5.3.2 多模光纤和单模光纤的区别和应用

1.多模光纤和单模光纤的区别

（1）多模光纤是光纤通信的最原始技术，是首次实现光纤通信的一项革命性的突破。

（2）随着光纤通信技术的发展，特别是激光器技术的发展以及对长距离、大信息量通信的迫切需求，人们又寻找到了更好的光纤通信技术——单模光纤通信。

（3）光纤通信技术发展到今天，多模光纤通信固有的很多局限性愈发显得突出：

①多模发光（光电转换）器件为发光二极管（LED），光频谱宽、光波不纯净、光传输色散大、传输距离短。1000Mbit/s带宽传输，可靠距离为255m。100Mbit/s带宽传输，可靠距离为2km。

②多模光纤通信的带宽最大为1000Mbit/s。

（4）单模光纤通信突破了多模光纤通信的局限：

①单模光纤通信的带宽大，通常可传输100Gbit/s以上。实际使用一般分为155Mbit/s、1.25Gbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s。

②单模发光（光电转换）器件为激光器，光频谱窄、光波纯净、光传输色散小，传输距离远。单模激光器又分为FP、DFB、CWDM三种。FP激光器通常可传输60km，DFB和CWDM激光器通常可传输100km。

（5）数字式光端机采用视频无压缩传输技术，以保证高质量的视频信号实时无延迟传输并确保图像的高清晰度及色彩纯正。这种传输方式信息数据量很大，4路以上视频的光端机均采用1.25Gbit/s以上的数据流传输。8路视频的数据流高达1.5Gbit/s。

（6）从单模光纤通信技术诞生之日起，就意味着多模光纤通信方式的淘汰。目前用多模光纤传输的已经很少了。

2.光波的低损耗传输窗口和传输带宽

光纤对不同波长的光线有不同的传输衰减。实验证明光纤有三个低损耗传输窗口：

波长分别为0.85m、1.30m、1.55m，都处于靠近红外光区。它们的传输衰减特性如下：

1）0.85m波长的最低传输损耗为3.5dB/km；最小带宽为200MHz·km。

2）1.30m波长的最低传输损耗为0.5dB/km；最小带宽为500MHz·km。

3）1.55m波长的最低传输损耗为0.2dB/km（即每千米损耗4.6%）。

这三个波段都具有25～30000GHz的带宽，通信容量非常大。

如果要达到更高的传输速率和更长的传输距离，可采用衰减很小的1300nm（1.3m）或1550nm（1.55m）波长的单模光纤系统，该系统价格比850nm系统贵些。表5-3给出了光纤特性和用途。