โดยทั่วไปแล้ว เส้นใยนำแสงมีสองประเภท ได้แก่ เส้นใยที่รองรับเส้นทางการส่งสัญญาณหลายเส้นทางหรือโหมดตามขวาง เรียกว่า เส้นใยนำแสงแบบหลายโหมด (MMF) และเส้นใยที่รองรับโหมดเดียว เรียกว่า เส้นใยนำแสงแบบโหมดเดียว (SMF) แต่ความแตกต่างระหว่างทั้งสองประเภทคืออะไร บทความนี้จะช่วยให้คุณได้คำตอบ
ภาพรวมของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบ Single Mode และ Multimode
เส้นใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดอนุญาตให้แสงส่งผ่านได้เพียงโหมดเดียวในแต่ละครั้ง ในขณะที่เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดสามารถส่งผ่านแสงได้หลายโหมด ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองแบบอยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนเส้นใย ความยาวคลื่นและแหล่งกำเนิดแสง แบนด์วิดท์ สีหุ้ม ระยะทาง ต้นทุน ฯลฯ
ไฟเบอร์แบบ Single Mode กับ Multimode แตกต่างกันอย่างไร?
ได้เวลาเปรียบเทียบโหมดเดี่ยวกับโหมดคู่แล้วใยแก้วนำแสงและเข้าใจความแตกต่างของพวกเขา
เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง
สายเคเบิลแบบ Single Mode มีขนาดแกนกลางเล็กกว่า โดยทั่วไปอยู่ที่ 9 ไมโครเมตร ทำให้มีการลดทอนสัญญาณต่ำกว่า มีแบนด์วิดท์สูงกว่า และส่งสัญญาณได้ไกลกว่า
ในทางตรงกันข้าม เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดมีขนาดแกนกลางที่ใหญ่กว่า โดยปกติจะมีขนาด 62.5 ไมโครเมตร หรือ 50 ไมโครเมตร โดย OM1 มีขนาด 62.5 ไมโครเมตร และ OM2/OM3/OM4/OM5 มีขนาด 5 ไมโครเมตร แม้ว่าจะมีขนาดแตกต่างกัน แต่ก็ไม่สามารถมองเห็นได้ง่ายด้วยตาเปล่า เนื่องจากมีขนาดเล็กกว่าความกว้างของเส้นผมมนุษย์ การตรวจสอบรหัสที่พิมพ์อยู่บนสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสามารถช่วยระบุประเภทได้
เมื่อมีชั้นหุ้มป้องกัน ทั้งเส้นใยแบบโหมดเดี่ยวและแบบหลายโหมดจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 125 ไมโครเมตร
ความยาวคลื่นและแหล่งกำเนิดแสง
ใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมด ซึ่งมีขนาดแกนกลางใหญ่ ใช้แหล่งกำเนิดแสงราคาประหยัด เช่น แสงจาก LED และ VCSEL ที่ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร และ 1300 นาโนเมตร ในทางตรงกันข้าม สายเคเบิลแบบซิงเกิลโหมด ซึ่งมีขนาดแกนกลางเล็กกว่า ใช้เลเซอร์หรือไดโอดเลเซอร์ในการผลิตแสงที่ฉีดเข้าไปในสายเคเบิล โดยทั่วไปจะมีความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตร และ 1550 นาโนเมตร
แบนด์วิดท์
ใยแก้วนำแสงทั้งสองประเภทนี้แตกต่างกันในด้านความสามารถในการรับส่งข้อมูล ใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดให้แบนด์วิดท์เกือบไม่จำกัด เนื่องจากรองรับแหล่งกำเนิดแสงเพียงโหมดเดียว ส่งผลให้มีการลดทอนและการกระจายตัวต่ำ จึงเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้สำหรับการสื่อสารความเร็วสูงในระยะทางไกล
ในทางกลับกัน ไฟเบอร์แบบมัลติโหมดสามารถส่งผ่านโหมดแสงได้หลายโหมด แต่มีการลดทอนสูงกว่าและมีการกระจายตัวมากกว่า ซึ่งจำกัดแบนด์วิดธ์ของมัน
เส้นใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดในแง่ของความจุแบนด์วิดท์
การลดทอน
ใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดมีการลดทอนสัญญาณต่ำกว่า ในขณะที่ใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดมีแนวโน้มที่จะลดทอนสัญญาณได้มากกว่า
ระยะทาง
สายเคเบิลแบบซิงเกิลโหมดมีการลดทอนสัญญาณและการกระจายโหมดที่ต่ำกว่า ทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ในระยะทางที่ไกลกว่าแบบมัลติโหมด มัลติโหมดมีราคาประหยัดแต่จำกัดเฉพาะการส่งสัญญาณระยะสั้น (เช่น 550 เมตร สำหรับ 1 Gbps) ในขณะที่ซิงเกิลโหมดใช้สำหรับการส่งสัญญาณในระยะทางไกลมาก
ค่าใช้จ่าย
