什么是單模與多模光纖?他們的區別是什么?

在光纖網絡中，單模光纖與多模光纖扮演著核心角色。它們🎀如同承載光信號的精密管道，卻因內在設計差異，在信息傳輸的“距離、速度與成本”三角中展現出截然不同的特性。

核心構造：尺寸定乾坤
兩者的根本區別在于纖芯直徑與光的傳輸模式：

• 單模光纖 ： 纖芯極細，通常只有 9 微米。如此微小的尺寸，加上精密的激光光源，迫使光信號僅能沿單一模式（一條路徑） 近乎直線地傳播。這有效避免了模式色散（不同路徑光信號到達時間差）。

• 多模光纖 ： 纖芯顯著粗大，常見尺寸為 50μm 或 62.5μm。較粗的纖芯允許光信號通過多種模式同時傳播。它通常使用成🦄本較低的 LED 或 VCSEL（垂直腔面發射激光器）光源（💜波長多為850nm或1300nm）。

性能差異
纖芯直徑的差異直接導致了關鍵性能的區別：

1. 傳輸距離：

• 單模光纖：憑借單一模式傳輸消除了模式色散，信號衰減極小，能實現超長距離傳輸（可達數十甚至上百公里）。

• 多模光纖：多種傳輸路徑導致模式色散嚴重，限制了傳輸距離（通常在幾百米到2公里以內，高性能OM3/OM4光纖可達300-550米@10Gbps）。

2. 帶寬能力：

• 單模光纖：理論帶寬極高（可達Tbps級別），是構建骨干網、城域網和超長距離通信的絕對主力。

• 多模光纖：受模式色散限制，帶寬相對較低（典型為MHzkm到GHzkm量級），雖不斷提升（如OM5支持短波分復用），但仍遠低于單模。

3. 系統成本：

• 單模光纖：光纖本身成本略低于多模，但其使用的精密激光光源和接收器組件成本高昂。

• 多模光纖：光纖本身成本稍高，但使用的LED或VCSEL光源及配套光模塊成本顯著更低，安裝連接容差也相對寬松。

應用場景
基于性能差異，兩者應用領域涇渭分明：

• 單模光纖： 是長距離、大容量通信的基石，廣泛應用于：

• 電信骨干網、城域網核心層

• 跨洋海底光纜

• 有線電視遠距離傳輸

• 需要超大帶寬和超遠距離的數據中心互聯

• 多模光纖： 在中短距離、高性價比場景優勢明顯，常見于：

• 企業/校園局域網主干和水平布線

• 數據中心內部服務器機柜間連接

• 安防監控系統

• 工業控制網絡

單模光纖以其纖細的芯徑和單一模式傳輸，成就了超遠距離與超大帶寬的傳奇，是信息時代長途高速通道的脊🎃梁；多模光纖則憑借較粗的芯徑和多模式傳輸，在短距通信中以顯著的成本優勢立足，成為樓宇和企業內部網絡的可靠選擇。