وضع واحد مقابل وضع متعدد الألياف البصرية | الاختلافات الرئيسية ودليل التطبيق

الألياف أحادية الوضع ، الألياف متعددة ، الألياف التفاضلية

• نظرة عامة الألياف

• مقدمة إلى الألياف أحادية النمط

• مقدمة إلى الألياف المتعددة

• الاختلافات الرئيسية

• اختلاف هيكل الألياف

• فرق مسافة الإرسال

• الفرق قدرة عرض النطاق الترددي

• الفرق في التكاليف

• دليل التطبيق

• سيناريو تطبيق الألياف أحادية الوضع

• سيناريوهات تطبيق الألياف المتعدد

نظرة عامة الألياف

الألياف البصرية هي أداة نقل الضوء التي تستخدم مبدأ الانعكاس الكلي للضوء في الألياف المصنوعة من الزجاج أو البلاستيك. انها تلعب دورا حاسما في مجال الاتصالات الحديثة.

مقدمة إلى الألياف أحادية النمط

جوهر الألياف وضع واحد (سمف) رقيقة جدا ، وعادة فقط 8-10 ميكرون ، والتي يمكن أن تسمح فقط وضع واحد نقل الإشارات الضوئية. هذه الخاصية يجعل الألياف وضع واحد لديها توهين إشارة منخفضة للغاية وقدرة عرض النطاق الترددي العالي ، وهو مناسب لمسافات طويلة وعالية السرعة تطبيقات الاتصالات.

مقدمة إلى الألياف المتعددة

قلب الألياف متعددة الأوضاع (MMF) سميك نسبيًا ، يتراوح عمومًا بين 50 و 100 ميكرون ، مما يسمح بإرسال أوضاع متعددة من الإشارات الضوئية في وقت واحد. نظرًا لأن الأنماط المتعددة للإشارات الضوئية ستنتج تشتتًا بين الأوضاع أثناء الإرسال ، مما يؤدي إلى توهين الإشارة والحد من عرض النطاق الترددي ، فإن الألياف متعددة الأوضاع أكثر ملاءمة للاتصال لمسافات قصيرة.

الاختلافات الرئيسية

اختلاف هيكل الألياف

كما ذكرنا سابقًا ، فإن جوهر الألياف أحادية الوضع رقيق للغاية ، مما يسمح له بنقل نمط واحد فقط من الضوء ، مما يقلل من تداخل الإشارة والتوهين. جوهر الألياف متعددة الأوضاع أكثر سمكًا ويمكن أن يستوعب أنماطًا متعددة لنقل الضوء ، ولكنه أيضًا أكثر عرضة لمشاكل التشتت بين الأوضاع.

فرق مسافة الإرسال

نظرًا لانخفاض التوهين وخصائص التشتت المنخفضة ، يمكن للألياف أحادية النمط تحقيق إرسال إشارة لمسافات طويلة جدًا ، وعادة ما يصل إلى عشرات أو حتى مئات الكيلومترات. في المقابل ، الألياف متعددة الأوضاع لديها مسافة نقل أقصر ، عادة حوالي بضع مئات من الأمتار إلى 2 كيلومتر ، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة التشتت بين الأوضاع مع المسافة ، مما يؤدي إلى انخفاض في جودة الإشارة.

الفرق قدرة عرض النطاق الترددي

يمكن للألياف أحادية الوضع الحفاظ على سعة عرض النطاق الترددي العالية أثناء النقل لمسافات طويلة ، مما يجعلها مناسبة لنقل البيانات عالية السرعة ، مثل تطبيقات إيثرنت 10G أو 40G أو حتى 100G. تتميز الألياف متعددة الأوضاع بسعة عرض نطاق ترددي منخفضة نسبيًا ، خاصة بالنسبة للإرسال لمسافات طويلة ، ولكنها يمكن أن تلبي أيضًا بعض متطلبات نقل البيانات المتوسطة والعالية السرعة في مسافات قصيرة ، مثل تطبيقات 1G أو 10G Ethernet في غضون بضع مئات من الأمتار.

