Embora os cabos de fibra monomodo (SMF) e multimodo (MMF) sejam amplamente utilizados em diversas aplicações, as diferenças entre fibras monomodo e multimodo podem ser confusas. Este artigo apresentará uma comparação aprofundada entre os tipos de fibras monomodo e multimodo, com foco em sua construção básica, distâncias entre as fibras, custo, cores das fibras e muito mais.

Comparação entre monomodo e multimodo

A fibra monomodo transmite apenas um modo de luz por vez. A fibra multimodo transmite múltiplos modos. As principais diferenças entre fibras monomodo e multimodo estão no diâmetro do núcleo, comprimento de onda e fonte de luz, largura de banda, cor do revestimento, distância de transmissão e custo.

Diâmetro do núcleo

A fibra monomodo tem um diâmetro de núcleo muito menor do que a fibra multimodo. Embora existam outros tipos, a fibra monomodo normalmente tem um diâmetro de núcleo de 9 µm. A fibra multimodo, por outro lado, normalmente tem diâmetros de núcleo de 50 µm e 62,5 µm, o que permite maior capacidade de captação de luz e simplifica as conexões. O diâmetro do revestimento da fibra monomodo e multimodo é de 125 µm.

A fibra multimodo tem atenuação maior do que a fibra monomodo porque seu diâmetro do núcleo é maior. A fibra monomodo tem um núcleo muito estreito, de modo que a luz que passa por essas fibras não é refletida tantas vezes, mantendo a atenuação ao mínimo.

Comprimento de onda e fonte de luz

Devido ao maior tamanho do núcleo da fibra multimodo, fontes de luz de baixo custo, como LEDs (diodos emissores de luz) e VCSELs (lasers emissores de superfície de cavidade vertical), operando em comprimentos de onda de 850 nm e 1300 nm, são comumente utilizadas. A fibra monomodo, por outro lado, normalmente utiliza lasers ou diodos laser para gerar a luz injetada no cabo. Os comprimentos de onda comuns da fibra monomodo são 1310 nm e 1550 nm.

Largura de banda

A largura de banda da fibra multimodo é limitada pelo seu modo óptico. A largura de banda máxima atual é de 28.000 MHz*km para a fibra OM5. A largura de banda da fibra monomodo é teoricamente ilimitada, pois permite a passagem de apenas um modo óptico por vez.

Bainha colorida

De acordo com a norma TIA-598C, para aplicações não militares, o revestimento externo da fibra monomodo é amarelo, enquanto o revestimento externo da fibra multimodo é laranja ou verde-claro. Clique aqui para obter mais detalhes sobre os códigos de cores dos cabos de fibra óptica .

Distância de trabalho de fibra monomodo e multimodo

É sabido que a fibra monomodo é adequada para aplicações de longa distância, enquanto a fibra multimodo é adequada para transmissão de curta distância. Então, quais são as diferenças quantificáveis na distância de transmissão entre a fibra monomodo e a fibra multimodo?

Como pode ser visto no gráfico, em taxas de dados de 1G a 10G, a fibra monomodo tem uma distância de transmissão muito maior do que a fibra multimodo , mas a fibra multimodo OM3/OM4/OM5 suporta taxas de dados mais altas. Como a fibra multimodo tem um tamanho de núcleo maior e suporta múltiplos modos de luz, sua distância de transmissão é limitada pela dispersão modal, um fenômeno comum em fibras multimodo de índice escalonado. Isso não ocorre com a fibra monomodo, representando uma diferença fundamental entre as duas. Além disso, a fibra monomodo OS2 pode suportar distâncias de transmissão maiores em links de 40G e 100G, um fato não listado na tabela.

Custo monomodo vs. Custo multimodo

O custo da fibra monomodo versus fibra multimodo tem sido um tópico polêmico nos fóruns. Muitas pessoas expressaram suas opiniões, concentrando-se principalmente nos custos dos módulos ópticos, do sistema e da instalação.

Custo do transceptor óptico

Comparados aos módulos ópticos monomodo , os módulos ópticos multimodo são quase duas a três vezes mais baratos. A tabela a seguir usa módulos ópticos monomodo e multimodo Cisco compatíveis com Fibermart como exemplos.

Como pode ser visto na tabela, à medida que a velocidade aumenta, a diferença de preço aumenta significativamente.

