Singlemode- vs. Multimode-Glasfaserkabel

Singlemode-Glasfaserkabel

Ein Singlemode-Kabel besteht aus einer einzelnen Glasfaser (die meisten Anwendungen verwenden zwei Fasern) mit einem Durchmesser von 8,3 bis 10 Mikrometern und einem Übertragungsmodus. Singlemode-Fasern haben einen relativ schmalen Durchmesser, durch den sich nur ein Modus ausbreitet, typischerweise 1310 oder 1550 nm. Sie bieten eine höhere Bandbreite als Multimode-Fasern, benötigen aber eine Lichtquelle mit schmaler spektraler Breite. Singlemode-Fasern werden in vielen Anwendungen eingesetzt, bei denen Daten mit mehreren Frequenzen übertragen werden (WDM Wave-Division-Multiplexing), sodass nur ein Kabel benötigt wird – (Singlemode auf einer einzigen Faser).

Singlemode-Glasfasern bieten eine höhere Übertragungsrate und bis zu 50-mal größere Entfernungen als Multimode-Glasfasern, sind aber auch teurer. Singlemode-Glasfasern haben einen deutlich kleineren Kern als Multimode-Glasfasern. Der kleine Kern und die einzelne Lichtwelle eliminieren praktisch jede Verzerrung, die durch überlappende Lichtimpulse entstehen könnte. Dies sorgt für die geringste Signaldämpfung und die höchsten Übertragungsgeschwindigkeiten aller Glasfaserkabeltypen.

Eine Singlemode-Glasfaser ist eine Glasfaser, in der sich nur der gebundene Modus niedrigster Ordnung bei der interessierenden Wellenlänge (typischerweise 1300 bis 1320 nm) ausbreiten kann.

Multimode-Glasfaserkabel

Multimode-Glasfaserkabel sind ein weiteres häufig verwendetes Kabel. Der Durchmesser von Multimode-Kabeln ist etwas größer, wobei für die Lichtübertragung üblicherweise Durchmesser im Bereich von 50 bis 100 µm verwendet werden (in den USA beträgt die gängigste Größe 62,5 µm). In den meisten Anwendungen werden Multimode-Glasfasern verwendet, wobei zwei Fasern verwendet werden (WDM, normalerweise ohne Multimode-Faser). POF ist ein relativ neues Kunststoffkabel. Die Leistung des Kabels ist mit der von Glasfaserkabeln auf sehr kurzen Strecken vergleichbar, jedoch zu geringeren Kosten.

Multimode-Glasfasern ermöglichen hohe Bandbreiten und Geschwindigkeiten (10 bis 100 MBit/s – Gigabit über Entfernungen von 275 m bis 2 km). Lichtwellen werden in unzähligen Pfaden oder Mustern gestreut, da sie durch den Kabelkern verlaufen, der üblicherweise 850 oder 850 nm beträgt. Typische Kerndurchmesser von Multimode-Glasfasern sind 50, 62,5 und 100 Mikrometer. Bei langen Kabeln (über 914,4 m) kann das Licht auf den mehreren Pfaden jedoch zu Signalverzerrungen am Empfangsende führen, was zu einer unklaren und unvollständigen Datenübertragung führt. Daher suchen Entwickler nach neuen Anwendungen für Singlemode-Glasfasern mit Gigabit- und höheren Bandbreiten.

Vergleich

Singlemode-Glasfasern haben einen geringeren Leistungsverlust als Multimode-Glasfasern, sodass Licht in ihnen größere Entfernungen zurücklegen kann als in Multimode-Glasfasern. Es überrascht nicht, dass die für Singlemode-Glasfasern erforderlichen optischen Fasern teurer sind. Sowohl Singlemode- als auch moderne Multimode-Glasfasern können Geschwindigkeiten von 10 G verarbeiten. Das Wichtigste, was Sie berücksichtigen müssen, ist die erforderliche Entfernung. In einem Rechenzentrum wird üblicherweise Multimode verwendet, mit dem Sie 300–400 Meter erreichen. Bei sehr langen Leitungen oder Verbindungen über größere Entfernungen können Sie mit Singlemode 10 km, 40 km, 80 km und sogar noch mehr erreichen – Sie müssen lediglich die entsprechende optische Faser für die erforderliche Entfernung verwenden, und auch hier steigen die Preise entsprechend. Darüber hinaus sind sie auch nicht kompatibel, sodass Sie Multimode- und Singlemode-Glasfasern nicht zwischen zwei Endpunkten mischen können.

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