单模光纤和多模光纤的区别,以及作用是什么?

请问单模光纤和多模光纤的区别是什么？~

顾名思义，单模光纤就是光纤中只能传一种模式的光信号，而多模光纤可传多种模式的光信号。光纤是一种光波导，因而光波在其中传播也存在模式问题。模式是指传输线横截面和纵截面的电磁场结构图形，即电磁波的分布情况。一般来说，不同的模式有不同的的场结构，且每一种传输线都有一个与其对应的基模或主模。基模是截止波长最长的模式。除基模外，截止波长较短的其它模式称为高次模。根据光纤能传输的模式数目，可将其分为单模光纤和多模光纤。
具体什么叫“模式”不太容易解释，建议你有兴趣的话参考下《光纤光学》或《光纤通信》这两本书。
多模光纤大都是在850nm段的，传输距离比较短，因为衰减很厉害；而单模光纤可传很远。
单模光纤中只有基模在进行传输，因此粗略地讲，模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径，也可以极其粗略地认为模场直径d
和单模光纤的纤芯直径相近。
当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时，才能实现单模传输，即在光纤中仅有基模在传输，其余的高次模全部截止。
就是说，除了光纤的参量如纤芯半径，数值孔径必须满足一定条件外，要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值，即λ≥λc，这个数值就叫做单模光纤的截止波长。

按传输模式分
按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。
多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。
多模光纤
多模光纤(Multi
Mode
Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
单模光纤
单模光纤(Single
Mode
Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。

单模多模光纤的区别如下：

1、波长不同
一般多模光波长为850nm，单模光波长则主要以1310nm和1550nm为主。多模光模块由于模间色散比较严重，只能用于短距离传输（SR）；而单模光模块多用于LR、ER、ZR等远距离传输。通常情况下，传输距离在2km以下的，称为多模模块；传输距离在2km以上的，称为单模模块。

2、应用范围不同
多模光模块多用于传输速率相对较低，传输距离相对较短的网络中，如局域网等，这类网络中通常具有节点多、接头多、弯路多、连接器与耦合器的用量大以及单位光纤长度使用光源个数多等特点，使用多模光模块可以有效的降低网络成本；单模光模块多用于传输距离长，传输速率相对较高的线路中，如长途干线传输，城域网建设等。

3、光纤类型不同
模块中的单模，实际上只指光纤种类。按照光模块在光纤中的传输模式可分为单模光纤和多模光纤。

多模光纤简称MMF，纤径一般为50/125 m或者62.5/125 m。

单模光纤简称SMF，纤径为9/125 m。

4、成本不同
单模光模块中使用的器件是多模光模块的两倍，所以单模光模块的总体成本要远远高于多模光模块。

5、光源不同
多模光模块的光源是发光二极管或激光器，而单模光模块的光源是LD或光谱线较窄的LED。

6、传输距离不同
单模光模块常用于远距离传输，传输距离可达150至200km。多模光模块则用于短距离传输中，传输距离可达5km。

单模光模块中单模的带宽潜力使其成为高速和长距离数据传输的最佳选择，多用于LR、ER/ZR等远距离的传输，传输速率相对较高的线路中，如长途干线传输，城域网建设等。应用领域广泛，包括电信、有线电视、铁路、军事、金融证券、海关、民航、海运、电力、水利及油田等各种宽带数据网及要求高可靠性数据传输或组建IP数据传输专网的领域，是宽带校园网、宽带有线电视网及智能化宽带小区光纤到楼、光纤到户的最理想应用设备。

