Ngày này, việc truyền dữ liệu của cáp quang trên toàn cầu chỉ mất có vài giây, tiếp nhận thông tin hay hình ảnh, video, chỉ trong chớp mắt. So với cáp đồng, thông tin đang được truyền nhanh hơn với tốc độ nhanh hơn và chất lượng của nó không thay đổi.

Chưa kể đến nhu cầu về băng thông cao hơn và kết nối tốc độ nhanh hơn đã thúc đẩy đáng kể sự tăng trưởng của thị trường lắp ráp cáp quang trong nhiều năm qua, đặc biệt là cáp quang Single Mode (SM) và cáp quang Multimode (MM). Tuy nhiên, mặc dù hai loại cáp quang này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đa dạng, nhưng sự khác biệt của 2 loại cáp này vẫn còn chưa được nhiều người hiểu rõ.

Do đó, bài viết sau đây sẽ tập trung vào cấu trúc cơ bản, khoảng cách sợi  và màu sợi, để so sánh sâu giữa cáp quang Single Mode và cáp quang Multimode.

1. Tổng quan về Single Mode và Multimode

Cáp quang Single Mode là loại cáp quang chỉ truyền được 1 tia sáng truyền đi tại một thời điểm.

Trong khi cáp quang Multimode có thể truyền được tới 3 loại tia sáng khác nhau, gây ra hiện tượng tán sắc mà không có ở cáp quang Single Mode.

Do vậy, sự khác nhau cơ bản giữa SM và MM nằm ở đường kính lõi sợi, bước sóng, nguồn sáng và băng thông.

1.1. Đường kính lõi sợi

Đường kính lõi sợi của SM nhỏ hơn nhiều so với MM.

SM: 9µm ngay cả khi có thêm các bộ phận khác.

MM: 50µm (OM1) và 62.5µm (OM2, OM3, OM4). Cho phép nó có khả năng thu thập ánh sáng cao hơn và đơn giản hóa các kết nối.

Bộ phận cladding hay còn gọi là lớp phản xạ ánh sáng của cả SM và MM đều có đường kính là 125µm.

1.2. Bước sóng và nguồn sáng

Cáp quang SM thường sử dụng trong điốt laze hoặc laser để tạo ra ánh sáng đưa vào cáp, cho nên có bước sóng thường được sử dụng là 1310nm và 1550nm.

Còn cáp quang MM do có kích thước đường kính lõi lớn nên hoạt động tốt hơn ở bước sóng 850nm và 1310nm, thích hợp trong điốt phát sáng (đèn LED) và laser phát ra bề mặt khoang dọc (VCSEL)

1.3. Băng thông

Về mặt lý thuyết băng thông của cáp quang SM không có giới hạn do nó cho phép một ánh sáng của chế độ đi qua tại một thời điểm.

Cáp quang MM có nhiều loại băng thông khác nhau tùy theo từng loại:

• OM1: đường kính lõi 62.5 μm, băng thông đạt 200/500 MHz-km tại bước sóng 850/1300 nm.
• OM2: đường kính lõi 50 μm, băng thông đạt 500/500 MHz-km tại bước sóng 850/1300 nm.
• OM3: đường kính lõi 50 μm, nguồn phát laser giúp tăng băng thông đạt tới 2000 MHz-km, hỗ trợ ứng dụng 10 GE.
• OM4: đường kính lõi sợi quang 50 μm, băng thông hoạt động hơn 2 lần so với OM3, đạt mức 4700 MHz-km, đặc biệt được thiết kế cho ứng dụng 10, 40 và 100 GE.

2. Khoảng cách giữa SM và MM

Được biết rằng sợi quang SM phù hợp cho các ứng dụng đường dài, trong khi sợi quang MM được thiết kế để truyền khoảng cách ngắn.

Loại cáp quang		Khoảng cách cáp quang
		Fast Ethernet 100BASE-FX	1Gb Ethernet 1000BASE-SX	1Gb Ethernet 1000BASE-LX	10Gb Base SE-SR	40Gb Base SR4	100Gb Base SR10
SM	OS2	200m	5000m	5000m	10km	/	/
MM	OM1	200m	275m	550m (yêu cầu chế độ điều hòa cáp vá)	/	/	/
	OM2	200m	550m		/	/	/
	OM3	200m	550m		300m	100m	100m
	OM4	200m	550m		400m	150m	150m

 

Từ biểu đồ, chúng ta có thể thấy khoảng cách sợi quang SM dài hơn nhiều so với cáp quang MM ở tốc độ dữ liệu từ 1G đến 10G, nhưng sợi đa mode OM3 / OM4 hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn. Do sợi quang MM có kích thước lõi lớn và hỗ trợ nhiều hơn một chế độ ánh sáng, khoảng cách sợi của nó bị giới hạn bởi sự phân tán mô hình, một hiện tượng phổ biến trong sợi chỉ số bước MM. Trong khi sợi SM thì không. Đó là sự khác biệt cần thiết giữa chúng.