Mặc dù các loại Single Mode và Multimode được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, sự khác biệt giữa cáp quang đơn và đa chế độ vẫn còn khó hiểu. Bài viết này sẽ tập trung vào việc xây dựng cơ bản, khoảng cách, chi phí, phân biệt loại cáp… để so sánh chuyên sâu giữa các loại đơn và đa mode.

Tổng quan về cáp Single Mode vs Multimode

Single Mode có nghĩa là sợi cho phép một loại chế độ ánh sáng được truyền cùng một lúc. Trong khi Multimode có thể truyền nhiều chế độ. Sự khác biệt giữa cáp quang singlemode và cáp quang multimode chủ yếu nằm ở đường kính lõi sợi, bước sóng & nguồn ánh sáng, băng thông, màu sắc, khoảng cách và chi phí.

Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn trong nội dung chia sẻ dưới đây.

Đường kính lõi (Core Diameter)

Đường kính lõi cáp singlemode nhỏ hơn nhiều so với cáp multimode. Đường kính lõi điển hình của nó là 9 µm ngay cả khi có những thứ khác có sẵn. Và đường kính lõi cáp multimode là 50 µm và 62,5 µm, cho phép nó có khả năng "thu thập ánh sáng" cao hơn và đơn giản hóa các kết nối. Đường kính vỏ của singlemode và multimode là 125 µm.

Sự suy giảm của multimode cao hơn sợi singlemode, vì đường kính lõi lớn hơn. Lõi sợi cáp singlemode rất hẹp, vì vậy ánh sáng đi qua các cáp quang này không được phản xạ quá nhiều lần, điều này giữ cho sự suy giảm ở mức tối thiểu.

Bước sóng & Nguồn ánh sáng

Do kích thước lõi lớn của sợi multimode, một số nguồn ánh sáng chi phí thấp như đèn LED (điốt phát sáng) và VCSEL (laser phát sáng bề mặt khoang dọc) hoạt động ở bước sóng 850nm và 1300nm được sử dụng trong cáp multimode. Trong khi singlemode thường sử dụng các điốt laser hoặc laser để tạo ra ánh sáng được đưa vào cáp. Và bước sóng singlemode thường được sử dụng là 1310nm và 1550nm.

Băng thông

Băng thông sợi đa chế độ bị giới hạn bởi chế độ ánh sáng của nó và băng thông tối đa hiện tại là 28000 MHz*km sợi OM5. Mặc dù băng thông sợi đơn không giới hạn về mặt lý thuyết vì nó chỉ cho phép một chế độ ánh sáng đi qua tại một thời điểm.

Màu vỏ

Theo định nghĩa tiêu chuẩn TIA-598C, đối với các ứng dụng phi quân sự, cáp singlemode được phủ vỏ ngoài màu vàng và sợi multimode được phủ màu cam hoặc aqua.

Chế độ đơn so với khoảng cách sợi đa chế độ

Singlemode phù hợp cho các ứng dụng đường dài, trong khi Multimode được thiết kế để chạy khoảng cách ngắn. Khi nói đến khoảng cách singlemode so với multimode, những gì khác biệt có thể định lượng?

Từ bảng trên, chúng ta có thể thấy rằng khoảng cách singlemode dài hơn nhiều so với multimode ở tốc độ dữ liệu từ 1g đến 10g, nhưng multimode OM3/OM4/OM5 hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn. Do multimode có kích thước lõi lớn và hỗ trợ nhiều hơn một chế độ ánh sáng, khoảng cách sợi của nó bị giới hạn bởi sự phân tán phương thức là một hiện tượng phổ biến trong chỉ số bước đa chế độ. Trong khi singlemode thì không. Đó là sự khác biệt thiết yếu giữa họ. Ngoài ra, singlemode OS2 có thể hỗ trợ khoảng cách dài hơn trong các liên kết 40G và 100G, không được liệt kê trong bảng.