เมื่อพิจารณาต้นทุนโดยรวมแล้ว สามส่วนหลักๆ มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง
ค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง
โดยทั่วไปแล้ว มักเข้าใจผิดว่าค่าติดตั้งสายไฟเบอร์แบบซิงเกิลโหมดจะสูงกว่าสายไฟเบอร์แบบมัลติโหมด เนื่องจากข้อดีของมัน อย่างไรก็ตาม ความจริงแล้วกลับตรงกันข้าม ด้วยกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายได้ถึง 20-30% เมื่อเทียบกับสายไฟเบอร์แบบมัลติโหมด สำหรับสายไฟเบอร์ OM3/OM4/OM5 ที่มีราคาสูง การใช้สายไฟเบอร์แบบซิงเกิลโหมดสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้ถึง 50% หรือมากกว่านั้น อย่างไรก็ตาม ต้องคำนึงถึงค่าใช้จ่ายของตัวรับส่งสัญญาณแสงด้วย
ต้นทุนของทรานซีฟเวอร์แบบออปติคอล
ตัวรับส่งสัญญาณแสงเป็นส่วนประกอบที่มีต้นทุนสูงในระบบสายเคเบิลใยแก้วนำแสง คิดเป็นสัดส่วนที่สำคัญ บางครั้งอาจสูงถึง 70% ของต้นทุนทั้งหมด โดยทั่วไปแล้ว ตัวรับส่งสัญญาณแบบซิงเกิลโหมดจะมีราคาแพงกว่าแบบมัลติโหมด 1.2 ถึง 6 เท่า เนื่องจากแบบซิงเกิลโหมดใช้ไดโอดเลเซอร์กำลังสูง (LD) ซึ่งมีราคาแพงกว่า ในขณะที่อุปกรณ์แบบมัลติโหมดมักใช้ LED หรือ VCSELS ที่มีต้นทุนต่ำกว่า
ค่าใช้จ่ายในการอัปเกรดระบบ
ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยี ระบบสายเคเบิลจึงมักต้องการการอัปเกรดและการขยายเพิ่มเติม สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดให้ความสามารถในการขยายขนาด ความยืดหยุ่น และความสามารถในการปรับตัวที่มากกว่า ในขณะที่สายเคเบิลแบบมัลติโหมด เนื่องจากมีแบนด์วิดท์จำกัดและใช้งานได้ในระยะทางสั้น อาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการในอนาคตสำหรับการส่งสัญญาณระยะไกลและปริมาณมากได้
การอัพเกรดระบบใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดทำได้ง่ายกว่า โดยเปลี่ยนเฉพาะสวิตช์และทรานซีฟเวอร์เท่านั้น ไม่จำเป็นต้องวางใยแก้วนำแสงใหม่ ในทางตรงกันข้าม สำหรับสายเคเบิลมัลติโหมด การอัพเกรดจาก OM2 เป็น OM3 และจากนั้นเป็น OM4 เพื่อการส่งข้อมูลความเร็วสูงขึ้น จะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องเปลี่ยนใยแก้วนำแสงที่วางอยู่ใต้พื้น
โดยสรุปแล้ว ระบบมัลติโหมดคุ้มค่าสำหรับระยะทางสั้นๆ ในขณะที่ระบบซิงเกิลโหมดเหมาะสำหรับระยะทางปานกลางถึงไกล
สี
การใช้รหัสสีช่วยให้ระบุประเภทสายเคเบิลได้ง่ายขึ้น มาตรฐาน TlA-598C ใช้รหัสสีที่แนะนำโดยอุตสาหกรรมเพื่อให้ง่ายต่อการจดจำ
เลนส์มัลติโหมด OM1 และ OM2 มักจะมีปลอกสีส้ม
โดยปกติแล้วหูฟัง OM3 จะมีปลอกหุ้มสีฟ้าอมเขียว
โดยปกติแล้วหูฟัง OM4 จะมีปลอกหุ้มสีฟ้าหรือสีม่วง
OM5 มีสีเขียวมะนาว
โหมดเดี่ยว OS1 และ OS2 โดยทั่วไปใช้สายต่อสีเหลือง
แอปพลิเคชัน
สายเคเบิลแบบซิงเกิลโหมดส่วนใหญ่ใช้ในระบบโครงข่ายหลักระยะไกลและระบบโครงข่ายเมืองในเครือข่ายโทรคมนาคม เครือข่ายข้อมูล และเครือข่ายเคเบิลทีวี
ในทางกลับกัน สายเคเบิลมัลติโหมดส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ในงานที่มีระยะทางค่อนข้างสั้น เช่น ศูนย์ข้อมูล ระบบคลาวด์คอมพิวติ้ง ระบบรักษาความปลอดภัย และเครือข่าย LAN (Local Area Network)
บทสรุป
โดยสรุปแล้ว สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดเหมาะสำหรับการส่งข้อมูลระยะไกลในเครือข่ายผู้ให้บริการ เครือข่าย MAN และ PON ในขณะที่สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดมักใช้ในองค์กร ศูนย์ข้อมูล และ LAN เนื่องจากมีระยะทางสั้นกว่า สิ่งสำคัญคือการเลือกประเภทของใยแก้วนำแสงที่เหมาะสมกับความต้องการของเครือข่ายของคุณมากที่สุด โดยคำนึงถึงต้นทุนรวมของใยแก้วนำแสงด้วย ในฐานะนักออกแบบเครือข่าย การตัดสินใจนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตั้งค่าเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้
วันที่เผยแพร่: 19 มิถุนายน 2568