单模光纤与多模光纤的色散

光纤色散系数色散主要用色散系数D(λ ) 表示。

色散系数一般只对单模光纤来说，包括材料色散和波导色散，统称色散系数。

光纤色散系数的定义：每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值，与长度呈线性关系。

其计算公式为：σ= δλ*D*L其中：δλ为光源的均方根谱宽，D(λ ) 为色散系数，L 为长度，现在的单模光纤色散系数一般为20ps/km.nm ，光纤长度越长，则引起的色散总值就越大。

色散系数越小越好，，因色散系数越小，根据上式可知，光纤的带宽越大，传输容量也就越大。

所以，传输2.5G 以上光信号时，要考虑光纤色散对传输距离的影响，最好采用零色散的G.653 光纤传输，但光纤色散为零时，传输WDM 波分光信号会产生四波混频等非线性效应，所以色散要小，但不能为零，最终采用的光纤为G.655 光纤来传输10G 的光信号和WDM 波分复用信号。

对于单模光纤，其带宽系数在25GHz.km 以上，但多模光纤的带宽系数一般在1GHz.km 以下。

所以，多模光纤一般用于622M 以下短距离的通信，而单模光纤可用于多种速率的通信。

ITU-T G.652 建议规定零色散波长范围为：1300nm~1324nm ，最大色散斜率为0.093ps/（nm 2 .km ），在1525~1575nm 波长范围内的色散系数约为20ps/（nm.km ）。

ITU-T G.653 建议规定零色散波长为：1550nm ，在1525~1575nm 区的色散斜率为0.085ps/（nm 2 .km ）。

在1525~1575nm 波长范围内的最大色散系数为3.5ps/（nm.km ）。

G.655 光纤在1530~1565nm 范围内的色散系数在绝对值应处于0.1~6.0 ps/（nm 2 .km ）。

先回答一下最大零色散斜率的概念．最大零色散斜率表示色散系数对波长求导dD/dλ的最大值，它主要用来反映色散系数随波长的最大变化率．这个参数就是用来规范单模光纤在波分复用时的可用波长范围．根据1991年1月1日生效的国家计量标准，色散系数的单位应该为＂ps/nm.km＂，而不应该是“PS/nm.km”。

多模光纤( Multi Mode Fiber )：中心玻璃芯较粗( 50 或 62.5μm )，可传多种模式的光。

但其模间色散较大，这限制了传输数位信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。

例如：600MB/KM 的光纤在 2KM 时则只有 300MB 的频宽了。

因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

多模光纤一般采用LED( 发光二级管 )作为光源。

对于区域网我们一般采用多模光纤，一方面传输距离较短，二方面是多模光纤本身及配套设备单模成本低。

在实际工程中多采用62.5μm 的室内或室外多模光纤。

单模光纤( Single Mode Fiber )：中心玻璃芯很细(芯径一般为 9 或 10μm)，只能传一种模式的光。

因此其模间色散很小，适用于远端通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。

后来又发现在1.31μm 波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。

这就是说在 1.31μm 波长处，单模光纤的总色散为零。

从光纤的损耗特性来看，1.31μm 处正好是光纤的一个低损耗视窗。

这样 1.31μm 波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作视窗，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。

单模光纤采用了 ILD( 注入式激光二级管 )作为光源。

传输距离：两者之所以可传输距离不同，因为单模光纤的核心（玻璃纤维或塑料）非常细，跟单模光纤使用波长大小相去不远，几乎只容许一束光线通过，比较没有光线折射或反射等的损耗，因此传送距离可以较长。

反之多模光纤的核心（玻璃纤维或塑料）比较粗，比多模光纤使用波长大很多，于是容许多束光线通过，有较多光线折射或反射等的损耗，因此传送距离较短。

以多模光纤和单模光纤比较，其中的差异就在中间的纤心和纤衣的比较，阶梯式光纤它的纤心较粗，而单模光纤的纤心相当细，这中间的原理差异就在可以通过多少的「模」，在多模光纤里，因为它的纤心较大，光的波长比纤心小很多，所以当在光纤中共振时，可以有较多的模存活；而在单模光纤裡，因为它的纤心相较光波长不大，所以使得光在光纤裡只能允许一个模在裡面行。

布线时，什么情况用单模光纤，什么情况用多模光纤？很多朋友在布线的时候，关于光纤一直有朋友在问相关的问题，那么今天我们通过这篇文章对光纤进行一个详细的了解。

一、多模光纤当光纤的几何尺寸（主要是纤芯直径d1）远远大于光波波长时（约1µm），光纤中会存在着几十种乃至几百种传播模式。

不同的传播模式具有不同的传播速度与相位，导致长距离的传输之后会产生时延、光脉冲变宽。

这种现象叫做光纤的模式色散（又叫模间色散）。

模式色散会使多模光纤的带宽变窄，降低了其传输容量，因此多模光纤仅适用于较小容量的光纤通信。

多模光纤的折射率分布大都为抛物线分布即渐变折射率分布。

其纤芯直径约在50µm左右。

二、单模光纤当光纤的几何尺寸（主要是芯径）可以与光波长相近时，如芯径d1 在5～10µm范围，光纤只允许一种模式（基模HE11）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤叫做单模光纤。

