La fibra monomodale rispetto alla fibra multimodale è un tema caldo nel settore delle telecomunicazioni ottiche. Che dire degli SFP monomodali rispetto agli SFP multimodali? Che cosa sono gli SFP monomodali e multimodali? Come distinguere tra i due? È fattibile usare SFP monomodale con fibra multimodale e viceversa? Trova le risposte in questo post. 

Il significato di SFP single-mode e multi-mode

Gli SFP monomodali e multimodali sono due ricetrasmettitori SFP suddivisione dei tipi in base al cavo in fibra ottica con cui funzionano. SMF si riferisce a un SFP utilizzato con fibre monomodali, come la fibra OS2. SMF opera a lunghezze d'onda di 1310nm e 1550nm; in realtà, la lunghezza d'onda superiore a 1310nm può essere considerata una lunghezza d'onda monomodale. È adatto per distanze di trasmissione superiori a 10km. Un tipo comune di smf è 1000base-LX.

Un SFP multimodale (MMF) indica un'ottica SFP che deve essere utilizzata con cavi patch in fibra multimodale, come la fibra OM2 e OM3. L'MMF opera alla lunghezza d'onda di 850nm ed è adatto per distanze inferiori a 550m. Il tipo comune di mmf è 1000base-SX.

Ecco le principali differenze tra SFP smf e SFP mmf.

Differenza tra SFP monomodale e multimodale

Sia gli SFP single-mode sia gli SFP multimodali sono compatti small form-factor pluggable tipi. A prima vista sono piuttosto identici. Quindi, come identificare gli SFP monomodali e multimodali? Ecco alcuni suggerimenti.

Identificazione dell'aspetto esterno - SFP Single-Mode vs Multimode Codifica a colori

SFP monomodale vs SFP multimodale è codificato a colori con diversi Bale Clasp. Sebbene la regola di codifica a colori non sia totalmente conforme tra i diversi fornitori, generalmente il Bale Clasp degli SFP multimodali è nero, e i cavi patch in fibra utilizzati con SFP multimodali  sono solitamente arancioni (OM1/OM2), verde acqua (OM3/OM4), verdi (OM5).

Fig. 1: gli SFP 1G Bale Clasp con codifica colore nera sono SFP multimodali e vengono utilizzati con cavi patch in fibra multimodale OM1/OM2 in arancione, OM3, OM4 in verde acqua, oppure OM5 in verde.

Il colore più comune del Bale Clasp SFP monomodale è il blu; ne esistono anche alcuni in giallo, rosso, ecc. I jumper in fibra ottica utilizzati con moduli ottici monomodali sono generalmente gialli.

Fig 2: Le chiusure Bale Clasp 1G SFP con codifica a colori blu/giallo/rosso sono SFP monomodali e vengono spesso utilizzate con cavi patch in fibra monomodale gialli.

Identificazione dei componenti interni - SFP Single-Mode vs Multimode Trasmettitore

Il modulo ottico è composto principalmente da tre parti: dispositivo optoelettronico, circuito funzionale e interfaccia ottica. Il trasmettitore e il ricevitore sono due parti del dispositivo optoelettronico, di cui il trasmettitore è il componente principale dei moduli SFP.

I laser VCSEL sono i trasmettitori per moduli ottici multimodali più comunemente utilizzati per la trasmissione su fibra ottica a corto raggio. I laser FP (Fabry-Perot) o DFB（Distributed Feedback）sono solitamente utilizzati nei moduli ottici monomodali per trasmissioni a media e lunga distanza. I laser VSCEL presentano vantaggi nel processo di produzione perché consentono di testare l'intero processo di fabbricazione. La differenza tra i laser FP e DFB risiede principalmente nei materiali semiconduttori e nelle strutture della cavità risonante.

DFB ha un costo di produzione più elevato ed è progettato per trasmissioni ad alta velocità e a lunga distanza.

Ecco esempi di moduli SFP prodotti da QSFPTEK con diversi trasmettitori per diverse applicazioni di trasmissione.

• Cisco SFP-10G-SR Il compatibile 10GBASE-SR SFP+ è dotato di un VCSEL trasmettitore per trasmissione a breve distanza max 300m.

• Cisco GLC-LH-SM Il SFP compatibile 1000BASE-LX/LH è dotato di un trasmettitore FP per trasmissioni a lunga distanza fino a 10km.

