Одномодовое vs Многомодовое волокно: В чем разница?

1. Ключевое отличие

Ключевое отличие заключается в способе распространения светового сигнала внутри волокна, что определяет его производительность и стоимость.

2.

Закодированный свет проходит по стеклянному волокну. Граница между сердечником (ядром кабеля) и оболочкой (внешним слоем) работает как зеркало. Благодаря явлению полного внутреннего отражения, световой луч многократно отражается от стенок и не выходит наружу, распространяясь по кабелю даже на изгибах.

2. Моды распространения

• Одномодовое волокно (Single-Mode Fiber, SMF):

  • Принцип: Спроектировано так, что для передачи сигнала может использоваться только один путь распространения (одна мода) — фундаментальная мода LP₀₁. Это достигается за счет чрезвычайно малого диаметра сердечника и малой разницы в показателях преломления между сердечником и оболочкой.

  • Аналогия: Представьте себе длинный, идеально прямой тоннель, по которому может ехать только один автомобиль строго по центру. Никаких объездов и полос.

• Многомодовое волокно (Multi-Mode Fiber, MMF):

  • Принцип: Большой диаметр сердечника позволяет свету распространяться множеством путей (мод). Эти моды (лучи) отражаются от границы "сердечник-оболочка" под разными углами и проходят разные физические расстояния.

  • Аналогия: Широкая многополосная магистраль, где автомобили (лучи света) могут двигаться по разным полосам. Те, кто на внешних "полосах" (более пологий угол), проходят больший путь, чем те, кто на внутренних (прямой путь).

3. Конструктивные и эксплуатационные различия

4. Области применения (Когда что выбирать?)

• Одномодовое волокно (SMF) — для магистралей и больших расстояний:

  • Магистральные сети связи (между городами, странами, континентами).

  • Подводные кабели.

  • FTTx (Fiber to the x) — подключение домов и квартир.

  • Длинные линии связи в крупных ЦОД (связь между зданиями или удаленными площадками).

  • Высокоскоростные каналы (100G, 400G, 800G и выше).

• Многомодовое волокно (MMF) — для локальных сетей и коротких дистанций:

  • Корпоративные локальные сети (LAN) внутри одного здания или этажа.

  • Горизонтальные кабельные системы (от серверной до рабочего места).

  • Системы видеонаблюдения.

  • Внутристоечные соединения в ЦОД (связь между серверными стойками в одном ряду).

  • Промышленные сети с устойчивыми к вибрации коннекторами.