单模光纤和多模光纤主要从核心直径、光源、带宽、护套颜色、模态色散、价格六个方面来区分。

一、核心直径

单模光纤：典型的单模光纤是8和10µm的纤芯直径，包层直径为125µm。

多模光纤：通常的多模光纤是50和62.5µm的纤芯直径，包层直径为125µm。

二、光源

单模光纤：以激光器作为光源，价格相较LED光源更贵，激光光源产生的光可以精确的控制，具有高的功率。

多模光纤：以LED作为光源，产生的光较分散。

三、带宽

单模光纤：表现出由多个空间模式引起的小于多模光纤的模态色散，具有更高的带宽。

多模光纤：具有更大的线芯尺寸，支持多个传输模式，模态色散大于单模光纤，带宽低于单模光纤。

四、护套颜色

单模光纤：采用黄色外护套。

多模光纤：采用橙色或水绿色外护套。

五、模态色散

单模光纤：用于驱动单模光纤的激光器产生的是一个单一波长的光，所以，它的模态色散是小于多模光纤的。

多模光纤：由于使用LED光源，多模光纤色散，限制了其有效传输距离，具有更高的脉冲扩展速率，限制了其信息传输容量。

六、价格

单模光纤：价格低于双模光纤，但单模光纤的设备比多模光纤的设备昂贵，成本高于双模光纤。

多模光纤：价格高于单模光纤，多模光纤的设备比单模光纤设备便宜，所以多模光纤的成本远小于单模光纤的成本。

单模光纤的作用：在光纤通信中，单模光纤（SMF）是一种在横向模式直接传输光信号的光纤。单模光纤运行在100M/s或者1G/sde数据速率，传输距离可以达到至少五公里。通常情况下，单模光纤用于远程信号传输。

多模光纤的作用：多模光纤（MMF）主要用于短距离的光纤通信，如在建筑物内或校园里。传输速度是100M/s，传输距离达2km。

扩展资料：

单模光纤和多模光纤的使用注意：

1、没有特殊说明的情况下，短波光模块使用的是橙色的多模光纤，长波模块使用的是黄色的单模光纤。这个属于行惯性认为，具体还要看厂家的配置。

2、光纤跳线使用的材质是非常娇气的，所以在使用过程中，一定不能过度的弯曲和环绕，即使在有保护套的情况下也要注意，不仅容易损坏，更重要的是会增加光传输的衰减情况。

3、光纤跳线的保护：连接以后要做到防尘和防油污，不然会损害光纤的耦合。

参考资料：百度百科-单模光纤与多模光纤的使用注意

单模光纤和多模光纤的区别：

1、从作用上来讲，多模光纤可以传输多种模式的光；单模光纤只能传输一种模式的光。

2、从外观上来讲，多模光纤中间芯线较粗，单模光纤中间芯线较细，只是两种相对而言，多模的是50微米，单模的是10微米。

3、多模光纤传输的距离比较近，一般只有几千米；单模光纤传输距离就远得多，通常可以达到多模光纤的几十倍。

4、单模光纤的价格比多模光纤的价格要更贵一些。

单模光纤和多模光纤都属于光纤，也就是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具，主要应用于通信行业。

传输原理是“光的全反射”。前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。

参考资料： 百度百科－光纤

一、首先了解下什么是多模光纤和单模光纤。

光纤的优点有：光纤的通频带很宽，理论可达30T；无中继支持长度可达几十到上百公里，铜线只有几百米；不受电磁场和电磁辐射的影响；重量轻，体积小；光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易爆等场所；使用环境温度范围宽；使用寿命长。

1、多模光纤

当光纤的几何尺寸（主要是纤芯直径d1）远远大于光波波长时（约1µm），光纤中会存在着几十种乃至几百种传播模式。不同的传播模式具有不同的传播速度与相位，导致长距离的传输之后会产生时延、光脉冲变宽。这种现象叫做光纤的模式色散（又叫模间色散）。

模式色散会使多模光纤的带宽变窄，降低了其传输容量，因此多模光纤仅适用于较小容量的光纤通信。

多模光纤的折射率分布大都为抛物线分布即渐变折射率分布。其纤芯直径约在50µm左右。

2、单模光纤

当光纤的几何尺寸（主要是芯径）可以与光波长相近时，如芯径d1 在5～10µm范围，光纤只允许一种模式（基模HE11）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤叫做单模光纤。

由于它只有一种模式传播，避免了模式色散的问题，故单模光纤具有极宽的带宽，特别适用于大容量的光纤通信。因此，要实现单模传输，必须使光纤的诸参量满足一定的条件，通过公式计算得出，对于NA=0.12 的光纤要在λ=1.3µm以上实现单模传输时，光纤纤芯的半径应≤4.2µm，即其纤芯直径d1≤8.4µm。