• Cisco QSFP-40G-LR4 Il 40GBASE-LR4 QSFP+ compatibile è dotato di trasmettitori DFB per trasmissioni a lunga distanza fino a 10km.

• Cisco QSFP-100G-ZR4-S Compatible 100GBASE-ZR4 QSFP28 è dotato di trasmettitori EML per trasmissioni a lunga distanza fino a 80km.

Specifiche & funzionalità

SFP Single-Mode vs Multimode Lunghezza d'onda

La lunghezza d'onda centrale più comune degli SFP multimodali è 850nm per la trasmissione a corto raggio. Inoltre, alcuni SFP progettati per applicazioni a media distanza (2km come valore tipico) utilizzano la lunghezza d'onda di 1310nm. I moduli ottici monomodali hanno un intervallo di lunghezze d'onda centrali operative più flessibile, comunemente di 1310nm e 1550nm.

SFP Single-Mode vs Multimode Distanza

L'applicazione del modulo SFP è collegata alla sua lunghezza d'onda operativa. Come menzionato sopra, SFP multimodale funziona principalmente alla lunghezza d'onda di 850nm, ideale per la trasmissione a breve distanza. Tuttavia, la distanza massima del modulo SFP MMF a lunghezza d'onda di 850nm varia in base alle velocità di trasmissione dati, da 100m (ad es. Cisco Compatible SFP-25G-SR-S, QSFP-100G-SR4-S), 150m (es. compatibile con Cisco QSFP-40G-SR4), 300m (come Cisco Compatible SFP-10G-SR), 550m (ad es. Cisco Compatible MGBSX1). Inoltre, alcuni SFP multimodali che operano alla lunghezza d'onda di 1310nm possono trasmettere dati fino a 20km.

Gli SFP monomodali possono essere suddivisi in 10km, 20km, 40km, 80km, 100km, 120km e oltre in base alla distanza. Prendendo 10G SFP+ come esempio, Cisco Compatible SFP-10G-LR in 1310nm è per 10km, compatibile con Cisco SFP-10G-ER in 1550nm è per 40km, ed è compatibile con Cisco SFP-10G-ZR in 1550nm è per 80km. È possibile distinguere la distanza massima dal nome del modello.

Prezzo SFP monomodale vs multimodale

In generale, l'acquisto di un SFP monomodale costa più di quello di un SFP multimodale. Il costo di produzione è diverso, principalmente per quanto riguarda il trasmettitore. Un SFP multimodale con un trasmettitore VSCEL è più economico di un SFP monomodale con laser FP/DFB o persino EML. È possibile verificare il prezzo degli SFP monomodali rispetto a quelli multimodali sul sito web QSFPTEK.

Discussione su un tema caldo: SFP monomodale vs multimodale

In precedenza, abbiamo sottolineato che SFP monomodale vs multimodale indica i cavi in fibra ottica monomodali o multimodali utilizzati insieme all'SFP. L'autore ha riscontrato che le domande sull'interconnessione hanno suscitato un acceso dibattito in alcuni forum – Un SFP monomodale funziona con fibra multimodale? È possibile utilizzare fibra monomodale con SFP multimodale? Nei paragrafi seguenti, l'autore spiegherà il proprio punto di vista su questo argomento.

SFP monomodale con fibra multimodale

Posso usare un SFP monomodale con un cavo multimodale? La mia risposta è - SÌ. Un SFP monomodale funziona con fibra multimodale per trasmissioni a corto raggio entro 100 metri. Tuttavia, dovrebbe essere considerato una soluzione di ultima istanza.

In linea di principio, è fattibile. Per comprendere questo punto, è necessario approfondire la differenza tra fibra monomodale e multimodale.

Innanzitutto, identifica la sorgente luminosa della fibra monomodale rispetto a quella multimodale. Le interfacce che utilizzano fibra multimodale generalmente usano LED come sorgenti luminose, mentre le interfacce che utilizzano fibra monomodale usano laser come sorgente luminosa.

In secondo luogo, distinguere il diametro del core della fibra monomodale rispetto alla fibra multimodale. La fibra monomodale ha un core molto stretto - 9um/7um/5um, mentre la fibra multimodale ha un core ampio - 62.5um (OM1)/50um (OM2/OM3/OM4/OM5). 

