Sợi cáp quang single-mode: Bạn biết bao nhiêu?

Tuy nhiên, bạn biết bao nhiêu về sợi cáp quang đơn mode?

Trong công nghệ cáp quang, sợi cáp quang single mode (SMF) hoặc sợi monomode, là sợi cáp quang singlemode được thiết kế để truyền một tia hoặc chế độ ánh sáng như một sóng mang để truyền đi tại một thời điểm. Thông thường, sợi cáp quang đơn mode có đường kính lõi hẹp từ 8 đến 10 phút (micromet), có thể lan truyền ở bước sóng 1310nm và 1550nm. Kích thước lõi sợi cáp sợi quang singlemode nhỏ và đẩy ánh sáng đơn hầu như loại bỏ mọi biến dạng có thể xảy ra do các xung ánh sáng chồng chéo.

Các bài viết khác bạn có thể quan tâm:

• Cáp quang singlemode OS2 là gì? 
• Sợi cáp quang single-mode: Bạn biết bao nhiêu?
• Làm thế nào để xác định mã màu sợi cáp quang?
• Cáp quang singlemode và cáp quang multimode : Sự khác biệt là gì?
• Làm thế nào để sử dụng cáp quang cho truyền dẫn ngắn? (13/07/2019)
• Bạn có thực sự biết về cáp quang? 
• Làm thế nào để chọn được cáp quang tốt ? 
• Ưu điểm của cáp quang là gì? 

Do đó, cáp quang đơn mode cung cấp mức suy giảm tín hiệu ít nhất và tốc độ truyền cao nhất của bất kỳ loại cáp quang nào. Vì những lý do này, cáp quang cáp quang đơn mode là lựa chọn tốt nhất để truyền dữ liệu qua khoảng cách xa.

Như chúng ta đã biết, sợi cáp quang multimode thường được chia thành các loại sợi OM1, OM2, OM3, OM4 và OM5. Khi nói đến các loại sợi cáp quang đơn mode, nó có thể được phân loại thành OS1 và OS2, là các thông số kỹ thuật của sợi SMF. OS1 và OS2 là các loại cáp quang cáp sợi quang singlemode tiêu chuẩn tương ứng được sử dụng với bước sóng 1310nm và 1550nm với mức suy giảm tối đa là 1 dB / km và 0,4 dB / km. Bảng sau đây giải thích sự khác biệt giữa OS1 và OS2.
 

Tên	OS1	OS2
Tiêu chuẩn	ITU-T G.652A / B / C / D	ITU-T G.652C / D
Xây dựng cáp	Bộ đệm chặt	Ống lỏng
Ứng dụng	Trong nhà	Ngoài trời
Suy hao tối đa	1,0dB / km	0,4dB / km
Khoảng cách	10 km	200 km
Giá bán	Thấp	Cao

Tóm lại, sợi OS1 là cáp đệm chặt được thiết kế để sử dụng trong các ứng dụng trong nhà (như khuôn viên hoặc trung tâm dữ liệu) trong đó khoảng cách tối đa là 10 km. Sợi OS2 là cáp ống lỏng được thiết kế để sử dụng trong các trường hợp ngoài trời (như đường phố, ngầm và chôn cất) trong đó khoảng cách tối đa lên tới 200 km. Cả cáp quang OS1 và OS2 cho phép khoảng cách gigabit đến 10G Ethernet. Bên cạnh đó, sợi OS2 có thể hỗ trợ Ethernet 40G và 100G.

Đường kính lõi
Đường kính lõi sợi cáp quang đơn mode nhỏ hơn nhiều so với sợi đa mode. Một cáp cáp quang đơn mode điển hình là đường kính lõi từ 8 đến 10μm, trong khi sợi đa mode là 50 hoặc 62,5μm. Đường kính ốp của cả hai là 125 m.

Nguồn sáng
Laser và LED thường được sử dụng làm nguồn sáng. Nguồn sáng LED tạo ra nhiều ánh sáng tán sắc hơn (nhiều chế độ ánh sáng), những nguồn sáng này thường được sử dụng trong các bộ nhảy sợi đa mode (OM1 và OM2). Đồng thời, các nguồn ánh sáng laser (tạo ra ánh sáng gần với một chế độ) thường được sử dụng cho các cáp cáp quang đơn mode.

Phân tán phương thức
Laser được sử dụng để điều khiển sợi quang cáp quang đơn mode tạo ra một bước sóng ánh sáng. Do đó, sự phân tán phương thức của nó nhỏ hơn nhiều so với sợi đa mode.

Băng thông
Do sợicáp quang đơn mode có độ phân tán phương thức ít hơn sợi đa mode, nên sợi SM có băng thông cao hơn sợi đa chế độ.

