多模和单模光纤的区别

使用光纤为网络布线时，单模光纤和多模光纤有什么区别？我什么时候应该使用其中一个？是否有兼容性和/或速度问题？

主要区别：单模光纤的功率损耗特性低于多模光纤，这意味着光可以通过的距离比通过多模光纤的距离更长。毫不奇怪，驱动单模光纤所需的光学器件要贵得多，特别是考虑到各种情况。

什么时候使用：单模和现代多模光纤都可以处理10G的速度。要考虑的最重要的事情是距离要求。在数据中心内，通常会使用多模式，这可以使您达到300-400米。如果您的跑步距离很长或连接距离更长，则单模式可以使您获得10km，40km，80km甚至更远的距离-您只需要在所需的距离上使用适当的光学元件，价格就会相应上涨。

兼容性问题：它们不兼容。您不能在两个端点之间混合使用多模和单模光纤。光学器件也不兼容。

通常，关于光纤还有很多要说的，但是我希望这能回答您的紧迫问题。

多模光纤（MMF）使用更大的纤芯，通常使用更长波长的光。因此，MMF中使用的光学器件具有更高的能力来收集来自激光器的光。实际上，这意味着光学器件更便宜。

单模光纤（SMF）对所用光学器件的公差要严格得多。纤芯较小，激光波长较窄。这意味着SMF具有更高的带宽和更长的传输距离的能力。

对于我的许多客户而言，10GB即将来临，我开始建议他们到处都使用SMF进行连接。作为项目的一部分安装时，与MMF相比，SMF的额外成本可以忽略不计。这也意味着您无需在几年内淘汰MMF光纤工厂即可提高速度。

[MMF] 更长的波长（850nm），宽得多的光束与[SMF]短的波长（1310nm-15？nm），窄光束。

没有人碰过的关键区别是“模态色散”，这是一个奇特的术语，用来描述光如何通过光纤移动。此页面将更加详细。第一张照片将其总结如下：MM从光纤的边缘弹起，导致远端的光散布，因为从中心向下入射的光子的传播距离远小于反弹的光子；进入一端的1ns脉冲不会在另一端出现干净的1ns脉冲。由于直径小得多的光纤以及激光在光纤中心的精确注入（“发射”），因此SMF中的效果大大降低。随着距离的增加，色散变得更糟。

请阅读您一直想了解的有关光网络的所有内容-但不敢问

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这里有些事情还没有介绍。

• 仅使用单一模式，就可以将一种光纤类型用于所有用途（更少的光纤，备用的电缆类型）
• 没有过时的可能性（例如，OM3好像已经使用了大约3年）
• 提供40和100克的单对选择
• 提供1克和10克的单纤维选项
• 尽管光学器件价格更高，但它们的光学距离却小于2倍，而且触及范围更广（请记住要购买OEM光学器件，而不是重新贴标签）

当然，从长途来看，现在有DWDM系统通过单，单模光纤发送16Tb（实际上，因为我们始终是双向的16Tb对），到那时，您需要除“校园距离DWDM系统（对于光纤长度小于40kM的CWDM可能）具有经济意义，借助光放大器和色散管理，有许多多TB海底电缆系统以纯光方式运行，可再生速度超过10,000kM。

单模光纤的纤芯（9微米）较小，与多模光纤（50，62.5）微米相比，沿距离的光衍射更少。

生产单模光纤的脆弱性和增加的成本使其使用起来更加昂贵，这就是为什么当您不需要单模距离时通常使用多模的原因。

多模式通常可达到约550米，而单模式则有可能达到10,000米（带ER可达40,000米）

SMF和MMF之间的主要区别是什么？距离和成本

单模光纤具有更大的距离潜力，可以支持2米至10,000米之间的距离。但是，光学器件的成本是MMF光学器件的两倍。

多模光纤要考虑的一件事是现有光纤的等级。我曾与许多在90年代中期铺设OM1光纤的客户进行过交谈，现在他们希望10GbE在同一根光纤上运行，并且非常沮丧地得知该光纤仅支持10GbE到26m。

千兆SX-LC Mini-GBIC可在多模光纤上提供长达550米的全双工千兆解决方案。

• 2-220 m（核心直径62.5 µm / 160 MHz * km带宽）
• 2-275 m（核心直径62.5 µm / 200 MHz * km带宽）
• 2-500 m（50μm核心直径/ 400 MHz * km带宽）
• 2-550 m（50μm核心直径/ 500 MHz * km带宽）

千兆LX-LC Mini-GBIC可在单模光纤上提供长达10公里的全双工千兆解决方案，在多模光纤上提供可达550米的全双工千兆解决方案。

• 2-550 m（多模62.5 µm核心直径/ 500 MHz * km带宽）
• 2-550 m（多模50 µm核心直径/ 400 MHz * km带宽）
• 2-550 m（多模50 µm核心直径/ 500 MHz * km带宽）
• 2-10,000 m（单模光纤）

10 GbE SFP +短距离支持10 Gb SR标准，可在多模光纤上提供长达300米的10 Gb连接。

• 2-26米（核心直径62.5 µm / 160 MHz * km带宽）
• 2-33米（核心直径62.5 µm / 200 MHz * km带宽）
• 2-66米（核心直径50 µm / 400 MHz * km带宽）
• 2-82米（核心直径50 µm / 500 MHz * km带宽）
• 2-300米（50 µm核心直径/ 2000 MHz * km带宽）

