کابل فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد

در دنیای ارتباطات پرسرعت امروزی، فیبر نوری به عنوان ستون فقرات شبکه های ارتباطی شناخته می شود. اما آیا تا به حال به این فکر کرده ‌اید که انواع مختلفی از کابل های فیبر نوری وجود دارد؟ دو نوع اصلی کابل فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد تولید می شوند که هر کدام تفاوت ها و کاربرد های خاص خود را دارند. همین تفاوت ها ممکن است باعث شود در انتخاب این دو نوع کابل دچار تردید شوید. در این مقاله قصد داریم به بررسی تفاوت کابل فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد بپردازیم تا تصمیم گیری را برای شما آسان تر کنیم.

قبل از اینکه به تفاوت های کابل فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد بپردازیم، بهتر است ابتدا با مفهوم کلی فیبر نوری و کابل های سینگل مد و مالتی مد آشنا شویم. فیبر نوری یک رشته شفاف و نازک از جنس شیشه یا پلاستیک است که از آن برای انتقال اطلاعات به صورت نور استفاده می شود. این رشته از یک هسته مرکزی و یک غلاف بیرونی تشکیل شده است. نور در داخل هسته حرکت می کند و با رسیدن به غلاف، منعکس شده و به حرکت خود در داخل هسته ادامه می دهد. 

فیبرهای سینگل مد ( SMF-Single Mode Fiber ) دارای هسته ‌ای بسیار نازک (حدود 8 تا 10 میکرومتر) هستند که تنها به یک پرتو نور اجازه عبور می دهد. این پرتو نور در مرکز هسته و به صورت مستقیم حرکت می کند. به همین دلیل، فیبرهای سینگل مد برای انتقال داده ‌ها در مسافت ‌های طولانی و با سرعت بسیار بالا بسیار مناسب هستند. ابن کابل ها بیشتر در شبکه ‌های مخابراتی، شبکه های داده و شبکه های مترو مورد استفاده قرار می گیرند.

فیبرهای مالتی مد ( MMF-Multimode Fiber  ) دارای هسته ‌ای بزرگتر (حدود 50 یا 62.5 میکرومتر) هستند که به چندین پرتو نور اجازه عبور می دهند. این پرتوها با زوایای مختلف وارد هسته شده و در آن حرکت می کنند. به همین دلیل، فیبرهای مالتی مد برای انتقال داده ها در مسافت ‌های کوتاه و با سرعت متوسط مناسب هستند. در شبکه ‌های محلی، شبکه های دوربین مداربسته و شبکه های ذخیره سازی داده بیشترین کاربرد را دارند.

در این قسمت از مقاله قصد داریم به بررسی دقیق تفاوت کابل فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد از جمله قطر هسته، طول موج و منبع نور، پهنای باند، رنگ پوشش و تخمین مسافت بپردازیم.

یکی از مهم ‌ترین تفاوت ‌های بین فیبرهای سینگل مد و مالتی مد، قطر هسته آنهاست. هسته، قسمت مرکزی فیبر است که نور در آن حرکت می کند. همان طور که اشاره کردیم فیبرهای سینگل مد قطر هسته بسیار کوچکی (حدود 9 میکرومتر ) دارند. به دلیل کوچک بودن قطر هسته، تنها یک پرتو نور با یک طول موج خاص می تواند در آن به صورت مستقیم حرکت کند. این ویژگی باعث می شود که سیگنال ‌های نوری در مسافت های طولانی بدون افت قابل توجهی منتقل شوند. اما کابل فیبر نوری مالتی مد قطر هسته بزرگتری (حدود 50 تا 62.5 میکرومتر) دارد. به دلیل قطر بزرگ ‌تر، چندین پرتو نور با طول موج‌ های مختلف می توانند در هسته حرکت کنند. این پرتوها با زوایای مختلف وارد هسته می شوند و در طول مسیر چندین بار منعکس می شوند. این انعکاس های متعدد باعث ایجاد پراکندگی و در نتیجه کاهش کیفیت سیگنال در مسافت ‌های طولانی می شود.

تفاوت دیگر کابل فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد در طول موج و منبع نور آن ها است. فیبرهای سینگل مد معمولاً از طول موج ‌های 1310 نانومتر و 1550 نانومتر استفاده می کنند. منابع نور متداول برای این نوع فیبرها لیزرهای دیودی هستند که پرتوهای نور بسیار باریک و همدوس تولید می کنند. ولی فیبرهای مالتی مد از طول موج ‌های850 نانومتر و 1300 نانومتر استفاده می کنند. منابع نور متداول برای این نوع فیبرها،  LEDها و ویسل هستند.

پهنای باند در کابل ‌های سینگل مد بسیار بالا و تقریباً نامحدود است. این به دلیل قطر کوچک هسته و استفاده از لیزر است که باعث می شود سیگنال ‌ها با حداقل تداخل و پراکندگی منتقل شوند. اما پهنای باند در کابل ‌های مالتی مد به دلیل پراکندگی نور و وجود چندین حالت نوری، محدودتر بوده و حداکثر 28 هزار مگاهرتز در کیلومتر است. با این حال، با پیشرفت فناوری و تولید نسل های جدید فیبر مالتی مد پهنای باند این نوع کابل ها نیز به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

برای تشخیص آسان فیبرهای سینگل مد و مالتی مد، معمولاً از پوشش های رنگی متفاوتی استفاده می شود. پوشش بیرونی کابل ‌های سینگل مد معمولاً به رنگ زرد است تا از سایر انواع کابل ‌ها قابل تشخیص باشد. اما رنگ غلاف کابل ‌های مالتی مد معمولاً به رنگ نارنجی یا آبی است.

فاصله و مسافت، دیگر تفاوت کابل فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد به شمار می رود. به دلیل پراکندگی کم نور، فیبرهای سینگل مد می توانند سیگنال ها را برای مسافت های بسیار طولانی (چندین کیلومتر) بدون نیاز به تقویت ‌کننده منتقل کنند. اما به دلیل پراکندگی زیاد نور، فیبرهای مالتی مد برای مسافت ‌های کوتاه تر (چند صد متر) مناسب هستند.

در جدول زیر این دو کابل به صورت مقایسه ای آورده شده است تا شما به راحتی بتوانید ویژگی ها و مشخصات آن ها را با یکدیگر مقایسه کنید.

تفاوت کابل فیبر نوری سینگل مد و کابل مالتی مد از لحاظ هزینه

 

سوالات متداول

رنگ غلاف کابل های فیبر نوری سینگل مد و مالتی مد چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

بهتر است برای مسافت های طولانی چه نوع کابلی را مورد استفاده قرار داد؟

کابل های سینگل مد و مالتی مد در چه طول موجی مورد استفاده قرار می گیرند؟