¿Cuáles son las diferencias y usos de la fibra óptica monomodo y multimodo?

La fibra óptica monomodo y la fibra óptica multimodo son dos formas comunes de transmisión por fibra óptica, tienen una estructura diferente, por lo que existen algunas diferencias en el uso y la aplicación. Este artículo presenta en detalle la estructura, las características, los usos, las ventajas y los inconvenientes de la fibra monomodo y la fibra multimodo.

I. Fibra monomodo

1. Estructura y principio
   Una fibra monomodo es una fibra óptica con un núcleo de diámetro fino, normalmente entre 8 y 10 micras. Sus componentes principales son el núcleo y el revestimiento, donde el núcleo es el medio de transmisión de la señal óptica y el revestimiento se utiliza para proteger el núcleo y controlar la transmisión de la señal óptica.

2. Características y ventajas
   (1) Larga distancia de transmisión: debido al fino diámetro del núcleo, la fibra óptica monomodo supera el problema de la distorsión multitrayecto en la transmisión de la fibra óptica multimodo, por lo que se reduce la pérdida de transmisión de la señal. Por lo tanto, la distancia de transmisión de la fibra monomodo es relativamente larga, generalmente de hasta decenas de kilómetros o cientos de kilómetros, adecuada para la comunicación a larga distancia y la transmisión de datos.

(2) Gran ancho de banda de transmisión: como las señales ópticas sólo pueden transmitirse por un camino óptico en las fibras ópticas monomodo, éstas tienen un mayor ancho de banda de transmisión y pueden transmitir más información. Esto hace que la fibra monomodo sea adecuada para la transmisión de datos a alta velocidad, la comunicación de banda ancha y otros escenarios.

(3) Gran capacidad antiinterferente: Dado que la transmisión de la señal sólo puede llevarse a cabo a lo largo de una trayectoria luminosa, la fibra óptica monomodo puede reducir las interferencias de otras señales ópticas irrelevantes, mejorar la calidad de la señal transmitida y tener una gran capacidad antiinterferente.

3. Desventajas y limitaciones
   (1) Elevado coste de los equipos: debido a los elevados requisitos técnicos para fabricar y utilizar fibras ópticas monomodo, su coste de fabricación es relativamente alto y los equipos son más caros que los de las fibras ópticas multimodo.

(2) Dificultad de conexión: Dado que el diámetro del haz de la fibra óptica monomodo es pequeño, debe alinearse con precisión cuando se conectan equipos de fibra óptica monomodo; de lo contrario, es fácil que se produzcan pérdidas de conexión excesivas o que no se establezca la conexión. Esto conlleva ciertas dificultades en el uso y mantenimiento de la fibra óptica monomodo.

4. escenario de aplicación
   La fibra óptica monomodo se utiliza principalmente en el campo de la comunicación a larga distancia y la transmisión de datos, como la red de área metropolitana (MAN), la red de área extensa (WAN), la interconexión de centros de datos, etc., debido a sus características de larga distancia de transmisión y gran ancho de banda de transmisión.

II. Fibra multimodo

1. Estructura y principio
   Una fibra multimodo es una fibra óptica con un diámetro de núcleo más grueso, normalmente entre 50 y 62,5 micras. Los principales componentes de una fibra multimodo son similares a los de una fibra monomodo, incluidos el núcleo y el revestimiento, pero el mayor diámetro del núcleo de una fibra multimodo le permite soportar múltiples trayectorias ópticas durante la transmisión.

2. Características y ventajas
   (1) Bajo coste de los equipos: la tecnología de fabricación de la fibra óptica multimodo es relativamente sencilla, por lo que su coste de fabricación es bajo y el precio de los equipos es relativamente barato.

(2) Facilidad de conexión: Como el diámetro del haz de una fibra multimodo es grande, es relativamente fácil alinearla al conectarla y la pérdida de conexión es pequeña. Esto hace que el uso y el mantenimiento de las fibras ópticas multimodo sean relativamente sencillos.

(3) Transmisión de alta capacidad: la fibra óptica multimodo admite múltiples rutas ópticas para la transmisión, por lo que la capacidad de transmisión es mayor y puede transmitir varias señales al mismo tiempo, lo que resulta adecuado para escenas que requieren una transmisión de alta capacidad.

3. Desventajas y limitaciones
   (1) Distancia de transmisión limitada: la fibra óptica multimodo es propensa a la dispersión cromática y a la pérdida de propagación durante la transmisión debido al problema de la transmisión multitrayecto, por lo que la distancia de transmisión es más corta, generalmente de unos pocos kilómetros.

(2) Pequeño ancho de banda de transmisión: Debido a la existencia de múltiples caminos ópticos para la transmisión, la señal se verá afectada por la distorsión multitrayecto y otros problemas durante la transmisión, por lo que su ancho de banda de transmisión es pequeño, adecuado para la transmisión de datos a baja velocidad y la comunicación a corta distancia.

4. escenario de aplicación
   La fibra óptica multimodo se utiliza principalmente en escenarios de transmisión de corta y media distancia, como redes de área local, sistemas de videovigilancia, transmisión multimedia, etc., debido a su bajo coste de equipamiento y fácil conexión.

En resumen, la fibra óptica monomodo y la fibra óptica multimodo presentan ciertas diferencias en cuanto a estructura, características, ventajas e inconvenientes, así como en sus aplicaciones. La fibra óptica monomodo es adecuada para la transmisión de datos a larga distancia y alta velocidad, entre otros, mientras que la fibra óptica multimodo es adecuada para la transmisión de datos a corta distancia y baja velocidad, entre otros. Si conocemos las características y aplicaciones de la fibra óptica monomodo y la fibra óptica multimodo, podremos elegir con mayor precisión el método de transmisión por fibra óptica adecuado y mejorar la eficacia y calidad de la transmisión de datos.