为什么光猫用一根单模光纤可以同时收发数据,光纤收发器却要用两根?

光纤是一种细如头发丝大小、几近透明的传输介质,而数据的载体则是光。光纤有单模,也有双模,所以光纤收发器自然也有单模光纤收发器,也有双模光纤收发器。

一根单模光纤可以通过一对单模光纤收发器连接,单模光纤可以同时传输接收信号和发射信号,而多模光纤收发器则有2个接口,需要一对多模光纤连接一对多模光纤收发器,一根多模光纤负责发送信号,另一根多模光纤负责接收信号。

单模光纤和多模光纤的区别

单模光纤毫无疑问传输的是单模信号,这种信号要求纤芯更薄,最好是工作波长的3~4倍,光信号以特定的入射角度射入光纤,只允许一个方向的光通过。而多模光纤则传输的是多模信号,拥有多种传输模式,允许光从多个入射角射入光纤并传播。

单模光纤纤芯之间小只能在给定的工作波长下单模传输,它的传输频率很宽色散小,传输容量更大,传输的距离更远;多模光纤受到色散的影响很大,所以多模光纤的传输性能较差,传输容量小,传输的距离较短。

这时很多小伙伴们就会说了既然单模光纤优势那么多,干脆就都用单模光纤传输得了。但凡事都要考虑现状,单模光纤芯直径很小很难控制光束传输所以需要激光作为光源载体,并且这种光端机非常昂贵。多模光纤芯直径大所以可以采用LED作为光源。

基于成本的考虑,单模光纤更加适合长距离的数据传输(比如城域网、五源光纤网络等等);多模光纤则适合300~400米左右的短距离数据传输,被广泛地应用于企业内网、数据中心机房等等。

光纤传输的原理

光纤传输的原理其实非常的简单,就是利用初中物理课本上的全反射的原理:当光从光密介质射入光束介质时,折射角大于入射角折射光就会完全的消失只剩下放射光。

光纤就是由塑料或者玻璃制成的纤维,纤芯部分是一般是用高折射率的玻璃,而表层使用的是低折射率的玻璃或者塑料。

这样光以一定的入射角在纤芯内传输,就会沿着“之”字形的传播路径前行,这个过程是在不断地进行着全反射。

光信号在光纤中传播的衰减的原因

当一束光信号从光纤的一头射入直到另一头射出,光的强度是会减弱的,这意味着光信号在光纤中传播也会衰减一部分。通常使用光功率计来测量一根光纤损耗,α表示损耗系数,光纤的损耗系数可以通过光纤的长度L和输入功率P1和输出功率P2计算得出。

光纤的损耗值直接影响传输距离,也决定了光纤中继站之间的距离。光纤的本征特性、弯曲程度、受到挤压、光纤有杂质、光纤不均匀、光纤对接都有可能造成加剧光信号的衰减。另外光源的质量好坏也会直接影响光信号的产生距离。

光纤是现代科技生活的血液

如今入户宽带使用光纤,跨县、省、市的骨干网络使用的是光纤,移动通信基站之间的通信也是使用的光纤,甚至于国与国之间的网络通信也是采用光纤,可以说光纤相当于现代科技生活的血液,如果没有光纤,我们很难享受的如此畅快的网上冲浪生活。


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