الألياف المتعدد والألياف وضع واحد: اختيار الخيار الصحيح

تتعمق هذه المقالة في الخصائص والتطبيقات والاختلافات بين الألياف متعددة الأوضاع والألياف أحادية الوضع. تحتوي الألياف متعددة الأوضاع على نواة أكبر ومناسبة للتطبيقات قصيرة المدى ومنخفضة التكلفة مثل الشبكات المحلية في مراكز البيانات. تحتوي الألياف أحادية الوضع على نواة أصغر وفقدان إشارة منخفض ، وهي مثالية لتطبيقات النطاق الترددي الطويل والعالي مثل الاتصالات السلكية واللاسلكية. تشمل الاختلافات الرئيسية القطر الأساسي والتكلفة والتوهين. عند الاختيار ، يجب مراعاة عوامل مثل المسافة وعرض النطاق الترددي والميزانية.

الألياف المتعدد ، الألياف وضع واحد ، اختيار الألياف البصرية

- الألياف المتعدد

- واحد - وضع الألياف

- الاختلافات الرئيسية

- اختيار الخيار الصحيح

لقد أحدثت كابلات الألياف الضوئية ثورة في عالم الاتصالات من خلال توفير نقل بيانات عالي السرعة وموثوق به وطويل المسافة. من بين الأنواع المختلفة للألياف - تعد كابلات الألياف الضوئية والألياف متعددة الأوضاع (MMF) والألياف أحادية الوضع (SMF) من أكثر الخيارات استخدامًا. يعد فهم الاختلافات بينهما أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ القرار الصحيح في مختلف التطبيقات.

الألياف المتعدد

الألياف متعددة الأوضاع لها قطر نواة أكبر مقارنة بالألياف أحادية الوضع ، وتتراوح عادةً من 50 إلى 62.5 ميكرومتر. يسمح هذا النواة الأكبر بأنماط متعددة من الضوء بالانتشار في وقت واحد. نتيجة لذلك ، يحتوي على عرض نطاق ترددي أقل - منتج مسافة مقارنة بالألياف أحادية الوضع. MMF مناسب تمامًا للتطبيقات ذات المسافات الأقصر ، عادةً داخل مبنى أو حرم جامعي ، مثل شبكات المنطقة المحلية (LAN) في مراكز البيانات والمدارس ومباني المكاتب. كما أنها أكثر فعالية من حيث التكلفة في هذه السيناريوهات قصيرة المدى. على سبيل المثال ، في مركز البيانات حيث تكون المسافة بين رفوف المعدات المختلفة قصيرة نسبيًا ، يمكن استخدام الألياف متعددة الأوضاع لتوصيل الخوادم والمفاتيح وأجهزة التخزين ، مما يوفر اتصالًا سريعًا وموثوقًا بتكلفة أقل.

هناك نوعان رئيسيان من الألياف متعددة الأوضاع: OM1 و OM2 و OM3 و OM4. OM1 و OM2 هي معايير أقدم مع إمكانات عرض نطاق ترددي أقل ، في حين أن OM3 و OM4 لهما نطاق ترددي أعلى ومصممان للتطبيقات عالية السرعة. يمكن أن تدعم ألياف OM3 و OM4 متعددة الأوضاع معدلات بيانات تصل إلى 10 جيجابت في الثانية على مسافات تصل إلى عدة مئات من الأمتار ، مما يجعلها مناسبة للشبكات المحلية الحديثة عالية السرعة.

واحد - وضع الألياف

من ناحية أخرى ، فإن الألياف أحادية الوضع لها قطر أساسي أصغر بكثير ، وعادة ما يكون حوالي 9 ميكرومتر. يسمح هذا النواة الصغيرة فقط بانتشار نمط واحد من الضوء ، مما يؤدي إلى فقدان إشارة منخفض للغاية وعرض نطاق ترددي عالٍ على مسافات طويلة. الألياف أحادية الوضع هي الخيار المفضل للاتصالات طويلة المدى ، مثل ربط المدن والبلدان ، وكذلك للتطبيقات التي تتطلب نطاقًا تردديًا عاليًا عبر مسافات طويلة ، مثل الوصلات البينية لمركز البيانات لمسافات طويلة. على سبيل المثال ، عند نقل البيانات عبر مئات أو حتى آلاف الكيلومترات بين مناطق مختلفة ، يمكن للألياف أحادية الوضع ضمان سلامة البيانات وتوفير إرسال عالي السرعة مع الحد الأدنى من تدهور الإشارة.

تتميز الألياف أحادية الوضع أيضًا بتكلفة أعلى لكل وحدة طول مقارنةً بالألياف متعددة الأوضاع نظرًا لمتطلبات التصنيع الأكثر دقة. ومع ذلك ، في تطبيقات المسافات الطويلة حيث تفوق فوائد فقدان الإشارة المنخفض وعرض النطاق الترددي العالي التكلفة ، فإن الألياف أحادية الوضع هي الخيار الواضح. كما أنها تستخدم بشكل شائع في تطبيقات مثل شبكات الألياف - إلى - المنزل (FTTH) ، حيث تحتاج الألياف إلى الوصول إلى الأسر الفردية عبر مسافات طويلة نسبيًا من نقطة التوزيع المركزية.

