单模光纤和多模光纤线缆

定义

单模光纤:单模意味着在光纤中一次可以传播一种类型的光模式(频率)。

多模光纤:多模意味着在光纤中一次可以传播多种类型的光模式(频率)。

铅芯直径

单模光纤铅芯直径远小于多模光纤

单模光纤:一般来说铅芯直径是 9 µm(微米,OS2 单模光纤)

多模光纤:铅芯直径有 50 µm 和 62.5 µm

光纤外壳:直径 125 µm

多模光纤的衰减比单模光纤的衰减大很多。这是因为单模光纤的铅芯非常窄,光穿过光缆不会被反射太多次,从而将衰减降到了最低,获得了更长的传输距离。

9/125 Single Mode Fiber Simplex 50/125 OM3 Multimode Fiber
Attenuation at 1310nm 0.36 dB/km Attenuation at 850 nm 3.0 dB/km
Attenuation at 1550nm 0.22 dB/km Attenuation at 1300 nm 1.0 dB/km

波长和光源

由于多模光纤的铅芯直径更长,一些低成本的 LED(发光二极管)和垂直腔面发射激光器可以在光纤中工作在 850nm - 1300nm 波长的范围。

而单模光纤通常使用激光器或激光二极管来产生注入到电缆中的光。常用的单模光纤波长分别为 1310 - 1550 nm。

带宽

多模光纤 OM5 线材理论最大带宽为:28000MHz * KM
单模光纤理论带宽无上限。

颜色

单模一般为黄色外皮,多模有多种颜色。

距离

Fiber Optic Cable Type Fiber Distance
  Fast Ethernet 100BA SE-FX 1Gb Ethernet 1000BASE-SX 1Gb Ethernet 1000BA SE-LX 10Gb Base SE-SR 25Gb Base SR-S 40Gb Base SR4 100Gb Base SR10
Single mode fiber OS2 200m 5,000m 5,000m 10km / / /
Multimode fiber OM1 200m 275m 550m (mode conditioning patch cable required) / / / /
OM2 200m 550m / / / /
OM3 200m 550m 300m 70m 100m 100m
OM4 200m 550m 400m 100m 150m 150m
OM5 200m 550m 300m 100m 400m 400m

光纤连接器

常用类型

LC Connector

朗讯公司连接器(Lucent Connector,LC)。是一种小尺寸(small form factor, SFF) 光纤连接器,只有一个 1.25 mm 的套圈。

该类型(SFF)在市场中非常受欢迎,非常适合高密度光纤接入环境。

SC Connector

SC 光纤连接器是选择 TIA-568 标准的第一个连接器,是一种通过简单的推拉动作锁定的卡入式连接器。SC 代表方形连接器(Square Connector),是对 SC 连接器壳体的直观描述。相较于 LC 连接器,SC 连接器使用了一个 2.5 mm 的套圈,是 LC 连接器的两倍。

SC 光纤连接器非常适合数据通信和电信应用,包括点对点和无源光网络。由于它出色的性能,光纤 SC 连接器仍然是偏振保持应用中第二常见的连接器。

MTP/MPO Fiber Connector

与前两个光纤连接器不同,MTP/MPO 光纤连接器是一个多光纤连接器,比其他连接器更大,它将 12 到 24 根光纤组合在一个矩形套圈中。它经常用于 40G 和 100G 高带宽光并行连接(双向)。

MTP/MPO 光纤连接器因键上、键下、公头和母头的问题而变得复杂。

ST Connector

ST(Straight Tip)光纤连接器是在 FC 型到达后不久由 AT&T 创建并授权的。ST 光纤连接器通过一个陶瓷弹簧式 2.5mm 套圈固定光纤,该套圈通过半扭曲卡口安装固定在原位。它们通常用于长距离和短距离应用,如校园和建筑多模光纤应用、企业网络环境以及军事应用。

FC Connector

FC 光纤连接器是第一个使用陶瓷套圈的光纤连接器。与塑料体 SC 和 LC 连接器不同,它采用了由镀镍或不锈钢制成的圆形螺旋式配件。FC 光纤连接器端面依靠一个定位键进行正确插入,然后使用螺纹夹头将其拧紧到适配器/插孔中。尽管在制造和安装方面都有额外的复杂性,但 FC 连接器仍然成为 OTDR 这类精密仪器以及单模光纤的选择。它最初用于数据通信和电信应用,但自从引入 SC 和 LC 光纤连接器以来,使用得较少。近年来,ST 和 FC 连接器的使用量都有所下降。

Others

无适配器面板光纤连接器

罗森博格 Q-RMC 连接器

Q-RMC 是 Rosenberger Multifiber Connector 的缩写,是一种新型、坚固的工业连接器,具有 MTP®/MPO 连接器的多芯 MT 套圈,可容纳 24 芯光纤。这种非常小的外形尺寸连接器包括一个推挽闭合机构,这使得即使在狭窄的区域,光学连接器的连接也更简单、更快,从而减少了安装时间和相关成本。Q-RMC 连接器满足 IP67 防护等级的要求,因此具有防水、防尘和耐腐蚀性。此外,由于 Q-RMC 连接器的工作和储存温度高达 -40~80℃,因此适合在极端温度的区域使用。因此,Q-RMC 连接器光缆可用于工业现场、矿场、移动通信(FTTA)、5G 基站、广播、智能电网布线等。

罗森博格 NEX10 连接器

Rosenberger NEX10 连接器适用于室外恶劣环境,其特点是体积紧凑,外加防水、防尘和防腐。该连接器类型支持螺杆式和推拉式锁定机构。推拉式快锁,安装牢固,无需任何工具即可轻松拆卸。对于螺杆式插头,具有螺丝锁定机构,非常适合插头和插座保持牢固的连接。

光纤数量:单工与双工光纤连接器

单工连接:意味着信号向一个方向发送而无返回,信号通过两个单工连接器和一条单工光缆从设备 a 传输到设备 B,设备 B 无法通过同一路径从设备 B 返回到设备 a。
双工连接:双工连接器和双工光缆,这称为双工连接,即信号有来有回。一般,双工线缆是一个双工连接器连接 2 根光纤

单模和多模光纤线缆

目前,一些连接器可以同时支持单模和多模光纤线缆的连接。如:SC,LC 和 FC 等。

连接器长度:标准长度和短长度

功能一直,短距连接器更适合某些特殊场景,如空间不足的地点等。

抛光:APC/PC/UPC 光纤连接器

光纤连接器从抛光上分三类:PC、UPC 和 APC

它们之间标识的颜色是不同的,抛光影响了插入和回波的损耗。

Reference

Fiber Optic Cable Types: Single Mode vs Multimode Fiber Cable

How Many Fiber Connector Types Do You Know?