รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับใยแก้วนำแสงโหมดเดียว

คำอธิบายของ "ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว" ในวรรณกรรมเชิงวิชาการ: โดยทั่วไป เมื่อ v น้อยกว่า 2.405 จะมีเพียงพีคเดียวเท่านั้นที่ผ่านไฟเบอร์ ดังนั้นจึงเรียกว่าไฟเบอร์โหมดเดี่ยว แกนกลางของมันบางมาก ประมาณ 8-10 ไมครอน และการกระจายตัวของโหมดมีขนาดเล็กมาก ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อแบนด์วิธของการส่งผ่านไฟเบอร์คือการกระจายประเภทต่างๆ และการกระจายของโหมดเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมีการกระจายต่ำ จึงสามารถส่งแสงผ่านย่านความถี่กว้างและระยะไกลได้

เส้นใยนำแสงโหมดเดี่ยวมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 10 ไมครอน ซึ่งช่วยให้สามารถส่งลำแสงโหมดเดี่ยวและขจัดข้อจำกัดด้านแบนด์วิดท์และการกระจายตัวของโมดอล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางเล็กของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยว จึงเป็นเรื่องยากที่จะควบคุมการส่งผ่านลำแสง โดยต้องใช้เลเซอร์ที่มีราคาแพงมากเป็นตัวแหล่งกำเนิดแสง ข้อจำกัดหลักของสายเคเบิลออปติคอลโหมดเดียวคือการกระจายตัวของวัสดุ สายเคเบิลออปติคอลโหมดเดี่ยวส่วนใหญ่ใช้เลเซอร์เพื่อให้ได้แบนด์วิดธ์สูงและเนื่องจาก LED ปล่อยแหล่งกำเนิดแสงจำนวนมากโดยมีแบนด์วิธต่างกัน ข้อกำหนดในการกระจายตัวของวัสดุจึงมีความสำคัญมาก

จากมุมมองของต้นทุน เนื่องจากตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติกมีราคาสูง ค่าใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวจึงสูงกว่าสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมด

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว (SMF)

เมื่อเปรียบเทียบกับมัลติโหมด ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่บางกว่ามาก เพียง 8-10 μ m เนื่องจากการส่งสัญญาณเพียงโหมดเดียว จึงไม่มีการกระจายแบบโหมดต่อโหมด การกระจายรวมต่ำ และแบนด์วิธกว้าง ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวใช้ในช่วงความยาวคลื่น 1.3-1.6 μ m ด้วยการออกแบบการกระจายดัชนีการหักเหของเส้นใยอย่างเหมาะสม และเลือกวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูงเพื่อเตรียมการหุ้มที่มีขนาดใหญ่กว่าแกนกลางถึง 7 เท่า การสูญเสียที่ต่ำที่สุดและการกระจายตัวขั้นต่ำสามารถทำได้พร้อมกันในช่วงความยาวคลื่นนี้

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวใช้ในระบบสื่อสารไฟเบอร์ออปติกความจุสูงระยะไกล เครือข่ายท้องถิ่นไฟเบอร์ออปติก และเซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกต่างๆ