali to: 1310 nm i 1550 nm. W systemach zwielokrotnienia falowego stosowane są natomiast długości fali z zakresu 1270 nm – 1610 nm.

Jaki kolor maja osłony światłowodów?

Dla łatwiejszej identyfikacji zastosowań kabli światłowodowych stosuje się różne kolory płaszcza dla różnych rodzajów światłowodów. Światłowody wiemomodowe typu OM1 i MO2 mają płaszcz pomarańczowy, typu OM3 – kolor morski,, typu OM4 – fioletowy. Światłowody jednomodowe typu OS1/OS2 mają kolor żółty

​

Koszt światłowodów

Obecnie cena światłowodów wielomodowych i jednomodowych jest bardzo zbliżona, a na koszt instalacji znaczący wpływ mają koszty towarzyszących im urządzeń aktywnych, takich jak np. moduły optyczne. Koszt jednomodowych modułów optycznych o prędkości transmisji 1 Gbs jest ok. 5% większy od modułów optycznych wielomodowych, z kolei dla transmisji 10 Gbs cena modułów jednomodowych jest już ok. 40% większa od ceny modułów wielomodowych.

Przygotowano na podstawie: Fibermarkt