10 GbE SFP +远程支持10 Gb LR标准，可通过单模光纤提供长达10 km的10 Gb连接。

单模光纤的成本通常低于多模光纤。当我建立一个我希望最终能够达到10Gb或更快速度的1Gb光纤网络时，我发现单模.vs可以节省光纤成本（大约半价）。当时，OM3或OM4多模技术可以弥补（全新）SFP的成本增长（35％左右，并且有足够的购买力），而且不像OM3或OM4那样限制我的链路长度。它也不限于10Gb。我还获得了巨大的损失预算，因为单模LX装置的设计速度为10Km（但在5m时也可以正常工作）。

常规智慧尚未赶上该特定现实。如果您愿意查看使用过的前光纤通道SFP（我曾经，但在经济证明阶段没有使用它们），那么单模1Gbe的价格就会跌落不休。

我的首选是在此时间点仅使用单模（并且在建筑物内部使用5e铜）。我很快将使用25m单模光纤，因为它是建筑物之间的连接，而且我一直在消除建筑物连接之间的铜缆，因此直接减少了雷暴带来的麻烦。在不同的约束条件下，我可能会考虑使用OM3 / 4多模式，以便在建筑物内或服务器机房内进行短时间，易于更换的运行；在实际的限制下，我仍然需要在（低预算）10Gbe中运行，但将来仍然需要一段时间-但是我可以在有能力的情况下使用现有的电缆去那里。我认为，随着数据速率的发展，任何多模光纤都应视为短期购买。只需问一个拥有62.5多模工厂（100Mbit，2Km，IIRC）-可以同时安装的单模仍以当今的数据速率运行。OM1已过时。OM2已过时。OM3已过时。

如果您有预算并需要10Gb短连接，则光纤似乎比10Gb铜线更可取，并且最后检查的经济性仍然支持多模。不过，请留意那些经济学，因为历史表明单模的价格溢价将下降。

多模光纤具有更大的纤芯，这使得端接容限更容易，收发器硬件也更便宜，但是它允许多种传播模式，从而导致接收信号的时间拖尾。有一些技巧可以减少这种拖尾现象，从而导致不同等级的多模光纤的扩散。

因此，传统的想法是在建筑物或校园内使用多模式，而在多个站点之间使用长距离链接则使用单模式。

然而，这种传统智慧变得越来越可疑。较新的多模标准对电缆的类型和长度的要求越来越高，这使得将来很难对多模电缆工厂进行验证。即使在速度保持不变的情况下也可能发生这种情况，例如早期的10 Gb填充物通常是LX4相对可容忍的，而现代的10 Gb多模填充物通常是不那么容忍的SR。

同时，现有的单模光纤线路（至少在校园距离内）仍与出现的新标准兼容。

因此，我的建议是，如果这是短期安装，并且在不需要任何速度升级之前出于不相关的原因而被淘汰，那么请同时考虑单模和多模，并选择更经济的选择。如果是长期安装，需要随时间进行速度升级，则选择单模。

您可以参考每个模块的电缆规格。这是来自Cisco SFP + 10G规范及其支持电缆。http://www.cisco.com/en/US/prod/collat​​eral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

我已经在1000Base LX / LH SFP上成功使用了MMF电缆，您需要使用模式调节跳线。一旦我们获得了正确的SFP，这就是一个临时的错误修复程序。

模式调节跳线

从物理角度来看，色散是降低多模光纤速度的主要原因之一。

在更长的距离上，色散使光脉冲更宽，更模糊，嘈杂，不清晰，可分辨。与单模光纤相比，多模光纤的色散更高。有不同的分散。单模光纤也具有色散，但低得多。

多模光纤是具有“大”纤芯（50-60µ）的光纤，这意味着光可以遵循多种方式（即模式）穿过光纤。我的类比是您在大教堂里，并且您和大教堂对面的人交谈。会有很多回声，很难听到他的声音。

单模光纤的芯线要小得多（9µ）。因此，光只能遵循1条轨道（即模式）。现在，假设您与同一个人说话，但是您不是通过大教堂，而是通过一条小烟斗说话，听起来我们清晰而敏锐（虽然不明显，但是请尝试！）。

现在尝试将管道放在大教堂的尽头：您几乎听不到任何声音：即使在特定条件下（非常小的距离）也可以使用多模式和单模式混合并不是一个好主意。

由于内核较小，因此单模光纤和收发器的制造有些复杂。但是SM价格趋于与MM价格接近。

关于性能，这比以前的答案要复杂得多：

• 一方面，在单一模式下，具有清晰清晰的信号使通信更容易执行。这就是为什么大多数人说SM在指定的光纤长度下可以提供更好的性能的原因。
• 另一方面，现在有允许单独隔离多模光纤的每种模式的产品（称为多平面光转换）。就像您将大教堂分成许多小管道一样。

因此，如今，数据速率性能记录是在多模光纤上执行的。

单模光纤SMF通常用于以英里或公里为单位的电缆走线。基于激光的光学器件相对昂贵。SMF通常由运营商以及非常大的园区，工厂使用。

MMF多模光纤用于以数百英尺或米为单位进行测量的电缆走线。基于LED的光学元件相对便宜。MMF通常用于多层建筑和较小的校园，例如高中。