单模光纤和多模光纤的对比

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在当今网络建设中，光纤由于速率高、速度快得到了广泛的应用，其中以单模光纤和多模光纤最为普遍。关于这两种光纤类型的区别、应用等方面仍然有很多疑问，接下来将从两者的基本结构、传输距离、成本等方面深入分析单模光纤和多模光纤的差别。
一、单模光纤和多模光纤基本结构对比

光纤的基本结构一般由外护套、包层、纤芯、光源组成，单模光纤和多模光纤存在以下不同点：

外护套颜色差异

在实际应用中，光纤的外护套颜色可用来快速区分单模光纤和多模光纤。根据TIA-598C标准定义，单模光纤OS1、OS2采用黄色外护套，多模光纤OM1、OM2采用橙色外护套，OM3、OM4采用水蓝色外护套（在非军事用途下）。

图1：单多模光纤外护套颜色

纤芯的直径差异

多模光纤和单模光纤在纤芯直径上有明显差异，多模光纤的纤芯直径通常是50或62.5µm，单模光纤的纤芯直径是9µm。鉴于这种区别，单模光纤在较窄的芯径上只能传输波长为1310nm或1550nm的光信号，但纤芯小带来的好处是，光信号在单模光纤中沿着直线传播，不会发生折射，色散较小，带宽高；多模光纤纤芯宽，它可以在给定的工作波长上传输多种模式，但同时由于多模光纤中传输的模式多达数百个，各个模式的传播常数和群速率不同，使光纤的带宽窄，色散大，损耗也大。

图2：单多模光纤纤芯直径图

备注：大多数光纤的标准包层直径是125um，标准外保护层直径是245um，不区分单多模。

光源的差异

光源通常有激光光源和LED光源两种。单模光纤采用激光光源，多模光纤采用LED光源。

图3：单多模光纤光源图

二、单模光纤和多模光纤传输距离对比

众所周知，单模光纤适用于长距离传输，多模光纤适用于短距离传输，下表展示了不同种类的单多模光纤具体的传输距离。

图4：单多模光纤传输距离对比

从图表中可以看出，在1G和10G速率下，单模光纤的传输距离比多模光纤的传输距离远的多，那么数据中心为什么不全部采用单模光纤呢？这是由于数据中心的建设以短距离传输为主，在短距离传输环境下，多模光纤与单模光纤的性能一致，但成本更低；同时，OM3、OM4多模光纤能支持更高的速率，在目前高速率网络时代，多模光纤的需求量也不容小觑。

三、单模光纤和多模光纤的成本对比

上面提到了多模光纤的成本比单模光纤低，这主要是由于设备硬件成本产生的，比如光源的成本差异，材质的成本差异。

同样采用多模光纤系统和单模光纤系统的成本差异也类似，多模光纤系统搭建成本比单模系统低。以飞速(FS)的解决方案为例，一套多模传输系统的成本（多模光模块和跳线）在3300元至5300元不等，而一套单模传输系统（单模光模块和跳线）的成本通常会超过6700元，价格差在1000元以上。

结语

单模光纤和多模光纤各有优势，单模光纤系统主要应用在城域网、PON中，多模光纤系统主要应用在企业、数据中心中，选择适合您的光纤系统至关重要。