Fiber optikler iki ana türe ayrılabilir: tek modlu fiber ve çok modlu fiber. Her ikisi de optik sinyalleri iletmek için kullanılmasına rağmen, birkaç önemli farklılık gösterirler. Tek modlu ve çok modlu fiberler arasındaki ayrımlara daha yakından bakalım.
1. Tanım ve Temel İlkeler
Tek Modlu Fiber, yalnızca bir iletim moduna izin veren fiber optikleri ifade eder. Bu fiber tipinde optik sinyaller tek bir yol boyunca yayılarak dağılmayı veya paraziti en aza indirir. Tek modlu fiberin öne çıkan bir özelliği, geniş bant genişliği ve yüksek kapasitesidir, bu da onu özellikle uzun mesafeli iletim için uygun hale getirir.
Çok Modlu Fiber, birden fazla iletim modunun bir arada bulunmasına izin verir. Çeşitli iletim yolları nedeniyle, çok modlu fiber nispeten daha dar bir bant genişliğine sahiptir ve kısa mesafeli, yüksek kapasiteli veri iletimi için daha uygundur.
2. Temel Farklılıklar
(1) İletim Modları
Tek modlu fiber, eksen boyunca doğrusal olarak yayılan ışıkla yalnızca bir iletim modunu destekler. Buna karşılık, çok modlu fiber, farklı dalga boyları ve çeşitli yollar boyunca hareket eden ışığın fazları ile çoklu iletim modlarını destekler. Bazı ışık ışınları çekirdeğinmerkez ekseni boyunca ilerlerken, diğerleri çekirdek kaplama arayüzünden yansır. Bu temel fark, genel performanslarını doğrudan etkiler.
(2) Bant Genişliği ve İletim Mesafesi
Tek modlu fiber, tek bir iletim moduna sahiptir ve 100 Gbps veya daha yüksek veri hızlarını destekleyebilen son derece geniş bir bant genişliği ile sonuçlanır ve onlarca ila yüzlerce kilometreye ulaşabilen uzun mesafeli, düşük kayıplı optik sinyal iletimi sağlar. Örneğin, tek modlu fiber, farklı şehirleri birbirine bağlayan uzun mesafeli iletişim bağlantılarında yaygın olarak kullanılır.
Çok modlu fiber, çoklu iletim modları ve daha yüksek dağılımı nedeniyle nispeten daha düşük bir bant genişliğine sahiptir. Örneğin, OM3 çok modlu fiber, 850 nm dalga boyunda 10 Gbps hızında yaklaşık 300 metrelik bir iletim mesafesini desteklerken, OM4, genel bant genişliği tek modlu fiberden daha düşük kalmasına rağmen biraz daha iyi performans sunar. Çok modlu fiber için etkili iletim mesafesi genellikle birkaç yüz metreden 2 kilometreye kadar değişir, bu da onu binalar veya kampüs ağları içinde kısa mesafeli iletişim için ideal kılar.
(3) ışık kaynağı ve algılama
Tek modlu fiber tipik olarak ışık kaynağı olarak 1310 nm veya 1550 nm dalga boyuna sahip lazerler kullanır. Bu dalga boyları, tek modlu fiberde minimum kayıp yaşar ve bu da optimum uzun mesafe iletim yeteneklerine olanak tanır. Sonuç olarak, tek modlu fiber, optik sinyalleri doğru bir şekilde yakalamak için daha hassas dedektörler gerektirir.
Çok modlu fiber, ışık kaynağı olarak genellikle 850 nm dalga boyunda ışık yayan diyotlar (LED’ler) kullanır. LED’ler daha ekonomiktir ve çok modlu fiberin iletim özellikleriyle iyi uyum sağlar, bu da onları kısa mesafeli, daha düşük hızlı iletişim ihtiyaçları için uygun hale getirir. Çok modlu fiber için algılama gereksinimleri nispeten basittir ve tek modlu fibere kıyasla daha az katı hassasiyet gerekir.
(4) Yapı ve Performans
Tek modlu fiber, çekirdek çapı 8-10 µm ve kaplama çapı 125 µm olan, tipik olarak 10 µm’den küçük, küçük bir çekirdek çapına sahiptir. Kırılma indisi eşit olarak dağılmıştır, bu da iletim sırasında düşük zayıflamaya ve yüksek sinyal bütünlüğüne ve kararlılığına yol açar.
Buna karşılık, çok modlu fiber, genellikle onlarca ila yüzlerce mikrometre arasında değişen, ortak çekirdek çapları 50 µm veya 62,5 µm olan daha büyük bir çekirdek çapına sahipken, kaplama çapı da 125µm’dir. Çok modlu fiber, daha yüksek zayıflamaya sahip olma eğilimindedir ve iletim sırasında daha önemli sinyal girişimine ve bozulmasına maruz kalır.
(5) Maliyet
Tek modlu fiber için üretim süreci daha karmaşıktır ve gelişmiş üretim ekipmanı ve teknikleri gerektirir. Ek olarak, tek modlu sistemlerde kullanılan optik bileşenler, hassas sinyal işleme için daha yüksek teknik standartlar gerektirerek, tek modlu fiber ve ilgili ekipman için daha yüksek maliyetlere yol açar.
Tersine, çok modlu fiberin üretim süreci daha basittir ve çok modlu optik alıcı-vericiler için teknik gereksinimler daha az katıdır ve bu da nispeten daha düşük maliyetlerle sonuçlanır. Bu nedenle, çok modlu fiber, kısa mesafeli iletişim senaryoları için genellikle daha uygun maliyetlidir.
(6) Görsel Tanımlama
TIA-598C standardına göre, tek modlu fiber tipik olarak sarı bir dış kılıfa sahipken, çok modlu fiberin turuncu veya su ceketi vardır. Bununla birlikte, bazı üreticiler, yüksek performanslı OM4 liflerini diğer türlerden ayırt etmek için mor kullanmak gibi ürün özelliklerine göre renk kodlamasını özelleştirebilir.
Sonuç
Tek modlu ve çok modlu fiberler, iletim modları, bant genişliği, iletim mesafesi, ışık kaynakları ve algılama, yapı ve performans ile maliyet açısından farklılık gösterir. Uygun lif türünü seçerken, belirli iletişim ihtiyaçlarını ve senaryolarını kapsamlı bir şekilde dikkate almak önemlidir.
