A diferença entre fibra óptica monomodo e multimodo

Embora a fibra óptica monomodo e a fibra óptica multimodo sejam amplamente utilizadas em diversas aplicações em projetos de segurança eletrônica (CFTV e etc), a diferença entre elas ainda confunde muita gente.

Hoje falaremos sobre construção básica, distância da fibra, custo, cor da fibra, e etc para fazer uma comparação detalhada entre a fibra óptica monomodo e multimodo.

A diferença entre fibra óptica monomodo e multimodo em termos práticos

Monomodo significa que a fibra permite que um tipo de modo de luz seja propagado por vez. Enquanto multimodo significa que a fibra pode propagar vários modos de luz. As diferenças entre fibra monomodo e multimodo residem principalmente no diâmetro do núcleo da fibra, comprimento de onda e fonte de luz, largura de banda, revestimento de cor, distância e custo.

Diâmetro do núcleo

O diâmetro do núcleo da fibra monomodo é muito menor do que a fibra multimodo. Seu diâmetro de núcleo típico é de 9 µm. E o diâmetro do núcleo da fibra multimodo é de 50 µm e 62,5 µm normalmente, o que permite ter maior capacidade de “coleta de luz” e simplificar as conexões. 

O diâmetro do revestimento da fibra monomodo e multimodo é de 125 µm.

Fibra Monomodo e Multimodo

A atenuação da fibra multimodo é maior do que a fibra monomodo devido ao seu diâmetro central maior. O núcleo de fibra do cabo monomodo é muito estreito, então a luz que passa por esses cabos de fibra óptica não é refletida muitas vezes, o que mantém a atenuação ao mínimo.

9/125 Fibra Óptica Monomodo 50/125 OM3 Fibra Óptica Multimodo
Atenuação em 1310nm 0.36 dB/km Atenuação em 850 nm 3.0 dB/km
Atenuação em 1550nm 0.22 dB/km Atenuação em 1300 nm 1.0 dB/km

Comprimento de onda e fonte de luz

Devido ao grande tamanho do núcleo da fibra óptica multimodo, algumas fontes de luz de baixo custo como LEDs e VCSELs (lasers emissores de superfície de cavidade vertical) que funcionam no comprimento de onda de 850 nm e 1300 nm são usadas em cabos de fibra óptica multimodo. Enquanto a fibra óptica monomodo geralmente usa um laser ou diodos de laser para produzir luz injetada no cabo. E o comprimento de onda da fibra óptica monomodo comumente usado é 1310 nm e 1550 nm.

Largura de banda

A largura de banda da fibra multimodo é limitada por seu modo de luz e a largura de banda máxima no momento é 28000 MHz * km de fibra OM5. Embora a largura de banda da fibra de modo único seja ilimitada, teoricamente, porque permite que apenas um modo de luz passe por vez.

Bainha de cor

De acordo com a definição padrão TIA-598C, para aplicações não militares, o cabo monomodo é revestido com uma bainha externa amarela e a fibra multimodo é revestida com uma jaqueta laranja ou azul.

Diferença de Cor entre fibra monomodo e multimodo

Distância da fibra multimodo e monomodo

Sabe-se que a fibra monomodo é adequada para aplicações de longa distância, enquanto a fibra óptica multimodo é projetada para percursos de curta distância.

Então, quando se trata de distância de modo único versus fibra multimodo, quais são as diferenças na prática?

Tipo da Fibra Óptica Distância da Fibra Óptica
Fast Ethernet 100BA SE-FX 1Gb Ethernet 1000BASE-SX 1Gb Ethernet 1000BA SE-LX 10Gb Base SE-SR 25Gb Base SR-S 40Gb Base SR4 100Gb Base SR10
Monomodo OS2 200m 5,000m 5,000m 10km / / /
Multimodo OM1 200m 275m 550m / / / /
OM2 200m 550m / / / /
OM3 200m 550m 300m 70m 100m 100m
OM4 200m 550m 400m 100m 150m 150m
OM5 200m 550m 300m 100m 400m 400m

No gráfico, podemos ver que a distância da fibra de modo único é muito maior do que a dos cabos de fibra multimodo na taxa de dados de 1G a 10G, mas a fibra multimodo OM3 / OM4 / OM5 suporta uma taxa de dados mais alta.

Como a fibra óptica multimodo tem um tamanho de núcleo grande e suporta mais de um modo de luz, sua distância de fibra é limitada pela dispersão modal, que é um fenômeno comum em fibra de índice escalonado multimodo. Enquanto a fibra monomodo não é. Essa é a diferença essencial entre eles. Além disso, a fibra monomodo OS2 pode suportar distâncias mais longas em links de 40G e 100G, que não estão listados na tabela.

Custo de fibra multimodo e monomodo

“Custo da fibra monomodo vs multimodo” é um tópico importante em alguns fóruns. Muitas pessoas expressaram suas próprias opiniões. Suas opiniões se concentram principalmente no custo do transceptor óptico, custo do sistema e custo de instalação.

Custo do transceptor óptico

Comparado aos transceptores de modo único, o preço dos transceptores multimodo é quase duas ou três vezes menor. A diferença de preço ganha muito com o aumento da velocidade.