由于单模光纤的纤芯直径非常细小，所以对其制造工艺提出了更苛刻的要求。

二、如何选择光缆？

光缆的选择除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的结构和外护套。

1.户外用光缆 直埋时，宜选用松套铠装光缆。架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色PE外护套的松套光缆。

2.建筑物内用的光缆在选用时应选用紧套光缆并注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型（Plenum）或可燃无毒的类型（LSZH），暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型（Riser）。

3.楼内垂直或水平布缆时，可选用与建筑物内通用的紧套光缆、配线光缆或分支光缆时。

4.根据网络应用和光缆应用参数选择单模和多模光缆，通常室内和短距离应用以多模光缆为主，室外和长距离应用以单模光缆为主。

按传输模式分
按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。

多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。

多模光纤
多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。

---

武功县19714672514： 光纤单模和多模有什么区别? - ？
巢习立亭： 光纤单模和多模的主要区别: 1、 单模传输距离远; 2、 多模传输带宽大; 3、 单模不会发生色散,质量可靠; 4、 单模通常使用激光作为光源,贵,而多模通常用便宜的LED; 5、 单模价格比较高; 6、 多模价格便宜,可以近距离传输. 7、...

武功县19714672514： 多模光纤和单模光纤区别 ？
巢习立亭： 作为专业的通讯员,光纤跳线是最基本、最常用的产品,其分类和应用几乎唾手可得.然而,作为一个过路人或普通用户,这些不同颜色的线条确实有些懵.为了以通俗易...

武功县19714672514： 多模光纤与单模光纤的区别? - ？
巢习立亭： 多模光纤(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),因而可以用LED做光源,可传多种模式的光,也是最常见的光纤,比如光纤到户宽带传输就是多模光纤. 单模光纤(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm),只能用激光做光源,只能传一种模式的光,一般用于长途干线通信.

武功县19714672514： 多模光纤和单模光纤的区别是什么 - ？
巢习立亭： 单模光纤(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光.因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好. 多模光纤(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光.但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重.

武功县19714672514： 单模光纤和多模光纤的区别,以及作用是什么? - ？
巢习立亭： 按传输模式分 按光在光纤中的传输模式可分为:单模光纤和多模光纤. 多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm,包层外直径125μm,单模光纤的纤芯直径为8.3μm,包层外直径125μm.光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm.光...

武功县19714672514： 请教:关于单模光纤和多模光纤的区别?谢谢! - ？
巢习立亭： 单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光.因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好. 多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光.但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重.例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了.因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里. 只知道高中学过不同波长的光波色散程度不同,是不是因此产生了质量的差异.

武功县19714672514： 单模光纤与多模光纤的区别 - ？
巢习立亭： 在光纤通信理论中,光纤有单模、多模之分,区别在于:1. 单模光纤芯径小(10m m左右),仅允许一个模式传输,色散小,工作在长波长(1310nm和1550nm),与光器件的耦合相对困难.2. 多模光纤芯径大(62.5m m或50m m),允许上百...

武功县19714672514： 多模光纤和单模光纤在实际运用过程中有和作用区别？
巢习立亭： 顾名思义,单模光纤就是光纤中只能传一种模式的光信号,而多模光纤可传多种模式的光信号.光纤是一种光波导,因而光波在其中传播也存在模式问题.模式是指传输线横截面和纵截面的电磁场结构图形,即电磁波的分布情况.一般来说,不...

武功县19714672514： 多模光纤和单模光纤有什么区别? - ？
巢习立亭： 单模光纤和多模光纤(“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光). 单模采用激光二极管LD作为光源,而多模光纤采用发光二极管LED为光源. 多模光纤的芯线粗,传输速率低、距离短,整体的传输性能差,但成本低,一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境中 单模光纤的纤芯相应较细,传输频带宽、容量大、传输距离长,但需激光源,成本较高,通常在建筑物之间或地域分散的环境中使用