シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの違い

異なる伝送点係数に応じて、光ファイバーシングルモードファイバーとマルチモードファイバーに分けることができます。いわゆる「モード」とは、特定の角速度で光ファイバーに入射する光ビームを指します。シングルモードファイバーは光源として固体レーザーを使用し、マルチモードファイバーは光源として発光ダイオードを使用します。マルチモード ファイバでは、複数の光ビームがファイバ内を同時に伝播できるため、モード分散が生じます（各「モード」光は異なる角度でファイバに入り、異なる時間にもう一方の端に到達するため、この機能はモード分散と呼ばれます）。モード分散技術は、マルチモード ファイバーの帯域幅と距離を制限します。したがって、マルチモードファイバの心線は太くなり、伝送速度が遅く、距離が短く、全体の伝送性能は劣りますが、コストは比較的低くなります。通常、建物または地理的に隣接した環境で使用されます。シングルモード ファイバーは 1 つの光ビームのみを伝播できるため、シングルモード ファイバーにはモード分散特性がありません。したがって、シングルモードファイバのコアは比較的細く、伝送周波数帯域が広く、大容量であり、伝送距離が長い。ただし、レーザー光源が必要なため、コストが比較的高くなります。

マルチモードファイバー

光信号はマルチモード ファイバー内の複数のパスを介して伝播します。一般に、信号をマイル未満の距離で適用することをお勧めします。

送信機から受信機までのマルチモード ファイバーの有効距離は約 5 マイルで、利用可能な追跡距離は送受信デバイスの種類と品質にも影響されます。光源が強いほど受信機の感度は高くなり、距離も遠くなります。調査によると、マルチモード ファイバーの帯域幅は約 4000Mb/s です。シングルモード ファイバーはパルスの広がりをなくすように製造されており、コア サイズが小さい (7 ～ 9 ミクロン) ため、光線のジャンピングがありません。波長 1310 および 1550nm の集束レーザー源を使用します。これらのレーザーは小さなファイバーコアに直接照射され、大きなジャンプをすることなく受信機に伝播します。

シングルモードファイバー

シングルモードファイバーのコアは比較的細いため、光が中心に直接放射されます。距離が遠い場合の使用をお勧めします

さらに、シングルモード信号の距離損失はマルチモード信号の距離損失よりも小さくなります。最初の 3000 フィートの距離では、マルチモード ファイバーは LED 光信号強度の 50% を失う可能性がありますが、シングルモード ファイバーは同じ距離でレーザー信号の 6.25% しか失われません。

シングルモードの帯域幅の可能性により、高速長距離データ伝送にはシングルモードが唯一の選択肢となります。最近のテストでは、シングルモード光ケーブルが 40G イーサネットの 64 チャネルを最大 2,840 マイルの距離で伝送できることが示されました。

安全なアプリケーションでマルチモードまたはシングルモードを選択する最も一般的な決定要因は距離です。 LED 送信機/受信機ではシングルモードよりもはるかに安価なレーザーが必要となるため、距離がわずか数マイルの場合はマルチモードが推奨されます。距離が 5 マイルを超える場合は、シングルモード ファイバーが最適です。考慮すべきもう 1 つの問題は帯域幅です。将来のアプリケーションに大帯域幅のデータ信号の送信が含まれる場合は、シングルモードが最良の選択になります。