根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖。所謂“模”是指以一定角速度進(jìn)入光纖的一束光。單模光纖采用固體激光器作為光源，多模光纖則采用發(fā)光二極管做光源。

一光纖的發(fā)展

01單模光纖的發(fā)展

　　20世紀(jì)70年代末，人們?cè)噲D用研制成功的長(zhǎng)壽命半導(dǎo)體激光器代替發(fā)光管光源，以獲取更長(zhǎng)的通信距離和更大的通信容量?？墒?，激光在多模光纖中傳輸時(shí)會(huì)發(fā)生模式噪聲。為克服模式噪聲，1980年成功研制出零色散點(diǎn)在1.31μm的單模光纖。國(guó)際電信聯(lián)盟建議將這種單模光纖定義為G.652光纖。因?yàn)閱文９饫w的設(shè)計(jì)思想是只傳輸一個(gè)模式，所以不發(fā)生多模光纖中傳輸時(shí)所發(fā)生的模式噪聲。因此20世紀(jì)80年代中期，由激光器光源和G.652光纖組成的140Mbit/S光纖通信系統(tǒng)，其中繼距離和傳輸容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同軸電纜從而使光纖通信逐漸取代銅纜稱為電信業(yè)采用的主要通信方式。

02多模光纖的發(fā)展

　　光纖通信的思想是由美籍華人高琨在1966年發(fā)表的論文《光頻介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》中提出用石英玻璃纖維傳送光信號(hào)進(jìn)行通信。在1970年英國(guó)郵電、貝爾實(shí)驗(yàn)室和康寧玻璃公司共同研制出世界第一根衰減系數(shù)為20dB/km的多模光纖。應(yīng)該指出的是多模光纖作為光傳輸介質(zhì)和長(zhǎng)壽命的半導(dǎo)體激光器作為光載波共同拉開(kāi)了光纖通信研究的序幕。光纖通信中的傳輸容量的擴(kuò)大和傳輸速度的提高、傳輸距離的延長(zhǎng)都與光纖的衰減、色散、非線性效應(yīng)等緊密相關(guān)。1976年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在亞特蘭大至華盛頓之間建立起了世界第一個(gè)實(shí)用化光纖通信系統(tǒng)，其傳輸速度為45Mbit/s，采用的是多模光纖。多模光纖自發(fā)明至今，始終是以想方設(shè)法減小衰減和模間色散、進(jìn)一步提高光纖的傳輸帶寬為研究中心。最近幾年，多模光纖的研究有了突變性進(jìn)展，光纖的傳輸寬度得到了大幅度的提高。

二兩種光纖的特點(diǎn)

01單模光纖的特點(diǎn)

　　中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳輸一種模式的光。因此其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定度有較高的要求 。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的材料色散和波導(dǎo)色散為一正一負(fù)，大小也正好相等。這就是說(shuō)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的總色散為零，從光纖的損耗特性來(lái)看，1.31μm處正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口，這樣1.31μm波長(zhǎng)區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。

單模光纖

　　單模光纖中，模內(nèi)色散是比特率的主要制約因素。由于其比較穩(wěn)定，如果需要的話，可以通過(guò)增加一段一定長(zhǎng)度的“色散補(bǔ)償單模光纖”來(lái)補(bǔ)償色散。零色散補(bǔ)償光纖就是使用一段有很大負(fù)色散系數(shù)的光纖，來(lái)補(bǔ)償在1550nm處具有較高色散的光纖。使得光纖在1550nm附近的色散很小或?yàn)榱?，從而可以?shí)現(xiàn)光纖在1550nm處具有更高的傳輸速率。

　　單模傳輸設(shè)備所采用的光器件是LD，通常按波長(zhǎng)可分為850nm和1300nm兩個(gè)波長(zhǎng)，按輸出功率可分為普通LD、高功率LD、DFB-LD，單模光纖傳輸所用的光纖最普遍的是G.652，其線徑為9μm。

02多模光纖的特點(diǎn)

　　多模光纖中心玻璃芯較粗，可傳輸多種模式的光，其發(fā)光器件為發(fā)光二極管，但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了，因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x比較近，一般只有幾公里。

多模光纖

　　多模光纖中，模式色散和模內(nèi)色散是影響帶寬的主要因素，PCVD工藝能夠很好地控制折射率分布曲線，給出優(yōu)秀的折射率分布曲線，對(duì)漸變型多模光纖，可限制模式色散而得到更高的模式帶寬。

三兩者最主要區(qū)別

　　多模光纖多用于傳輸速率相對(duì)較低，傳輸距離相對(duì)較短的網(wǎng)絡(luò)中，如局域網(wǎng)等，這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中通常具有節(jié)點(diǎn)多、接頭多、彎路多，而且連接器、耦合器的用量大，單位光纖長(zhǎng)度使用光源個(gè)數(shù)多等特點(diǎn)，使用多模光纖可以有效的降低成本。單模光纖多用于傳輸距離長(zhǎng)，傳輸速率相對(duì)較高的線路中，如長(zhǎng)途干線傳輸，城域網(wǎng)建設(shè)等。

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