Terzo, conoscere la modalità di trasmissione di fibra monomodale vs fibra multimodale. La modalità di trasmissione della fibra monomodale avviene lungo l'asse del nucleo della fibra, evitando dispersione e perdita di potenza. La modalità di trasmissione della fibra multimodale è la rifrazione. Il segnale luminoso viene continuamente riflesso lungo la parete del bordo del nucleo della fibra, pertanto vi sono molta dispersione e spreco di energia luminosa.

Il diametro del nucleo della fibra del cavo patch multimodale è ampio, quindi è progettato per collegare la sorgente luminosa a questo nucleo della fibra molto ampio, ma la trasmissione non arriva lontano a causa della modalità di trasmissione della fibra multimodale.

Per quanto riguarda l'esperienza reale, il nostro esperto ha eseguito i test corrispondenti in laboratorio. I portafogli di prodotti utilizzati sono 2× Cisco GLC-LH-SM compatibile 1000BASE-LX/LH SFP, 1× cavo patch in fibra OM3 MMF da 100m e 2× switch gigabit Cisco SG110. Il risultato dimostra che è effettivamente fattibile utilizzare SFP monomodale con fibra multimodale nella trasmissione a corto raggio. Tuttavia, a causa delle caratteristiche della fibra multimodale, non è consigliabile utilizzare questo metodo per la trasmissione in applicazioni a lunga distanza. Si dovrebbe valutare in base alla situazione effettiva. Ecco un feedback reale di altri utenti nella community Spiceworks: perdita di potenza, errori CRC e oscillazioni del collegamento, ecc. Se si tratta di una situazione estremamente urgente, come il grado di emergenza critica, puoi provare; forse può adattarsi alla tua emergenza a breve termine.

SFP multimodale con fibra monomodale

Posso usare un transceiver multimodale con fibra monomodale? La mia risposta è – è possibile ma non consigliato. Vediamo effettivamente la luce verde quando si collega un SFP multimodale con fibra monomodale, ma tecnicamente ci sono alcuni problemi.

Come abbiamo menzionato sopra, il diametro del nucleo della fibra del cavo patch monomodale è molto stretto. Inoltre, la sorgente luminosa LED del modulo multimodale è molto divergente. Pertanto, quando utilizziamo una fibra monomodale con un SFP multimodale, solo una frazione del segnale emesso dal LED dovrebbe entrare nel nucleo stretto della fibra monomodale. Nel frattempo, quando entra nel nucleo della fibra monomodale si verificano anche una grande perdita di segnale, attenuazione e una seria dispersione modale.

Questo è il motivo per cui non consiglio di farlo. L'uso irregolare è sempre rischioso e può portare a guasti incerti. Scommetto che non vuoi convivere ogni giorno con l'ansia che il collegamento possa interrompersi in qualsiasi momento, soprattutto per l'uso commerciale in SMB, aziende e data center. Se devi interconnettere SFP multimodali con fibra monomodale, una soluzione più sicura è utilizzare cavi patch di condizionamento del modo o convertitori multimediali da monomodale a multimodale.

Conclusione

SFP monomodale vs multimodale si riferisce alla classificazione del tipo di modulo SFP in base al cavo in fibra ottica utilizzato. Come identificare gli SFP monomodali e multimodali? Un modo semplice e rapido è distinguere il colore del fermaglio del modulo SFP. Un SFP con Bale Clasp codificato in nero indica un SFP multimodale, mentre un SFP Bale Clasp blu, giallo e rosso indica un SFP monomodale. Altre differenze principali tra i due tipi di moduli SFP sono il tipo di trasmettitore, la lunghezza d'onda centrale operativa, la distanza massima di trasmissione, il prezzo degli SFP monomodali rispetto a quelli multimodali, ecc. Per quanto riguarda l'uso misto di SFP monomodale con fibra multimodale, è possibile in caso di urgenza, ma non è affidabile. Per SFP multimodale con fibra monomodale, ricordarsi di non farlo; è una questione di principio e tecnologia. Infine, per ottenere le migliori prestazioni di connessione, l'autore raccomanda vivamente di utilizzare SFP monomodale con fibra OS2 e SFP multimodale con fibra OM2/OM3.