單模光纖與多模光纖的區別？

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模式是指一個電磁波在確定方向傳播時不同的特性。光纖中的模式是滿足亥姆霍茲方程的解。

並不是所有入射到光纖中的光都可以穩定的傳輸，只有入射角和偏振狀態滿足一定條件才可以傳播。

光纖可以傳播的模式數和波長、光纖的半徑、折射率有關。

單模光纖就是在確定的光纖參數和波長下，可以傳播的光的模式只有一個。多模光纖是指這個光纖允許多種模式的光傳播。

HE,TE,TM代表不同的橫模分布。

作者：lala

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光纖是一種由擠壓的玻璃或塑料製成的柔韌的透明纖維，略粗於人的頭髮。光纖是兩端傳輸光最常用的一種手段，並廣泛地應用於光纖通信中。光纖有著比有線電纜更長的傳輸距離和更高的帶寬。光纖通常由低折射率的透明纖芯和透明包層材料組成。光纖作為光波導體，使光在纖芯內發生全反射的現象。

一般來說，有兩種光纖：支持的多種傳播路徑或橫向模式的光纖被稱為多模光纖(MMF)，而支持單一模式的被稱為單模光纖（SMF）。但它們之間有什麼區別呢？閱讀這篇文章將有助於你得到答案。

一、什麼是單模光纖？

在光纖通信中，單模光纖（SMF）是一種在橫向模式直接傳輸光信號的光纖。單模光纖運行在100M/s或1 G/s的數據速率，傳輸距離都可以達到至少5公里。通常情況下，單模光纖用於遠程信號傳輸。

二、什麼是多模光纖？

多模光纖（MMF）主要用於短距離的光纖通信，如在建築物內或校園裡。典型的傳輸速度是100M/s，傳輸距離可達2km（100BASE-FX），1 G/s可達1000m，10 G/s可達550m。有兩種類型的折射率：漸變折射率和階躍折射率。

三、單模、多模光纖有何區別？

1、核心直徑

多模和單模光纖之間的主要區別是，前者具有更大的直徑，通常是50或62.5μm的纖芯直徑，而典型的單模光纖是8和10μm的纖芯直徑，兩者的包層直徑都為125μm。

2、光源

通常激光器和LED都作為光源。激光光源明顯比LED光源更昂貴，因為它產生的光，可以精確地控制，並具有高的功率。而LED光源產生的光較分散（許多模式的光），這些光源多使用於多模光纖跳線。同時激光光源（產生接近單一模式的光）通常用於單模光纖跳線。

3、帶寬

由於多模光纖比單模光纖具有更大的纖芯尺寸，它支持多個傳輸模式。此外，像多模光纖一樣，單模光纖也表現出由多個空間模式引起的模態色散，但單模光纖的模態色散小於多模光纖。因為這些原因，單模光纖比多模光纖具有一個更高的帶寬。

4、護套顏色

護套的顏色有時被用來區分多模光纖跳線和多模光纖跳線。根據TIA-598C標準定義，非軍事用途，單模光纖採用黃色外護套，且多模光纖採用橙色或水綠色外護套。根據不同的類型，一些廠商使用紫色來區分高性能OM4光纖和其他類型光纖。

5、模態色散

LED光源有時用於多模光纖，去創造不同的速度傳播的一系列波長。這將導致多模態色散，它限制了多模光纖跳線的有效傳輸距離。與之相反，用於驅動單模光纖的激光器產生一個單一波長的光。因此，它的模態色散遠小於多模光纖。由於模態色散，多模光纖比單模光纖具有更高的脈衝擴展速率，限制了多模光纖的信息傳輸容量。

6、價格

對於多模光纖可以支持多個光模式，它的價格高於單模光纖。但在設備方面，由於單模光纖通常採用固態激光二極體，因此，單模光纖的設備比多模光纖的設備更昂貴。因此，使用多模光纖的成本遠小於使用單模光纖的成本。

四、應該選擇什麼樣的光纖？

對被覆蓋的傳輸距離以及整體預算的考慮，。如果距離不到幾英里，多模光纖將工作良好，傳輸系統的成本（發射器和接收器）將在3300元至5300元不等。如果被覆蓋的距離超過6-10公里，應選擇單模光纖，但由於激光二極體的成本增加，傳輸系統的成本通常會超過6700元。

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一個模式就是光在光纖中的一種可能的能量分布狀態。同樣的波長下，光纖越粗，所能容納的模式越多。同樣的光纖直徑和折射率下，光波長越短，光纖能夠容納的模式越多。所以通常多模光纖比同波長的單模光纖更粗。

對單模光纖，傳播的所有能量都在一個模式里，通常是最低的HE11模式。對於多模光纖，傳播的能量在各個模式間分攤，而且可以隨著光纖彎折，能量在不同模式間重新分配。所以多模光纖受到碰觸、彎折變形之後出射光能量分布就很容易變化。相對的，單模光纖受到碰觸，出射光基本不受影響。

模式就是電磁波的分布結構，多模光纖是具有多種模式，單模光纖只有一種模式可以傳播。