Custo do sistema

A fibra monomodo é normalmente adequada para aplicações de longa distância, mas o pleno aproveitamento de suas propriedades essenciais requer transceptores equipados com lasers operando em comprimentos de onda maiores, com tamanhos de ponto menores e larguras espectrais geralmente mais estreitas. Essas características do transceptor, combinadas com a necessidade de alinhamento de maior precisão e tolerâncias de conector mais rigorosas para diâmetros de núcleo de fibra menores, aumentam significativamente os custos do transceptor e os custos gerais de interconexão para interconexões de fibra monomodo.

Os métodos de fabricação dos transceptores baseados em VCSEL são otimizados para fibra multimodo, tornando-os mais fáceis de fabricar em matrizes e com custo mais baixo do que os transceptores monomodo equivalentes. Apesar do uso de múltiplos canais de fibra e matrizes de transceptores, a tecnologia monomodo ainda oferece economias significativas em conectividade simplex-duplex em comparação com a tecnologia monomodo operando em configurações de canal único ou multicanal. Os sistemas de fibra multimodo oferecem o menor custo de sistema e o caminho de atualização para 100G para aplicações internas baseadas em padrões usando interconexões de fibra paralelas.

Custos de instalação

A fibra monomodo geralmente custa menos do que a fibra multimodo. Se você estiver construindo uma rede de fibra 1G e espera eventualmente expandir para velocidades de 10G ou mais, a economia de custos com a fibra monomodo pode reduzir o preço aproximadamente pela metade. Enquanto isso, o custo do módulo SFP para fibra multimodo OM3 ou OM4 aumenta em 35%. A fibra monomodo é mais cara, mas também o custo da mão de obra para substituir a fibra multimodo, especialmente após a transição de OM1 para OM2, OM3 e, finalmente, OM4. Se você estiver disposto a considerar SFPs Fibre Channel usados, o preço do 1G monomodo pode cair significativamente. Se você tiver orçamento e precisar de conexões 10G em curtas distâncias, a economia ainda favorece o multimodo. No entanto, fique de olho nesses fatores econômicos, pois a experiência histórica sugere que o prêmio de preço da fibra monomodo diminuirá.

Perguntas frequentes sobre fibra monomodo e fibra multimodo

P: Qual tipo de fibra é melhor, monomodo ou multimodo?

R: Como mencionado acima, a fibra monomodo e a fibra multimodo têm suas próprias vantagens em termos de custo e aplicação. Não existe fibra monomodo superior ou inferior. Basta escolher a fibra que melhor se adapta à sua aplicação.

P: Posso misturar tipos de fibra monomodo e multimodo?

R: A resposta a esta pergunta é "não". Fibras multimodo e monomodo têm tamanhos de núcleo diferentes e transmitem números diferentes de modos de luz. Misturar esses dois tipos de fibra ou conectá-los diretamente resultará em perda óptica significativa, causando instabilidade ou interrupção do link. Lembre-se: nunca misture tipos diferentes de cabos.

P: Posso usar um transceptor multimodo em um cabo de fibra óptica monomodo?

R: De modo geral, a resposta é não. Conectar um módulo óptico multimodo a uma fibra monomodo resultará em perda óptica significativa. No entanto, o inverso também é verdadeiro. Por exemplo, um SFP monomodo 1000BASE-LX pode operar sobre um cabo de fibra multimodo usando um cabo de fibra condicionado por modo. Às vezes, um conversor de mídia de fibra também pode ser usado para resolver esse problema entre módulos ópticos monomodo e multimodo.

P: Tipos de cabos de fibra óptica monomodo vs. multimodo: qual devo escolher?

R: Ao escolher entre fibra monomodo e multimodo, a principal consideração é a distância real de transmissão da fibra necessária. Por exemplo, em um data center , a fibra multimodo é suficiente para distâncias de transmissão de 300 a 400 metros. No entanto, para aplicações que exigem distâncias de transmissão de vários quilômetros, a fibra monomodo é a melhor escolha. Em aplicações onde tanto a fibra monomodo quanto a multimodo podem ser usadas, outros fatores também devem ser considerados, como custo e requisitos de atualização futura.

Resumo

A comparação entre fibra monomodo e fibra multimodo revela o seguinte: os sistemas de cabeamento de fibra monomodo são adequados para transmissão de dados de longa distância e são amplamente utilizados em redes de operadoras, redes metropolitanas (MANs) e redes ópticas passivas (PONs). Os sistemas de cabeamento de fibra multimodo oferecem distâncias de transmissão mais curtas e são amplamente utilizados em redes corporativas, data centers e redes locais (LANs). Independentemente do método escolhido, selecionar a solução que melhor se adapta às suas necessidades de rede com base no custo total da fibra é uma tarefa crucial para todo projetista de rede.