الاختلافات الرئيسية

واحدة من أهم الاختلافات بين المتعدد والألياف أحادية الوضع هي قطر الأساسية. كما ذكرنا سابقًا ، فإن النواة الأكبر للألياف متعددة الأوضاع تسمح بأوضاع إضاءة متعددة بالسفر ، في حين أن النواة الصغيرة للألياف أحادية الوضع تقيد الضوء إلى وضع واحد. يؤثر هذا الاختلاف على قدرات النطاق الترددي والمسافة. تحتوي الألياف المتعددة على نطاق ترددي محدود - منتج مسافة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات قصيرة المدى ، في حين أن الألياف أحادية الوضع يمكن أن تدعم عرض النطاق الترددي العالي على مسافات طويلة.

الفرق الآخر هو التكلفة. الألياف المتعدد عموما أقل تكلفة لكل وحدة طول ، وخاصة في قصيرة - المنشآت المسافة. ومع ذلك ، لتطبيقات لمسافات طويلة ، وتكلفة واحدة - وضع الألياف يمكن تبريره من خلال أدائها المتفوق. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون الموصلات والمعدات المستخدمة مع المتعدد والألياف واحد - وضع أيضا تكاليف مختلفة ومتطلبات التوافق.

يختلف التوهين أو فقدان الإشارة أيضًا بين نوعي الألياف. تتميز الألياف أحادية الوضع بتوهين أقل بكثير على مسافات طويلة مقارنة بالألياف متعددة الأوضاع ، مما يعني أن الإشارات يمكن أن تنتقل إلى أبعد من ذلك دون تدهور كبير. هذا هو عامل حاسم في أنظمة الاتصالات لمسافات طويلة.

اختيار الخيار الصحيح

عند اختيار بين المتعدد والأحادية-- وضع الألياف ، وهناك عدة عوامل تحتاج إلى النظر فيها. أولا ، مسافة الإرسال هو عامل رئيسي. إذا كانت المسافة قصيرة ، ويقول في غضون بضع مئات من الأمتار ، ومن المرجح أن يكون أكثر تكلفة -- خيار فعال ومناسب الألياف المتعدد. ومع ذلك ، إذا كانت المسافة طويلة ، كما هو الحال في شبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية التي تمتد عدة مدن أو بلدان ، واحد -- وضع الألياف ينبغي أن يكون الخيار المفضل.

عرض النطاق الترددي المطلوب مهم أيضًا. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب نقل بيانات عالي السرعة عبر مسافات طويلة ، فإن إمكانات عرض النطاق الترددي العالي للألياف أحادية الوضع تجعلها الخيار الأفضل. في المقابل ، بالنسبة للتطبيقات منخفضة السرعة عبر مسافات قصيرة ، يمكن للألياف متعددة الأوضاع تلبية المتطلبات بتكلفة أقل.

الميزانية هي اعتبار آخر. كما ذكرنا ، تكون الألياف متعددة الأوضاع أقل تكلفة بشكل عام في إعدادات المسافات القصيرة. ولكن إذا كانت الفوائد طويلة المدى لأداء الألياف أحادية الوضع تفوق التكلفة الأولية في مشروع بعيد المدى ، فقد يكون الأمر يستحق الاستثمار.

س: ما هي السيناريوهات الألياف المتعدد مناسبة ل ؟

ج: تعد الألياف متعددة الأوضاع مناسبة لسيناريوهات المسافات القصيرة ، مثل شبكات المناطق المحلية (LAN) في مراكز البيانات والمدارس ومباني المكاتب.

س: ما هي مزايا الألياف أحادية الوضع ؟

ج: تتمثل ميزة الألياف أحادية الوضع في قدرتها على الحفاظ على فقدان إشارة منخفض للغاية وعرض نطاق ترددي عالٍ لمسافات طويلة.

س: ما هي الاختلافات الرئيسية بين الألياف المتعددة والألياف أحادية الوضع ؟

ج: تشمل الاختلافات الرئيسية أقطار أساسية مختلفة ، الألياف متعددة الأوضاع لها قطر أساسي أكبر والألياف أحادية الوضع لها قطر أساسي أصغر ؛ عرض النطاق الترددي ومسافات الإرسال المختلفة ، الألياف متعددة الأوضاع مناسبة لعرض النطاق الترددي المنخفض لمسافات قصيرة ، الألياف أحادية الوضع مناسبة لعرض النطاق الترددي العالي لمسافات طويلة ؛ تكاليف مختلفة ، الألياف متعددة الأوضاع أرخص على مسافات قصيرة ، ومزايا أداء الألياف أحادية الوضع على مسافات طويلة يمكن أن تعوض التكلفة الأعلى.

س: كيفية اختيار الألياف المتعدد والألياف أحادية الوضع ؟

ج: تحتاج إلى النظر في عوامل مثل مسافة الإرسال وعرض النطاق الترددي المطلوب والميزانية. اختر Multimode Fiber للمسافات القصيرة والألياف أحادية الوضع للمسافات الطويلة ؛ اختر الألياف أحادية الوضع للمسافات الطويلة ذات النطاق الترددي العالي والألياف المتعددة للمسافات القصيرة ذات النطاق الترددي المنخفض ؛ وتوازن الميزانية والأداء.

س: ما هي أنواع الألياف المتعددة الموجودة ؟

ج: هناك أنواع OM1 و OM2 و OM3 و OM4 بشكل أساسي ، منها OM3 و OM4 ذات نطاق ترددي أعلى ومناسبة للشبكات المحلية الحديثة عالية السرعة.