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選擇合適的光纖收發(fā)器是搭建光通信網(wǎng)絡的關(guān)鍵。多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器是兩種常見的光收發(fā)器產(chǎn)品,它們在傳輸距離、應用場景等方面有所不同,工程師需要根據(jù)實際需求進行選型。
多模光纖采用較大的芯徑(典型為50/125μm),可傳輸多個不同入射角的光線模式,這些模式在光纖中以不同的速度傳播,因而容易產(chǎn)生分散,導致傳輸距離有限。
相應的,多模光纖收發(fā)器內(nèi)部采用大面發(fā)光或大面接收的結(jié)構(gòu),能夠耦合進入光纖的不同模式光線。多模光收發(fā)器價格相對低廉。
單模光纖只有約10μm的小芯徑,每束光基本以相同角度入射,只有一個光模式,不會產(chǎn)生模式分散,因此可以實現(xiàn)很長的傳輸距離。
單模光纖收發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密,采用窄線寬高度匹配的激光器和波導,只耦合入單一光模式,這樣可以利用整個光纖的帶寬,實現(xiàn)更高速率和更長距離的傳輸。
多模光纖收發(fā)器由于存在多模分散的影響,其傳輸距離普遍只有幾百米到幾公里。常用的SFP/SFP+ 850nm VCSEL多模收發(fā)器的傳輸距離大多在300米左右。
而單模光纖收發(fā)器沒有模式分散限制,傳輸距離可以達到幾十公里至上百公里。例如10Gbps SFP+ 1310nm DFB單模收發(fā)器的傳輸距離可達10公里;而更高端的QSFP28 100G LR4單模收發(fā)器的傳輸距離可達10公里。
由于傳輸距離有差異,多模光纖收發(fā)器更適用于企業(yè)局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、高密度服務器接入等短距離場景;單模光纖收發(fā)器則廣泛應用于城域網(wǎng)、運營商接入、高速鐵路等長距離場景。
在數(shù)據(jù)中心服務器間互聯(lián),多采用850nm VCSEL多模收發(fā)器,距離在百米量級,符合需求;運營商接入和城域?qū)＞€互聯(lián)則需要10G單模收發(fā)器提供10公里以上的傳輸距離。
此外在波特率選擇上,由于多模帶寬限制,多模收發(fā)器一般最高支持短距離25Gbps;而單模收發(fā)器可以提供40/100/400Gbps的高速率。所以高速率長距離傳輸需要用單模收發(fā)器。
多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器分別適用于短距離和長距離光網(wǎng)絡,工程師需要根據(jù)實際的傳輸距離需求、網(wǎng)絡帶寬需求、應用場景等進行選型,以實現(xiàn)經(jīng)濟高效的光纖傳輸解決方案。正確地選擇和使用光收發(fā)器,將大大提高整個網(wǎng)絡的性能。
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