由于它只有一种模式传播，避免了模式色散的问题，故单模光纤具有极宽的带宽，特别适用于大容量的光纤通信。

因此，要实现单模传输，必须使光纤的诸参量满足一定的条件，通过公式计算得出，对于NA=0.12 的光纤要在λ=1.3µm以上实现单模传输时，光纤纤芯的半径应≤4.2µm，即其纤芯直径d1≤8.4µm。

由于单模光纤的纤芯直径非常细小，所以对其制造工艺提出了更苛刻的要求。

三、使用光纤有哪些优点？1) 光纤的通频带很宽，理论可达30T。

2) 无中继支持长度可达几十到上百公里，铜线只有几百米。

3) 不受电磁场和电磁辐射的影响。

4) 重量轻，体积小。

5) 光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴等场所。

6) 使用环境温度范围宽。

7) 使用寿命长。

四、如何选择光缆？光缆的选择除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的结构和外护套。

1、户外用光缆直埋时，宜选用松套铠装光缆。

架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色PE外护套的松套光缆。

我们知道，光模块可以分为单模光模块与多模光模块，通常在模块上都带有标识。

单模以SM 表示，用于远距离传输，光纤颜色为黄色；多模则以MM 表示，通常用于短距离传输，光纤颜色为橙色。

除了这些，我们还能怎么区分单模与多模呢？今天我们就来探讨下这个问题。

一、波长不同一般多模光波长为850nm，单模光波长则主要以1310nm 和1550nm 为主。

多模光模块由于模间色散比较严重，只能用于短距离传输（SR）；而单模光模块多用于LR、ER、ZR 等远距离传输。

通常情况下，传输距离在2km 以下的，称为多模模块；传输距离在2km 以上的，称为单模模块。

二、应用范围不同多模光模块多用于传输速率相对较低，传输距离相对较短的网络中，如局域网等，这类网络中通常具有节点多、接头多、弯路多、连接器与耦合器的用量大以及单位光纤长度使用光源个数多等特点，使用多模光模块可以有效的降低网络成本；单模光模块多用于传输距离长，传输速率相对较高的线路中，如长途干线传输，城域网建设等。

如何分辨单模与多模光模块？按照光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤。

多模光纤(Multimode Fiber，缩写MMF)纤径为50/125μm或62.5/125μm两种，它们的传输距离不一样。

一般千兆环境下50/125μm可传输550m，62.5/125μm只可以传330M。

单模光纤(Single-mode Fiber，缩写SMF)纤径为9/125μm。

单模光纤的主要波长为1310nm，1550nm。

光纤损耗一般是随波长增加而减小，1310nm的损耗为0.35dB/km；1550nm的损耗为0.20dB/km。

单模光纤价格便宜,但单模设备较之同类的多模设备却昂贵很多。

单模设备通常既可在单模光纤上运行，也可在多模光纤上运行,而多模设备只限于在多模光纤上运行。

以上方法希望能够帮助大家更好地区分单模和多模光模块，飞速光纤（）可供应一系列的光模块，例如SFP+光模块、X2光模块、XENPAK光模块、XFP光模块、SFP（mini GBIC）光模块、GBIC光模块、CWDM粗波分复用/DWDM密集波分复用光模块、40G QSFP+光模块和CFP 光模块、3G-SDI视频SFP光模块、WDM BiDi单纤双向光模块和PON光模块等。

