单模光纤的作用和参数对比

单模光纤(SingleModeFiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光纤。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。

单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

从成本角度考虑，由于光端机非常昂贵，故采用单模光纤的成本会比多模光纤光缆的成本高。

折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有8~10 μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式(两个偏振态简并)，所以称为单模光纤，其信号畸变很小。 "单模光纤" 在学术文献中的解释:一般v小于2.405时,光纤中就只有一个波峰通过,故称为单模光纤,它的芯子很细,约为8一10微米,模式色散很小.影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散,而以模式色散最为重要,单模光纤的色散小,故能把光以很宽的频带传输很长距离。

单模光纤具备10 micron的芯直径，可容许单模光束传输，可减除频宽及振模色散(Modal dispersion)的限制，但由于单模光纤芯径太小，较难控制光束传输，故需要极为昂贵的激光作为光源体，而单模光缆的主要限制在于材料色散(Material dispersion)，单模光缆主要利用激光才能获得高频宽，而由于LED会发放大量不同频宽的光源，所以材料色散要求非常重要。

单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

从成本角度考虑，由于光端机非常昂贵，故采用单模光纤的成本会比多模光纤电缆的成本高。

单模光纤(SingleModeFiber, SMF)

单模光纤与多模光纤相比较，芯径细很多，仅为8~10μm。因只传一个模式，无模间色散，总色散小，带宽宽。单模光纤使用在1.3~1.6μm的波长区域，通过对光纤折射率分布的适当设计，并选用纯度很高的材料制备比纤芯大7倍的包层，可在此波段同时实现最低损耗与最小色散。

单模光纤用于长距离、大容量光纤通信系统，光纤局部区域网和各种光纤传感器中。

652单模光纤

满足ITU-T.G.652要求的单模光纤，常称为非色散位移光纤，其零色散位于1.3um窗口低损耗区，工作波长为1310nm(损耗为0.36dB/km)。我国已敷设的光纤光缆绝大多数是这类光纤。随着光纤光缆工业和半导体激光技术的成功推进，光纤线路的工作波长可转移到更低损耗(0.22dB/km)的1550nm光纤窗口。

653单模光纤

满足ITU-T.G.653要求的单模光纤，常称色散位移光纤(DSF=Dispersion Shifled Fiber)，其零色散波长移位到损耗极低的1550nm处。这种光纤在有些国家，特别在日本被推广使用，我国京九干线上也有所采纳。美国AT&T早期发现DSF的严重不足，在1550nm附近低色散区存在有害的四波混频等光纤非线性效应，阻碍光纤放大器在1550nm窗口的应用。但在日本，将色散补偿技术*用于G.653单模光纤线路，仍可解决问题，而且未见有日本的G.655光纤，似属个谜。

655单模光纤

满足ITU-T.G.655要求的单模光纤，常称非零色散位移光纤或NZDSF(=NonZero Dispersion Shifted Fiber)。属于色散位移光纤，不过在1550nm处色散不是零值(按ITU-T.G.655规定，在波长1530-1565nm范围对应的色散值为0.1-6.0ps/nm*km)，用以平衡四波混频等非线性效应。商品光纤有如AT&T的TrueWave光纤，Corning的SMF-LS光纤(其零色散波长典型值为1567.5nm，零色散典型值为0.07ps/nm2*km)以及Corning的LEAF光纤。我国的"大宝实"光纤等。这些都是ITU给光纤规定的标准种类:

G.651是多模光纤。

G.652是常规单模光纤，零色散点在1300nm，此点色散最小;同时根据PMD又分为G. 652A、B、C、D四种。

G. 653是色散位移光纤(DSF)，以1550nm为零色散点，原理是通过波导色散进行色散平移，使低损耗与零色散在同一工作波长上。但同时零色散不利于多信道WDM传输，因为当复用的信道数较多时，信道间距较小，这时就会产生一种称为四波混频(FWM)的非线性光学效应，这种效应使两个或三个传输波长混合，产生新的、有害的频率分量，导致信道间发生串扰。如果光纤线路的色散为零，FWM的干扰就会十分严重;如果有微量色散，FWM干扰反而会减小，针对这一现像，科学家们研制了一种新型光纤，NZ-DSF。

G. 654光纤是超低损耗光纤，主要用于跨洋光缆，其纤芯是纯二氧化硅，而普通的光纤纤芯要掺锗。在1550nm附近的损耗最小，仅为0.185dB/km，但在此区域色散比较大，约17~20 ps/〔nm*km〕，在1300nm波长区域色散则为零。

G. 655光纤是非零色散位移光纤(NZ-DSF)，分655A、B、C，主要特点是1550nm的色散接近零，但不是零。是一种改进的色散位移光纤，以抑制四波混频。

G. 656光纤是未来导向光纤，G656的工作波长明显增大，包括S，C和L波段(1460到1625nm)。

G.657光纤，国际电信联盟ITU-T于2006年12月发布了《接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤和光缆的特性》的标准建议，即G.657光纤标准。G.657光纤划分成了A大类和B大类光纤，同时按照最小可弯曲半径的原则，将弯曲等级分为1，2，3三个等级，其中1对应10mm最小弯曲半径，2对应7.5mm最小弯曲半径，3对应5mm最小弯曲半径。结合这两个原则，将G.657光纤分为了四个子类，G.657.A1、G.657.A2、G.657.B2和G.657.B3。

区别

1、 单模传输距离远

2、 多模传输带宽大

3、 单模不会发生色散，质量可靠

4、 单模通常使用激光作为光源，贵，而多模通常用便宜的LED

5、 单模价格比较高

6、 多模价格便宜，近距离传输可以

参数对比

从表中参数可以看出，两种光纤的衰减系数并没有太大差异，G.652 光纤的色散系数在1550nm 波长为18ps/nm*km，当传输10Gb/s 的TDM 和WDM 系统时，为了增加中继距离，需要介入具有负色散系数的光纤进行色散补偿。G.655 光纤1530-1560nm 波长区色散通常为1.0-6ps/nm*km，传输相同的10Gb/s 系统时，因色散很低，勿需采取色散补偿措施;但G.655 光纤因在1550nm 处色散较小,其非线性效应比G.652 光纤大;G.652与G.655 光纤的PMD 建议指标相同，实际测试时，G.655 光纤 PMD 指标小于G.652光纤。目前G.655 光纤的价格较高，其市场价格约为G.652光纤的1 倍。