Światłowód jednomodowy a wielomodowy – na czym polega różnica?

Światłowody to struktury z włókna szklanego wykorzystywane do propagacji światła jako nośnika informacji. Można śmiało powiedzieć, że zrewolucjonizowały one możliwości transmisji danych. Na rynku dostępne są różne rodzaje światłowodów. Najczęściej spotykany podział dotyczy struktury modowej i dzieli je na jednomodowe oraz wielomodowe. Czym się one między sobą różnią?

Światłowód jednomodowy

Światłowód jednomodowy ma rdzeń o średnicy około 9 µm. Najczęściej spotykana znormalizowana średnica płaszcza wynosi 125 µm. Światłowodem jednomodowym transmitowany jest tylko jeden mod (wiązka) światła o określonej długości fali. Przenosi się on niemal równolegle do osi światłowodu i dociera do końca włókna w modzie podstawowym. Taki sposób transmisji sygnału sprawia, że światłowody jednomodowe ulegają niskiej dyspersji modowej (inaczej rozmyciu), co przekłada się na powstawanie jedynie niewielkich zakłóceń. Jednocześnie skutkuje on występowaniem dyspersji chromatycznej, na którą składają się dyspersja materiałowa i falowa. Mają one jednak niewielki wpływ na rozmycie sygnału.

Światłowody jednomodowe, dostępne na przykład w ofercie firmy S-Cabling, charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami częstotliwościowymi oraz dużą pojemnością kanału przenoszenia. Dzięki niewielkiemu rozmyciu sygnału nadają się doskonale do transmisji informacji na duże odległości. Za pomocą światłowodów jednomodowych można przesyłać dane na odległość nawet do 120 km bez konieczności stosowania repeatera regenerującego sygnał. Ponadto włókna jednomodowe pozwalają na transmisję sygnału w technologii xWDM o przepływie liczonym w Tb/s.

Światłowód wielomodowy

Rdzeń światłowodu wielomodowego ma znacznie większą średnicę niż jednomodowego – wynosi ona zwykle 50 µm (w przypadku konstrukcji starszego typu nawet 62,5 µm). Średnica płaszcza jest taka sama i równa się 125 µm. W światłowodzie wielomodowym transmisja sygnału o tej samej długości fali polega na jego rozpraszaniu między wieloma modami. Ich prędkość względem falowodu może być różna. Skutkuje to powstaniem wewnątrz światłowodu zjawiska dyspersji modowej, która wpływa na znaczne ograniczeniu zasięgu lub szybkości transmisji.

W rezultacie przy pomocy światłowodów wielomodowych można skutecznie transmitować dane na odległość do około 2 km. Maksymalny zasięg transmisji zależy od zastosowanego urządzenia optycznego oraz jego możliwości. Światłowody wielomodowe mają jednak swoje zalety. Najważniejszą z nich jest ich niższa cena niż w przypadku światłowodów jednomodowych. Tańszy jest również współpracujący z nimi osprzęt. Dzięki temu używa się ich powszechnie do transmisji sygnału na mniejsze odległości – na przykład w obrębie budynku albo kampusu.