有好多朋友不知道如何分辨光纤是单模还是双模,今天告诉大家一些常识:是多模与单模的区分1、跳线颜色多模(MM)是橘红色或绿色的，单模(SM)是黄色的；2、你能看见A4b，A8b...表示多模4芯，多模8芯，而B4b，B8b，B48B...表示单模4，8，48芯SO：A表示多模，B表示单模另外单模上还有个标计9/125多模为62.5/125或50/125单模光缆表面一般印有G652B或者G652D，或者有芯数+B1.x，如24B1.1 表示含有24芯B1.1光纤即G.652B光纤,如48B1.3 表示含有48芯B1.3光纤即G.652D光纤多模光缆一般芯数都比较小，一般印有芯数+ A1b或A1a(注意大小写，A1a代表50/125多模光纤，A1b代表62.5/125多模光纤)，或者直接印有50/125或者62.5/125 以及其它类似MM、OM1、Om2、OM3之类的标识等等,而且裸纤放在熔接机中能自动识别型式由5个部分构成，各部分均用代号表示S是指光纤松套被覆结构；GYSTA有松套结构，而GYTA没有这种结构；光缆型号组成代号含义一分类GY 通信用室外（野外）光缆GM 通信用移动光缆GJ 通信用室（局）内光缆GS 通信用设备用光缆GH 通信用海底光缆GT 通信用特殊光缆二加强构件无金属加强构件F 非金属加强构件G 金属重型加强构件三S 光纤松套被覆结构J 光纤紧套被覆结构D 光纤带结构光缆结构特性无层绞式结构G 骨架槽结构X 缆中心管（被覆）结构T 填充式结构B 扁平结构Z 阻燃C 自承式四护套Y 聚乙烯V 聚氯乙烯F 氟塑料U 聚氨酯E 聚酯弹性体A 铝带－－聚乙烯粘结护层S 钢带－－聚乙烯粘结护层W 夹带钢丝的钢带－－聚乙烯粘结护层L 铝G 钢Q 铅五外护层铠装层0 无铠装2 双钢带3 细圆钢丝4 粗圆钢丝5 皱纹钢带6 双层圆钢丝外被层或护套1 纤维外护套2 聚氯乙烯护套3 聚乙烯护套4 聚乙烯护套加敷尼龙护套5 聚乙烯管六光纤芯数直接由阿拉伯数字写出七光纤类别A 多模光纤B 单模光纤如：GYTA-12B1为GYTA 室外用金属重型加强构件聚乙烯粘结护层铝带屏蔽通信光缆，后面12表示12芯，B表示单模,B1代表G.652类是常规单模光纤。

一、纤芯直径不同
1、多模：多模光纤的纤芯直径多为是50μm/62.5μm。

2、单模：单模光纤的纤芯直径多为是9μm。

二、光源不同
1、多模：采用LED（发光二极管）或垂直腔面发射激光器（VCSEL）作为光源，因为LED光源能产生许多模式的光（光较分散）。

2、单模：采用激光器或激光二极管作为光源，因为激光光源能产生单一模式的光，具备高亮度、高功率等优势。

三、色散不同
1、多模：多模光纤的折射率分为渐变和阶跃两种类型。

2、单模：单模光纤的纤芯多为为单一材质，古折射率。

四、带宽不同
光纤的色散是影响光纤带宽的因素，光纤色散越小，光纤带宽就越宽。

单模光纤是几乎不存在色散，因此单模光纤的带宽比多模光纤的带宽宽。

单模光纤和多模光纤的区别和作⽤1、单模光纤和多模光纤的不同点：单模光纤和多模光纤主要从核⼼直径、光源、带宽、护套颜⾊、模态⾊散、价格六个⽅⾯来区分。

1）核⼼直径单模光纤：典型的单模光纤是8和10µm的纤芯直径，包层直径为125µm。

多模光纤：通常的多模光纤是50和62.5µm的纤芯直径，包层直径为125µm。

2）光源单模光纤：以激光器作为光源，价格相较LED光源更贵，激光光源产⽣的光可以精确的控制，具有⾼的功率。

多模光纤：以LED作为光源，产⽣的光较分散。

3）带宽单模光纤：表现出由多个空间模式引起的⼩于多模光纤的模态⾊散，具有更⾼的带宽。

多模光纤：具有更⼤的线芯尺⼨，⽀持多个传输模式，模态⾊散⼤于单模光纤，带宽低于单模光纤。

4）护套颜⾊单模光纤：采⽤黄⾊外护套。

多模光纤：采⽤橙⾊或⽔绿⾊外护套。

5）模态⾊散单模光纤：⽤于驱动单模光纤的激光器产⽣的是⼀个单⼀波长的光，所以，它的模态⾊散是⼩于多模光纤的。

多模光纤：由于使⽤LED光源，多模光纤⾊散，限制了其有效传输距离，具有更⾼的脉冲扩展速率，限制了其信息传输容量。

6）价格单模光纤：价格低于双模光纤，但单模光纤的设备⽐多模光纤的设备昂贵，成本⾼于双模光纤。

多模光纤：价格⾼于单模光纤，多模光纤的设备⽐单模光纤设备便宜，所以多模光纤的成本远⼩于单模光纤的成本。

2、单模光纤和多模光纤的作⽤单模光纤的作⽤：在光纤通信中，单模光纤（SMF）是⼀种在横向模式直接传输光信号的光纤。

单模光纤运⾏在100M/s或者1G/sde数据速率，传输距离可以达到⾄少五公⾥。

通常情况下，单模光纤⽤于远程信号传输。

多模光纤的作⽤：多模光纤（MMF）主要⽤于短距离的光纤通信，如在建筑物内或校园⾥。

传输速度是100M/s，传输距离达2km。

3、单模光纤和多模光纤的使⽤注意没有特殊说明的情况下，短波光模块使⽤的是橙⾊的多模光纤，长波模块使⽤的是黄⾊的单模光纤。