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Visualizações: 0 Autor: Editor de sites Publicar Tempo: 2025-09-02 Origem: Site
A fibra de modo único (SMF) é uma fibra óptica projetada para permitir que apenas um modo de propagação de luz (ou caminho) passasse em um determinado comprimento de onda operacional. Isso significa que o sinal de luz viaja ao longo do eixo central da fibra em um único caminho, com reflexão e dispersão mínimas. Como resultado, permite a transmissão de dados de longa distância e alta capacidade com atenuação e dispersão extremamente baixa.
O termo 'mode ' refere -se ao padrão de distribuição de campo eletromagnético, à medida que se propaga através da fibra. Simplificando, ele pode ser entendido como os diferentes caminhos que a luz pode seguir dentro da fibra. A fibra de modo único permite que apenas um caminho (o modo fundamental) exista.
Esta é a característica estrutural mais proeminente da fibra de modo único. Seu diâmetro central é extremamente pequeno, geralmente variando de 8μm a 10μm (com 9μm sendo padrão). Para comparação, a fibra multimodo normalmente possui um diâmetro central de 50μm ou 62,5μm . O pequeno núcleo restringe fisicamente a luz a se propagar em apenas um modo (um caminho reto).
A fibra de modo único geralmente opera nas bandas de comprimento de onda longo, principalmente a 1310Nm e 1550nm . Nesses comprimentos de onda, a dispersão do material e a perda devido à dispersão de Rayleigh são mínimas, garantindo o desempenho ideal.
A fibra de modo único requer o uso de uma fonte de luz a laser (por exemplo, laser de feedback distribuído, DFB-LD) devido ao seu alto brilho, coerência e excelente colimação, que permitem acoplamento eficiente da luz no núcleo extremamente pequeno. LEDs baratos (diodos emissores de luz) não podem ser usados porque sua luz é muito divergente para ser efetivamente acoplada ao núcleo de fibra de modo único.
Como apenas um modo é transmitido, a fibra de modo único elimina a dispersão modal (a ampliação do sinal causada por diferentes modos que chegam ao endpoint em momentos diferentes). Isso resulta em largura de banda extremamente alta e baixa atenuação, tornando-o ideal para distâncias ultra-longas (dezenas a centenas de quilômetros) e comunicações de alta velocidade (por exemplo, 10g, 40g, 100g, 400g e além).
O custo da fibra de modo único é comparável ou, às vezes, menor que a fibra de modo múltiplo. No entanto, o equipamento óptico associado (transmissores a laser e receptores de precisão) é significativamente mais caro do que o equipamento usado em sistemas de modo múltiplo.
Pense na fibra de modo múltiplo como um tubo largo . Quando a luz entra, os fótons podem viajar em vários ângulos (modos), alguns em uma linha reta e outros em um padrão em zigue -zague. Isso faz com que diferentes caminhos de luz cheguem ao ponto final em momentos ligeiramente diferentes ( dispersão modal ), limitando a velocidade e a distância da transmissão.
Vantagens : equipamentos baratos (usando LEDs ou lasers VCSEL) e conexões mais fáceis.
Desvantagens : distância menor e largura de banda mais baixa.
Aplicações : data centers, redes de área local (LANS) e redes de curta distância do campus.
A fibra de modo único é como uma palha extremamente fina . A luz só pode viajar em um modo - quase perfeitamente reta - constante todos os fótons chegam ao ponto de extremidade simultaneamente, sem dispersão modal.
Vantagens : largura de banda extremamente alta, longas distâncias e baixa perda.
Desvantagens : equipamentos caros e conexões de alta precisão necessárias.
APLICAÇÕES : Redes de telecomunicações de longo curso, redes de áreas metropolitanas, fibra para casa (FTTH) e cabos submarinos.
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| PROPRIE | FIBRA DE MODO MODO (MMF) | (MMF) |
|---|---|---|
| Diâmetro do núcleo | Muito pequeno (8-10 μm) | Maior (50 ou 62,5 μm) |
| Modos de luz | Modo único | Vários modos |
| Fonte de luz | Laser (LD) | Laser de LED ou VCSEL |
| Largura de banda | Extremamente alto (teoricamente ilimitado) | Mais baixo |
| Distância de transmissão | Muito longo (quilômetros) | Mais curto (centenas de metros) |
| Dispersão | Principalmente dispersão material | A dispersão modal é primária |
| Custo | Equipamento caro, fibra acessível | Equipamento acessível, fibra um pouco mais cara |
A fibra de modo único é a espinha dorsal das redes de comunicação modernas, amplamente usadas em:
Redes de telecomunicações de longo curso : Conexão de cidades e países.
Redes de televisão a cabo (CATV) : fornecendo sinais de vídeo de alta qualidade.
Fibra para casa (FTTH) : Fornecendo Internet de alta velocidade para famílias.
Interconexões de data center : Ativando a sincronização de dados de alta velocidade entre data centers.
Cabos submarinos : Conectando continentes globais à comunicação internacional.
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