الفرق في التكاليف

تكلفة تصنيع الألياف أحادية الوضع مرتفعة نسبيًا بسبب قلبها الرقيق ، الأمر الذي يتطلب متطلبات عملية تصنيع أكثر صرامة. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب الألياف أحادية الوضع استخدام مصادر ليزر أكثر تكلفة لانبعاث الإشارة. الألياف متعددة الأوضاع لديها تكاليف تصنيع أقل ويمكن أن تستخدم الثنائيات الباعثة للضوء (LED) غير مكلفة نسبيًا كمصادر للضوء ، وبالتالي فإن التكلفة الإجمالية أقل.

دليل التطبيق

سيناريو تطبيق الألياف أحادية الوضع

غالبًا ما تستخدم الألياف أحادية الوضع في شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية لمسافات طويلة ، مثل اتصالات الشبكة الأساسية بين المدن ، واتصالات الكابلات البحرية ، وما إلى ذلك. في مراكز البيانات ، تعد الألياف أحادية الوضع أيضًا خيارًا مثاليًا عند توصيل حرم جامعي مختلف أو رفوف خادم لمسافات طويلة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض أنظمة المراقبة بالفيديو المتطورة التي تحتاج إلى إرسال إشارات فيديو عالية الدقة عبر مسافات طويلة تستخدم أيضًا الألياف أحادية الوضع.

سيناريوهات تطبيق الألياف المتعدد

تعد الألياف متعددة الأوضاع مناسبة لتطبيقات شبكة المنطقة المحلية (LAN) لمسافات قصيرة ، مثل اتصالات الشبكة في مباني مكاتب الشركات وشبكات الحرم الجامعي وما إلى ذلك ، كما أنها تستخدم على نطاق واسع في اتصالات الخادم لمسافات قصيرة وشبكات منطقة التخزين (SANs) داخل البيانات المراكز. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لاتصالات Ethernet عالية السرعة في بعض المباني أن تقلل التكاليف مع تلبية متطلبات الأداء بسبب المسافات القصيرة.

سؤال وجواب:

ما هي مسافة الإرسال الأطول ، الألياف أحادية الوضع أم الألياف متعددة الأوضاع ؟

مسافة انتقال الألياف أحادية النمط أطول ، وعادة ما تصل إلى عشرات أو حتى مئات الكيلومترات ، في حين أن الألياف متعددة الأنماط عادة ما تكون حوالي بضع مئات من الأمتار إلى كيلومترين.

ما هي فروق التكلفة بين الألياف أحادية الوضع والألياف متعددة الأوضاع ؟

تكاليف تصنيع الألياف أحادية الوضع مرتفعة نسبيًا ، مما يتطلب استخدام مصادر ليزر أكثر تكلفة ؛ تكاليف تصنيع الألياف متعددة الأوضاع منخفضة ، ويمكن استخدام مصابيح LED غير المكلفة كمصادر للضوء ، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف الإجمالية.

ما سيناريوهات التطبيق هو الألياف المتعدد مناسبة ل ؟

تعد الألياف متعددة الأوضاع مناسبة لتطبيقات شبكة المنطقة المحلية قصيرة المدى ، مثل اتصالات شبكة بناء مكاتب المؤسسات وشبكات الحرم الجامعي واتصالات الخادم قصيرة المدى داخل مراكز البيانات.

أين يتم استخدام الألياف أحادية الوضع بشكل أساسي ؟

تُستخدم الألياف أحادية الوضع بشكل شائع في شبكات الاتصالات بعيدة المدى ، مثل اتصالات الشبكة الأساسية ، واتصالات الكابلات البحرية ، واتصالات حامل الخادم لمسافات طويلة في مراكز البيانات.

ما هي الاختلافات في سعة عرض النطاق الترددي بين الألياف أحادية الوضع والألياف متعددة الأوضاع ؟

يمكن للألياف أحادية الوضع الحفاظ على سعة عرض النطاق الترددي العالية أثناء النقل لمسافات طويلة ، مما يجعلها مناسبة لنقل البيانات بسرعة عالية. تتميز الألياف متعددة الأوضاع بسعة عرض نطاق ترددي منخفضة نسبيًا ويمكنها تلبية متطلبات نقل البيانات المتوسطة والعالية السرعة عبر مسافات قصيرة.