单模光纤和多模光纤中的“模”,是指光以一定角速度进入光纤后的传输路径。纤芯直径的粗细不同,光纤中传输模式的数量也不同。因此,光纤按光在其中的传输模式可分为单模光纤和多模光纤。
光纤分类
光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为50或62.5um ,包层外径125um,表示为50/125um 或62.5/125um。单模光纤的纤芯直径为8.3um ,包层外径125um,表示为8.3/125um。故有62.5/125um、50/125um、9/125um等不同种类。
光纤的工作波长有短波850nm、长波1310nm和1550nm。光纤损耗一般是随波长增加而减小850nm的损耗一般为2.5dB/km,1.31um的损耗一般为0.35dB/km ,1.55um的损耗一般为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65um 以上的损耗趋向加大。由于OH(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰,这两个范围未能充分利用。
单模光纤和多模光纤是光纤通信中两种主要的光纤类型,它们在纤芯直径、传输模式、色散特性、应用场合等方面都有所不同。

单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber, SMF)是指在同一条光纤中只能传输单个模式(基膜)光的光纤。
单模光纤的特点
纤芯直径:较小,通常在5 μm ~ 10 μm范围内。
传输模式:只支持基模传输,即只有一个模式在光纤中传播。
色散:由光信号中不同频率成分的传输速度引起,随着光信号光谱宽度的增大而增大。
工作波长:常用的工作波长为1310nm和1550nm。
应用场合:长距、大容量的光纤通信系统。
单模光纤的优点
低色散,适合长距离传输。
高带宽,适合高速数据传输。
单模光纤的缺点
对光源的要求较高,需要相干光源。
成本相对较高。

多模光纤
多模光纤(Multi-mode Fiber, MMF)是指在同一条光纤中能够传输多个模式光的光纤。
多模光纤的特点
纤芯直径:较大,通常在50 μm左右。
传输模式:支持多个导模传输,即多个模式在光纤中同时传播。
色散:由于不同模式的传输速度不同,因此具有较大的模式色散(各模式之间有干扰),直接影响传输带宽和传输距离。
工作波长:常用的工作波长为850nm和1310nm。
应用场合:短距、低速的光纤通信系统。
多模光纤的优点
成本较低,光源要求不高。
易于安装和维护。
多模光纤的缺点
传输距离较短,带宽有限。
模式色散较大,影响传输质量。

识别和选择
如何识别单模和多模光纤
多模光纤是橙色的,光纤上会标注MM。
单模光纤是黄色的,光纤上会标注SM。
与此同时,我们也要注意光模块也有单模光模块和多模光模块之分。
光模块类型和光纤类型需要匹配,即多模光纤要配合多模光模块使用,单模光纤要配合单模光模块使用。
单模光模块和多模光模块不建议对接使用。
如何选择单模和多模光纤
单模光纤适用于长距离、高速率的光纤通信系统,具有低色散和高带宽的优点,但对光源和设备的要求较高。
多模光纤适用于短距离、低速率的光纤通信系统,成本较低,易于安装,但传输距离和带宽有限,模式色散较大。
选择哪种光纤类型取决于具体的应用需求和场景。