در دنیای انتقال داده و مخابرات، فیبرهای نوری شیوه انتقال اطلاعات در فواصل طولانی را متحول کرده است. این رشته های نازک شیشه ای یا پلاستیکی توانایی انتقال حجم وسیعی از داده ها را از طریق انتقال سیگنال های نوری دارند. با این حال، همه فیبرهای نوری یکسان نیستند و دو نوع اصلی مورد استفاده امروزه فیبرهای تک حالته و چند حالته هستند. درک تفاوت بین این دو نوع برای انتخاب راه حل مناسب فیبر نوری برای کاربردهای خاص بسیار مهم است.

تفاوت بین فیبر تک حالته و چند حالته

1. ساختار و اندازه هسته: مهم ترین تفاوت بین فیبرهای تک حالته و چند حالته در اندازه و ساختار هسته آنها نهفته است. فیبرهای تک حالته قطر هسته بسیار کمتری دارند، معمولاً حدود 9 میکرون، که به تنها یک حالت یا مسیر نور اجازه انتشار در فیبر را می دهد. در مقابل، فیبرهای چند حالته قطر هسته بزرگتری دارند، معمولاً 50 یا 62.5 میکرون، که امکان انتشار چندین حالت نور را به طور همزمان فراهم می کند.

2. انتشار نور: اندازه هسته مستقیماً بر نحوه انتشار نور در فیبر تأثیر می گذارد. در فیبرهای تک حالته، نور در یک مسیر مستقیم حرکت می‌کند، که پراکندگی را کاهش می‌دهد و امکان انتقال طولانی‌تر را فراهم می‌کند. این مسیر مستقیم اعوجاج سیگنال را به حداقل می‌رساند و فیبرهای تک حالته را برای ارتباطات از راه دور ایده‌آل می‌کند.

از سوی دیگر، فیبرهای چند حالته از انتشار حالت های نوری متعدد پشتیبانی می کنند. با توجه به اندازه هسته بزرگتر، پرتوهای نور مسیرهای مختلفی را دنبال می کنند که منجر به پراکندگی مودال می شود که در آن حالت های مختلف در زمان های مختلف به انتهای گیرنده می رسند. در نتیجه، فیبرهای چند حالته بیشتر مستعد اعوجاج سیگنال در فواصل طولانی هستند.

3. پهنای باند و نرخ داده ها: ویژگی های مختلف انتشار نور بر پهنای باند و نرخ داده ای که هر نوع فیبر می تواند مدیریت کند، تأثیر می گذارد. فیبرهای تک حالته پهنای باند بالاتری دارند و می‌توانند داده‌ها را با نرخ‌های بالاتری در مقایسه با فیبرهای چند حالته حمل کنند. پراکندگی محدود در فیبرهای تک حالته امکان ظرفیت داده بیشتر را فراهم می کند و آنها را برای انتقال داده با سرعت بالا در فواصل طولانی مناسب می کند.

در مقابل، فیبرهای چند حالته پهنای باند کمتری دارند و به طور کلی در ظرفیت انتقال داده محدود هستند. آنها برای برنامه های کوتاه برد که در آن نرخ داده بالا حیاتی نیست، مناسب تر هستند.

4. منابع نور: انتخاب منابع نور یکی دیگر از عوامل متمایزکننده بین فیبرهای تک حالته و چند حالته است. فیبرهای تک حالته به دلیل اندازه هسته باریک و نیاز به انتشار نور منسجم به منابع نور دیود لیزری نیاز دارند. لیزرها پرتوی با شدت بالا و باریکی را ارائه می دهند که یکپارچگی سیگنال را در فواصل طولانی حفظ می کند.

فیبرهای چند حالته می توانند هم با دیود لیزری و هم با منابع نوری دیود ساطع نور (LED) کار کنند. ال‌ای‌دی‌ها نور متمرکز کمتری با طول موج‌های وسیع‌تر ساطع می‌کنند که بهتر با قطر هسته بزرگ‌تر فیبرهای چند حالته هماهنگ می‌شوند.

5. پراکندگی و تضعیف: پراکندگی و تضعیف پارامترهای بسیار مهمی هستند که کیفیت انتقال داده ها را در فیبرهای نوری تعریف می کنند. فیبرهای تک حالته در مقایسه با الیاف چند حالته پراکندگی و میرایی کمتری از خود نشان می دهند. پراکندگی محدود تضمین می‌کند که پالس‌های نور فشرده و متمایز باقی می‌مانند، حتی در طول انتقال در مسافت‌های طولانی. تضعیف کم به این معنی است که قدرت سیگنال به آرامی کاهش می‌یابد و دامنه‌های انتقال سیگنال طولانی‌تر را ممکن می‌سازد.

در فیبرهای چند حالته، پراکندگی و نرخ تضعیف بالاتر می‌تواند منجر به اعوجاج سیگنال و فواصل انتقال کوتاه‌تر شود. بنابراین، فیبرهای چند حالته معمولاً برای برنامه‌های کاربردی در فواصل کوتاه، مانند مراکز داده و شبکه‌های محلی (LAN) استفاده می‌شوند.