Chế độ singlemode so với chi phí sợi đa chế độ

Chế độ singlemode so với chi phí sợi multimode là một chủ đề nóng trong một số diễn đàn. Số người đã bày tỏ ý kiến ​​của riêng họ. Quan điểm của họ chủ yếu tập trung vào chi phí bộ thu phát quang, chi phí hệ thống và chi phí lắp đặt.

1. Chi phí bộ thu phát quang (Optical Transceiver )

So với bộ thu phát singlemode, giá của bộ thu phát multimode thấp hơn gần hai hoặc ba lần. Bảng sau đây lấy các bộ thu phát một chế độ đơn Cisco tương thích FS và bộ thu phát đa chế độ làm ví dụ.

Từ bảng, chúng ta có thể thấy rằng chênh lệch giá đạt được rất nhiều khi tăng tốc độ.

2. Chi phí hệ thống

Để sử dụng các thuộc tính cơ bản của các sợi chế độ đơn, thường hướng đến các ứng dụng khoảng cách dài hơn, yêu cầu bộ thu phát với các laser hoạt động ở các bước sóng dài hơn với kích thước điểm nhỏ hơn và chiều rộng phổ thường hẹp hơn. Các đặc tính của bộ thu phát này kết hợp với nhu cầu căn chỉnh có độ chính xác cao hơn và dung sai đầu nối chặt chẽ hơn với đường kính lõi nhỏ hơn dẫn đến chi phí bộ thu phát cao hơn đáng kể và chi phí kết nối cao hơn cho các kết nối singlemode.

Câu hỏi thường gặp về cáp quang Singlemode so với Multimode
 

Q: Loại Singlemode hay loại Multimode tốt hơn?

Trả lời: Như đã được đề cập ở trên, cáp singlemode và cáp multimode có lợi thế riêng về chi phí và ứng dụng. Không có điều gì rằng các cáp quang singlemode tốt hơn multimode. Chỉ cần chọn ứng dụng phù hợp nhất cho các ứng dụng của bạn.

Q: Tôi có thể trộn loại singlemode và loại multimode không?

Trả lời: Câu trả lời này cho câu hỏi này là không. Singlemode và Multimode có kích thước lõi khác nhau và số lượng chế độ ánh sáng mà chúng truyền cũng khác nhau. Nếu bạn trộn hoặc kết nối chúng trực tiếp với nhau, bạn sẽ mất một lượng lớn tổn thất quang học, dẫn đến một liên kết bị xuống. Hãy nhớ rằng không bao giờ trộn các loại cáp khác nhau một cách ngẫu nhiên.

Q: Tôi có thể sử dụng bộ thu phát đa chế độ trên cáp quang singlemode không?

Trả lời: Nói chung, câu trả lời là "không". Mất quang học lớn sẽ xảy ra nếu bộ thu phát đa chế độ được kết nối với sợi chế độ đơn. Tuy nhiên, điều ngược lại sẽ hoạt động. Ví dụ: SFP Singlemode 1000base-LX có thể hoạt động trên cáp multimode bằng cách sử dụng cáp sợi điều hòa chế độ. Đôi khi, bộ chuyển đổi Media Converter cũng có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề như vậy giữa bộ thu phát singlemode và multimode.

Q: Chế độ singlemode với loại cáp quang đa mã loại: Tôi nên chọn cái nào?

Trả lời: Khi đưa ra quyết định giữa cáp singlemode và cáp multimode, yếu tố đầu tiên cần xem xét là khoảng cách sợi mà bạn thực sự cần. Ví dụ, trong một trung tâm dữ liệu, cáp multimode đủ cho khoảng cách 300-400 mét. Mặc dù trong các ứng dụng yêu cầu khoảng cách lên đến vài ngàn mét, sợi chế độ đơn là lựa chọn tốt nhất. Và trong các ứng dụng có thể sử dụng singlemode và multimode, các yếu tố khác như chi phí và yêu cầu nâng cấp trong tương lai nên được xem xét cho sự lựa chọn của bạn.