光纖通信是傳輸介質(zhì)采用光纖的一種通訊方式，因其成本低、傳輸頻帶寬、通訊容量大、傳輸損耗低、傳輸距離遠、抗電磁干擾能力強等特點，在現(xiàn)代多種行業(yè)得到了非常普遍的應(yīng)用。

對于風電行業(yè)，也不例外，風電場多種場所也都使用了光纖來進行風場各種數(shù)據(jù)的傳輸，比如風機的機艙與塔底之間、風機與風機之間、風機與中控室之間等，在進行通訊系統(tǒng)的設(shè)計選型和應(yīng)用過程中，我們常常會接觸到單模光纖和多模光纖這兩個術(shù)語，對于非通信專業(yè)的同學來說，肯定會比較陌生，隨之而來的就是一連串的問題，那么，我們就來對這兩種光纖一探究竟。

·什么是單模光纖和多模光纖？

在光纖數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，術(shù)語“模式”用于描述光信號在光纖玻璃纖芯內(nèi)的傳播方式——即模式是光的傳播路徑。因此，單模光線中，光沿著一條路徑傳播；而在多模光纖中，光在多條路徑中傳播。單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類。

一個模式就是光在光纖中的一種可能的能量分布狀態(tài)。同樣的波長下，光纖越粗，所能容納的模式越多。同樣的光纖直徑和折射率下，光波長越短，光纖能夠容納的模式越多。所以通常多模光纖比同波長的單模光纖更粗。

沿一條路徑傳播的光纖我們稱之為單模光纖（Singlemode Fiber:SMF）；可以在多條路徑中傳播的光纖我們稱之為多模光纖(Multimode Fiber:MMF)。

·單模光纖與多模光纖有什么異同點？

以上圖片清晰的總結(jié)和示意了單模光纖和多模光纖的異同點，我們可以了解到，單模光纖的纖芯直徑是9μm，纖芯直徑小，光信號在單模光纖中沿著直線傳播，不會發(fā)生折射，色散較小帶寬更高、衰減更低，主要應(yīng)用于遠距離通訊，像電信和有線電視網(wǎng)絡(luò)、風機與中控通訊環(huán)網(wǎng)等。

多模光纖纖芯直徑比單模光纖大6倍左右，纖芯直徑通常是50或62.5μm，纖芯直徑大，它可以在給定的工作波長上傳輸多種模式，但同時由于多模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ蕉噙_數(shù)百個，使光纖的帶寬窄，色散大，損耗也大，由于其帶寬更低、衰減更高，主要應(yīng)用于短距離通訊，比如：局域網(wǎng)、工廠自動化、單臺風機內(nèi)部通訊等通用光纖網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)TIA-598C標準定義的顏色編碼，單模光纖跳線的護套一般是黃色的(OS1、OS2)，連接頭多為藍色或綠色，適用波長為1310nm~1550nm；而多模一般是橙色（千兆，OM1、OM2)或者所謂的水綠色（萬兆，OM3、OM4,介于藍色和綠色之間的顏色）,連接頭多為灰白色，適用波長為850nm/1310nm。

對于兩種光纖的傳輸距離，單模光纖傳輸距離遠，多模光纖傳輸距離近，上表列出了不同光纖在不同帶寬下的傳輸距離。

在光源方面，光源通常有激光光源和LED光源，LED光源較為分散，可以產(chǎn)生多種模式的光，所以多用于多模光纖；而激光光源接近于單一模式，所以通常用于單模光纖。

在使用成本方面，多模光纖允許通過多個光模式，所以多模光纖比單模的更貴些。但是，單模光纖采用固態(tài)激光二極管作為光源，遠比多模光纖的光源設(shè)備昂貴，所以單模光纖的使用成本比多模光纖的成本高得多。

單模光纖與多模光纖都是玻璃纖維，光纖的包層直徑都是125μm,都可以采用同樣類型的連接器。

·如何進行光纖類型的選擇和使用？

了解多模光纖與單模光纖的區(qū)別之后，我們便可以方便的根據(jù)實際應(yīng)用場景對二者進行選擇。單模光纖適合長距離（千米以上）的數(shù)據(jù)傳輸，可應(yīng)用于城域網(wǎng)、無源光纖網(wǎng)絡(luò)等，對于風電場，風機大都安裝的比較分散，一個風場光纖環(huán)網(wǎng)大都在幾公里到幾十公里不等，因此風場的光纖環(huán)網(wǎng)一般采用單模光纖。

多模光纖適合短距離（300~400m，最多達到2km左右）的數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)用于企業(yè)、數(shù)據(jù)中心機房等短距離場所，對于風電機組機艙到塔筒底部的光纖通訊，距離只有幾十米到一百多米，因此，風機內(nèi)部光纖大都采用多模光纖。

根據(jù)預算，在多模光纖與單模光纖都適用的場景下，由于單模光纖的成本比多模光纖成本高，則選擇多模光纖更為理想。

對于局域網(wǎng)或城域網(wǎng)來說,單模與多模光纖就都可以實現(xiàn)。但是由于單模光纖怕彎曲，且對熔接要求較高,很容易產(chǎn)生附加損耗，故使用單模光纖會增加布線及維護管理難度，若是使用多模光纖就不存在這樣的問題。

單模光纖的使用對清潔要求較高，而多模光纖只需擦拭一下即可插上，上電后單模光纖我們不到光，而多模在上電后可以看到光。

我們了解了單模光纖和多模光纖及其特點，在今后的光纖選用時就可以根據(jù)應(yīng)用場景快速完成選型。

最后，這兩種光纖在使用時是不能混用的，正確的選用光纖和光纖收發(fā)器模塊，使光纖和光模塊匹配，才能讓數(shù)據(jù)在光纖高速公路上暢游。