Suy giảm tín hiệu
Độ suy giảm của sợi cáp đa mode MM cao hơn sợi cáp SM. Lõi sợi của cáp cáp quang đơn mode rất hẹp, do đó ánh sáng truyền qua các cáp quang này không bị phản xạ quá nhiều lần, điều này giữ cho mức suy giảm ở mức tối thiểu.

Khoảng cách
Sợicáp quang đơn mode có khoảng cách lớn hơn sợi đa chế độ. Sợi đa mode thường có tầm với tới 2 km, trong khi sợi SM có khả năng đạt tới 200 km.

Sợi cáp quang đơn mode cung cấp tốc độ truyền cao hơn và khoảng cách gấp hơn 50 lần so với sợi đa mode. Bảng sau đây cho thấy tốc độ và khoảng cách sợi cáp quang đơn mode:

Data Rate	Cable Fiber Type	Maximum Distance
Fast Ethernet (100BASE-FX)	9μm single mode 1310nm	2 km
Gigabit Ethernet (1000BASE-SX)	9μm single mode 1310nm	5 km
Gigabit Ethernet (1000BASE-LX)	9μm single mode 1310nm	5 km
Gigabit Ethernet (1000BASE-EX)	9μm single mode 1310nm	40 km
Gigabit Ethernet (1000BASE-ZX)	9μm single mode 1550nm	70 km
Gigabit Ethernet (1000Base-LH)	9μm single mode 1550nm	70 km
10G Ethernet (10GBASE-LR)	9μm single mode 1310nm	10 km
10G Ethernet (10GBASE-SR)	9μm single mode 1310nm	10 km
10G Ethernet (10GBASE-ER)	9μm single mode 1550nm	40 km
10G Ethernet (10GBASE-ZR)	9μm single mode 1550nm	80 km
40 Gigabit Ethernet (40GBASE-LR4)	9μm single mode 1310nm	10 km
40 Gigabit Ethernet (40GBASE-ER4)	9μm single mode 1550nm	40 km
100 Gigabit Ethernet (100GBASE-LR4)	9μm single mode 1310nm	10 km
100 Gigabit Ethernet (100GBASE-ER4)	9μm single mode 1550nm	40 km
100 Gigabit Ethernet (100GBASE-CWDM4)	single mode fiber	2 km

Vỏ màu
Theo định nghĩa tiêu chuẩn TIA-598C, đối với các ứng dụng phi quân sự, cáp cáp quang đơn mode được bọc bên ngoài màu vàng và sợi đa mode được phủ bằng áo khoác màu cam hoặc màu nước.

Các loại đầu kết nối sợi quang đơn mốt
Một đầu nối cáp quang chấm dứt sự kết thúc của cáp quang. Một số loại đầu nối cáp quang đã được phát triển và chịu được thử thách của thời gian để trở thành tiêu chuẩn công nghiệp. Các loại đầu nối sợi quang cáp quang đơn mode bao gồm: ST, FC, SC và LC. 

Giá bán cáp quang single-mode
Sợi đa mode có thể hỗ trợ nhiều chế độ ánh sáng, giá của nó cao hơn sợi cáp quang đơn mode. Tuy nhiên, về phía thiết bị, các thiết bị sợi cáp quang đơn mode đắt hơn các thiết bị sợi đa mode vì sợi cáp quang đơn mode thường sử dụng điốt laser trạng thái rắn.

Ưu điểm của sợi quang đơn mode là gì?

Thông qua việc giới thiệu sợi cáp quang đơn mode so với sợi đa mode, chúng ta có thể thấy nhiều lợi thế của sợi cáp quang đơn mode:

• Khoảng cách truyền dài hơn
• Dung lượng băng thông lớn hơn
• Tốc độ truyền tăng
• Phân tán dữ liệu hạn chế & can thiệp bên ngoài
• Suy giảm tín hiệu ít hơn

Sợi cáp quang singlemode không có phân tán phương thức, nhiễu phương thức và các hiệu ứng khác đi kèm với truyền đa mode. Vì vậy, nó có thể mang tín hiệu ở tốc độ cao hơn nhiều so với sợi đa mode. Chúng là lựa chọn tiêu chuẩn cho tốc độ dữ liệu cao hoặc viễn thông khoảng cách xa sử dụng thiết bị truyền dẫn cáp quang dựa trên diode laser.

Việc sử dụng cáp quang đơn mode hay cáp quang singlemode là cách tốt nhất để thoát khỏi sự phân tán phương thức trên một khoảng cách dài. Vì vậy, nó rất phổ biến để được sử dụng trong các hệ thống mạng xương sống và một số công ty lớn sử dụng cáp SMF để nối dây cho toàn bộ tòa nhà hoặc văn phòng công ty. So với dây cáp quang multimode, các dây cáp quang singlemode này là bằng chứng trong tương lai và là một cách hiệu quả để tiết kiệm tiền cho phần cứng bằng cách mua số lượng lớn các cáp này.