Nhìn chung, có hai loại sợi quang: loại hỗ trợ nhiều đường truyền hoặc chế độ ngang được gọi là sợi quang đa mode (MMF), và loại hỗ trợ một mode được gọi là sợi quang đơn mode (SMF). Nhưng sự khác biệt giữa chúng là gì? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm ra câu trả lời.
Tổng quan về cáp quang đơn mode và đa mode
Sợi quang đơn mode chỉ cho phép truyền một mode ánh sáng tại một thời điểm, trong khi sợi quang đa mode có thể truyền nhiều mode. Sự khác biệt chính giữa chúng nằm ở đường kính lõi sợi, bước sóng và nguồn sáng, băng thông, vỏ bọc màu, khoảng cách, chi phí, v.v.
Sợi quang đơn mode và đa mode, sự khác biệt là gì?
Đã đến lúc so sánh chế độ đơn và chế độ đasợi quangvà hiểu được sự khác biệt của chúng.
Đường kính lõi
Cáp chế độ đơn có kích thước lõi nhỏ hơn, thường là 9μm, cho phép suy hao thấp hơn, băng thông cao hơn và khoảng cách truyền xa hơn.
Ngược lại, cáp quang đa chế độ (Multimode) có kích thước lõi lớn hơn, thường là 62,5μm hoặc 50μm, với OM1 là 62,5μm và OM2/OM3/OM4/OM5 là 5μm. Mặc dù có sự khác biệt về kích thước, nhưng chúng không dễ dàng nhìn thấy bằng mắt thường vì chúng nhỏ hơn chiều rộng của một sợi tóc người. Việc kiểm tra mã in trên cáp quang có thể giúp xác định loại cáp.
Với lớp vỏ bảo vệ, cả sợi quang đơn mode và đa mode đều có đường kính 125μm.
Bước sóng và nguồn sáng
Cáp quang đa chế độ, với lõi lớn, sử dụng các nguồn sáng giá rẻ như đèn LED và VCSEL ở bước sóng 850nm và 1300nm. Ngược lại, cáp đơn chế độ với lõi nhỏ hơn, sử dụng laser hoặc diode laser để tạo ra ánh sáng được đưa vào cáp, thường ở bước sóng 1310nm và 1550nm.
Băng thông
Hai loại sợi quang này khác nhau về khả năng băng thông. Sợi quang đơn mode cung cấp băng thông gần như không giới hạn do hỗ trợ chế độ nguồn sáng đơn, dẫn đến suy hao và tán sắc thấp hơn. Đây là lựa chọn ưu tiên cho viễn thông tốc độ cao trên khoảng cách xa.
Mặt khác, sợi quang đa chế độ có thể truyền nhiều chế độ quang học, nhưng có độ suy giảm cao hơn và độ phân tán lớn hơn, hạn chế băng thông.
Sợi quang đơn mode có hiệu suất vượt trội hơn sợi quang đa mode về mặt dung lượng băng thông.
Sự suy giảm
Sợi quang đơn mode có độ suy giảm thấp hơn, trong khi sợi quang đa mode dễ bị suy giảm hơn.
Khoảng cách
Độ suy hao và độ phân tán mode thấp hơn của cáp đơn mode cho phép truyền dẫn khoảng cách xa hơn nhiều so với cáp đa mode. Cáp đa mode tiết kiệm chi phí nhưng chỉ áp dụng cho các liên kết ngắn (ví dụ: 550m cho 1Gbps), trong khi cáp đơn mode được sử dụng cho truyền dẫn khoảng cách rất xa.
Trị giá
Khi xem xét tổng chi phí, có ba phân khúc đóng vai trò quan trọng.
Chi phí lắp đặt
Chi phí lắp đặt cáp quang đơn mode thường được cho là cao hơn cáp quang đa mode do những ưu điểm của nó. Tuy nhiên, thực tế lại ngược lại. Nhờ quy trình sản xuất hiệu quả hơn, cáp quang đơn mode tiết kiệm được 20-30% so với cáp quang đa mode. Đối với các loại cáp quang OM3/OM4/OM5 đắt tiền hơn, cáp quang đơn mode có thể tiết kiệm tới 50% hoặc hơn. Tuy nhiên, chi phí bộ thu phát quang cũng cần được tính đến.
Chi phí thu phát quang
Bộ thu phát quang là một thành phần chi phí đáng kể trong hệ thống cáp quang, chiếm một phần đáng kể, đôi khi lên tới 70% tổng chi phí. Bộ thu phát đơn mode thường có giá cao hơn từ 1,2 đến 6 lần so với bộ thu phát đa mode. Điều này là do thiết bị đơn mode sử dụng diode laser (LD) công suất cao, đắt tiền hơn, trong khi thiết bị đa mode thường sử dụng đèn LED hoặc VCSELS có giá thành thấp hơn.
Chi phí nâng cấp hệ thống
Với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ, hệ thống cáp thường đòi hỏi phải nâng cấp và mở rộng. Cáp quang đơn mode mang lại khả năng mở rộng, linh hoạt và thích ứng cao hơn. Cáp đa mode, do băng thông hạn chế và khả năng truyền dẫn khoảng cách ngắn, có thể gặp khó khăn trong việc đáp ứng nhu cầu truyền tín hiệu đường dài và dung lượng lớn trong tương lai.
Việc nâng cấp hệ thống cáp quang đơn mode đơn giản hơn, chỉ cần thay đổi bộ chuyển mạch và bộ thu phát mà không cần lắp đặt sợi quang mới. Ngược lại, đối với cáp đa mode, việc nâng cấp từ OM2 lên OM3 rồi lên OM4 để truyền dẫn tốc độ cao hơn sẽ tốn kém hơn đáng kể, đặc biệt là khi thay đổi các sợi quang đặt dưới sàn.
Tóm lại, chế độ đa chế độ tiết kiệm chi phí cho khoảng cách ngắn, trong khi chế độ đơn lý tưởng cho khoảng cách trung bình đến dài.
Màu sắc
Mã màu giúp đơn giản hóa việc nhận dạng loại cáp. TlA-598C cung cấp mã màu được ngành đề xuất để dễ dàng nhận dạng.
OM1 và OM2 đa chế độ thường có vỏ màu cam.
OM3 thường có vỏ màu xanh nước biển.
OM4 thường có vỏ màu xanh nước biển hoặc tím.
OM5 có màu xanh lá cây chanh.
OS1 và OS2 chế độ đơn thường có áo khoác màu vàng.
Ứng dụng
Cáp đơn chế độ chủ yếu được sử dụng trong hệ thống xương sống và tàu điện ngầm đường dài trong mạng viễn thông, truyền dữ liệu và CATV.
Mặt khác, cáp đa chế độ chủ yếu được triển khai trong các ứng dụng khoảng cách tương đối ngắn như trung tâm dữ liệu, điện toán đám mây, hệ thống an ninh và mạng LAN (Mạng cục bộ).
Phần kết luận
Tóm lại, cáp quang đơn mode lý tưởng cho việc truyền dữ liệu tầm xa trong mạng nhà mạng, MAN và PON. Mặt khác, cáp quang đa mode được sử dụng phổ biến hơn trong các doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu và mạng LAN do phạm vi phủ sóng ngắn hơn. Điều quan trọng là chọn loại cáp quang phù hợp nhất với yêu cầu mạng của bạn đồng thời cân nhắc tổng chi phí cáp quang. Là một nhà thiết kế mạng, việc đưa ra quyết định này là rất quan trọng để thiết lập mạng hiệu quả và đáng tin cậy.
Thời gian đăng: 19-06-2025