6. هزینه و مناسب بودن کاربرد: همانطور که انتظار می رود، فیبرهای تک حالته به دلیل طراحی پیچیده و اجزای تخصصی، گرانتر از فیبرهای چند حالته هستند. انتخاب بین فیبرهای تک حالته و چند حالته اغلب به برنامه خاص و ملاحظات بودجه بستگی دارد.

فیبرهای تک حالته معمولاً در مخابرات دوربرد، ستون فقرات اینترنت پرسرعت و شبکه های ارتباطی بین قاره ای استفاده می شوند. آنها انتخاب ارجح برای انتقال حجم زیاد داده در فواصل طولانی با حداقل تخریب سیگنال هستند.

فیبرهای چند حالته کاربرد خود را در سناریوهای ارتباطی کوتاه برد مانند شبکه های محلی، شبکه های دانشگاهی و مراکز داده سازمانی پیدا می کنند. هزینه کمتر و سهولت نصب آنها را به گزینه های محبوبی برای این نوع برنامه ها تبدیل کرده است.

در مجموع فیبرهای تک حالته و چند حالته دو نوع مجزا از فیبرهای نوری هستند که هر کدام مزایا و محدودیت های خود را دارند. فیبرهای تک حالته در انتقال از راه دور با نرخ داده بالا و حداقل اعوجاج سیگنال برتری دارند، در حالی که فیبرهای چند حالته به دلیل مقرون به صرفه بودن و تطبیق پذیری با منابع نوری مختلف، برای کاربردهای کوتاه برد مناسب تر هستند. انتخاب بین این دو بستگی به نیازهای خاص شبکه ارتباطی، نرخ داده های مورد نیاز و بودجه موجود برای پروژه دارد. درک تفاوت‌های بین این انواع فیبر برای تصمیم‌گیری آگاهانه هنگام ساخت و حفظ زیرساخت‌های ارتباطی قابل اعتماد و کارآمد ضروری است.

فیبر تک حالته

فیبر تک حالته G657A2 دو ویژگی جذاب را ترکیب می‌کند: حساسیت کم خمشی عالی و سطح اوج آب پایین. این به طور جامع برای استفاده در باند OESCL (1260 -1625 نانومتر) بهینه شده است. EasyBand^®ویژگی غیر حساس خمشی پلاس نه تنها کاربردهای باند L را تضمین می کند، بلکه امکان نصب آسان بدون مراقبت بیش از حد را در هنگام ذخیره فیبر مخصوصاً برای کاربرد شبکه های FTTH فراهم می کند. شعاع خمشی در پورت های هدایت فیبر و همچنین حداقل شعاع خمش در نصب های دیواری و گوشه ای را می توان کاهش داد.

فیبر چند حالته

فیبرهای چند حالته غیر حساس خمشی OM3/OM4 مطابق با مشخصات ISO/IEC 11801-1 OM3/OM4، مشخصات IEC 60793-2-10 A1-OM3/A1-OM4 و مشخصات TIA-492AAAF A1-OM3/A1-OM4 هستند یا از آنها فراتر می روند.

OM4 Bend Insensitive Multimode Fiber (BIMMF) نوعی فیبر نوری است که به گونه‌ای طراحی شده است که در شرایط خمش سخت، عملکرد و دوام بهتری داشته باشد. این به طور خاص برای به حداقل رساندن تلفات سیگنال و حفظ کیفیت انتقال بالا حتی زمانی که فیبر در زوایای تیز خم می شود، طراحی شده است.

اصطلاح "OM3/OM4" به مشخصات فیبر چند حالته نوری تعریف شده توسط کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) اشاره دارد. فیبرهای OM3/OM4 برای پشتیبانی از انتقال داده با سرعت بالا در فواصل کوتاه، معمولاً در مراکز داده یا شبکه های محلی (LAN) طراحی شده اند.

مشخصه "بی حساسیت خمشی" OM3/OM4 BIMMF به این معنی است که می تواند خمش محکم را بدون تخریب یا از دست دادن قابل توجه سیگنال تحمل کند. این امر از طریق استفاده از تکنیک‌های طراحی و ساخت الیاف پیشرفته به دست می‌آید که تأثیر تلفات ناشی از خمش را به حداقل می‌رساند.

OM3/OM4 BIMMF به ویژه در کاربردهایی که فضا محدود است یا مسیریابی فیبر نیاز به خمیدگی دارد، مانند کابل کشی مرکز داده، نصب فیبر به میز (FTTD) و سایر محیط های با تراکم بالا بسیار سودمند است. این امکان را برای انعطاف پذیری بیشتر در مدیریت و نصب کابل فراهم می کند، در حالی که سرعت انتقال داده بالا و عملکرد قابل اعتماد را حفظ می کند.

به طور کلی، OM3/OM4 BIMMF یکپارچگی سیگنال بهبود یافته، انعطاف پذیری بیشتر و قابلیت اطمینان بیشتر را در کاربردهای فیبر نوری چند حالته ارائه می دهد. این به طور گسترده در سیستم های ارتباطی داده با سرعت بالا که به اتصال نوری کارآمد و قوی نیاز دارند استفاده می شود.