Custo do Sistema

Para utilizar os atributos fundamentais das fibras monomodo, que geralmente são voltadas para aplicações de longa distância, são necessários transceptores com lasers que operam em comprimentos de onda mais longos com tamanho de ponto menor e largura espectral geralmente mais estreita.

Essas características do transceptor, combinadas com a necessidade de alinhamento de maior precisão e tolerâncias de conector mais estreitas para diâmetros de núcleo menores, resultam em custos de transceptor significativamente mais altos e custos de interconexão gerais mais altos para interconexões de fibra de modo único.

Diferença de Preço da Fibra Monomodo e Multimodo

Os métodos de fabricação para transceptores baseados em VCSEL que são otimizados para uso com fibras multimodo são mais facilmente fabricados em dispositivos de matriz e são mais baratos do que os transceptores monomodo equivalentes.

Apesar do uso de múltiplas faixas de fibra e matrizes de transceptores múltiplos, há economia de custos significativa em relação à tecnologia monomodo que emprega operação única ou multicanal em relação à conectividade simplex-duplex. O sistema de fibra multimodo oferece o menor custo de sistema e caminho de atualização para 100G para aplicativos locais baseados em padrão usando interconexões baseadas em óptica paralela.

Custo de instalação

A fibra óptica monomodo geralmente custa menos do que a fibra multimodo. Ao construir uma rede de fibra óptica 1G que você deseja poder ir para 10G ou mais rapidamente, a economia no custo da fibra para monomodo economiza cerca de metade do preço.

Já a fibra multimodo OM3 ou OM4 aumenta 35% no custo dos módulos SFP. A ótica monomodo é mais cara, mas os custos de mão de obra para substituir o multimodo são significativamente mais altos, especialmente se seguir OM1 — OM2 — OM3 — OM4.

Se você estiver disposto a olhar para SFPs ex-Fibre Channel usados, o preço do monomodo 1G cai completamente. Se você tem orçamento e precisa de conexões curtas de 10G, a última verificação econômica ainda suporta multimodo. Fique de olho nessa economia, pois a história sugere que o preço premium para o modo único cairá.

Perguntas frequentes sobre fibra multimodo e monomodo

P: Qual é a melhor fibra óptica monomodo ou multimodo?

R: Como mencionado acima, os cabos de fibra monomodo e multimodo têm suas próprias vantagens em termos de custo e aplicações. Não existe tal coisa que as fibras ópticas de modo único são melhores do que as multimodo. Basta escolher o mais adequado para suas aplicações.

 

P: Posso misturar fibra óptica monomodo e multimodo?

R: Esta resposta para esta pergunta é “não”. A fibra multimodo e a fibra monomodo têm tamanhos de núcleo diferentes e o número de modos de luz que transmitem também é diferente. Se você misturar as duas fibras, ou conectá-las diretamente, você perderá uma grande quantidade de perda óptica, resultando em um link oscilando ou caindo. Lembre-se de nunca misturar diferentes tipos de cabeamento aleatoriamente.

 

P: Posso usar um transceptor multimodo em fibra monomodo?

R: De um modo geral, a resposta é “não”. Ocorrerá grande perda óptica se um transceptor multimodo for conectado com fibra de modo único. No entanto, o oposto funcionará. Por exemplo, o SFP de modo único 1000BASE-LX pode funcionar em cabo de fibra multimodo usando cabo de fibra de condicionamento de modo. Às vezes, conversores de mídia de fibra também podem ser usados ​​para resolver esses problemas entre transceptores de modo único e transceptores multimodo.

 

P: Fibra monomodo ou multimodo: qual devo escolher?

R: Ao tomar uma decisão entre cabos de fibra monomodo e multimodo, o primeiro fator a considerar é a distância da fibra que você realmente precisa. Por exemplo, em um data center, cabos de fibra multimodo são suficientes para a distância de 300-400 metros. Mas haverá limitações de largura de banda de algumas centenas de MHz por Km de comprimento. Consequentemente, um link de 15km será limitado a cerca de 10 a 30 MHz. Para CCTV isso será bom, mas para transmissão de dados em alta velocidade pode não ser.

A fibra monomodo, por outro lado, será útil para distâncias superiores a 15km, mas exigirá o uso de transmissores monomodo (que normalmente usam diodos laser de estado sólido). O custo mais alto desses emissores ópticos significa que o equipamento monomodo pode ser de 2 a 4 vezes mais caro do que o equipamento multimodo.

Resumo

A partir da comparação – modo único versus fibra multimodo, pode-se concluir que tanto a ótica monomodo quanto a ótica multimodo têm seus próprios recursos. O sistema de cabeamento de fibra monomodo é adequado para aplicações de transmissão de dados de longo alcance e amplamente implantado em redes de operadoras, MANs e PONs. O sistema de cabeamento de fibra multimodo tem um alcance menor e é amplamente implantado em empresas, centros de dados e LANs. Não importa qual você escolha, com base no custo total da fibra, escolher aquela que melhor se adapta às suas demandas de rede é uma tarefa importante para todo projetista de rede.

 

Tabela de Conteúdo

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