Embora os tipos de cabos de fibra monomodo (SMF) e fibra multimodo (MMF) sejam amplamente utilizados em diversas aplicações, as diferenças entre fibra monomodo e fibra multimodo ainda são confusas. Este artigo se concentrará na construção básica, distância da fibra, custo, cor da fibra, etc., para fazer uma comparação aprofundada entre os tipos de fibra monomodo e multimodo.

Visão geral de fibra monomodo versus fibra multimodo

Modo único significa que a fibra permite que um tipo de modo de luz seja propagado por vez. Enquanto multimodo significa que a fibra pode propagar vários modos. As diferenças entre fibra monomodo e multimodo residem principalmente no diâmetro do núcleo da fibra, comprimento de onda e fonte de luz, largura de banda, bainha de cor, distância e custo.

Diâmetro do núcleo

O diâmetro do núcleo da fibra monomodo é muito menor do que a fibra multimodo. O diâmetro típico do núcleo é de 9 µm, mesmo que existam outros disponíveis. E o diâmetro do núcleo da fibra multimodo é normalmente de 50 µm e 62,5 µm, o que permite maior capacidade de “captação de luz” e simplifica as conexões. O diâmetro do revestimento da fibra monomodo e multimodo é de 125 µm.

A atenuação da fibra multimodo é maior do que a fibra SM devido ao seu maior diâmetro de núcleo. O núcleo da fibra do cabo monomodo é muito estreito, portanto a luz que passa por esses cabos de fibra óptica não é refletida muitas vezes, o que mantém a atenuação no mínimo.

9/125 Fibra Monomodo Simplex		50/125 de fibra multimodo OM3
Atenuação em 1310nm	0,36dB/km	Atenuação em 850 nm	3,0dB/km
Atenuação em 1550 nm	0,22dB/km	Atenuação em 1300 nm	1,0dB/km

Comprimento de onda e fonte de luz

Devido ao grande tamanho do núcleo da fibra multimodo, algumas fontes de luz de baixo custo, como LEDs (diodos emissores de luz) e VCSELs (lasers emissores de superfície de cavidade vertical) que funcionam no comprimento de onda de 850 nm e 1300 nm, são usadas em cabos de fibra multimodo. Enquanto a fibra monomodo geralmente usa um laser ou diodos laser para produzir luz injetada no cabo. E o comprimento de onda da fibra monomodo comumente usado é 1310 nm e 1550 nm.

Largura de banda

A largura de banda da fibra multimodo é limitada pelo seu modo leve e a largura de banda máxima atualmente é de 28.000 MHz * km de fibra OM5. Embora a largura de banda da fibra monomodo seja teoricamente ilimitada porque permite a passagem de apenas um modo de luz por vez.

Bainha colorida

De acordo com a definição do padrão TIA-598C, para aplicações não militares, o cabo monomodo é revestido com uma bainha externa amarela e a fibra multimodo é revestida com uma jaqueta laranja ou aqua. Encontre mais detalhes sobre o Código de cores do cabo de fibra óptica aqui.

Distância de fibra monomodo vs multimodo

Sabe-se que a fibra monomodo é adequada para aplicações de longa distância, enquanto a fibra óptica multimodo é projetada para viagens de curta distância. Então, quando se trata de distância de fibra monomodo versus multimodo, quais são as diferenças quantificáveis?

Tipo de cabo de fibra óptica		Distância do cabo de fibra
		Fast Ethernet 100BA SE-FX	Ethernet 1000BASE-SX de 1 Gb	1Gb Ethernet 1000BA SE-LX	Base SE-SR de 10 Gb	Base SR-S de 25 Gb	Base SR4 de 40 Gb	Base de 100 Gb SR10
Fibra monomodo	SO2	200m	5.000 m	5.000 m	10km	/	/	/
Fibra multimodo	OM1	200m	275m	550 m (é necessário cabo patch de condicionamento de modo)	/	/	/	/
	OM2	200m	550m		/	/	/	/
	OM3	200m	550m		300m	70m	100m	100m
	OM4	200m	550m		400m	100m	150m	150m
	OM5	200m	550m		300m	100m	400m	400m

No gráfico, podemos ver que a distância da fibra monomodo é muito maior do que a dos cabos de fibra multimodo na taxa de dados de 1G a 10G, mas a fibra multimodo OM3/OM4/OM5 suporta uma taxa de dados mais alta. Como a fibra óptica multimodo tem um núcleo grande e suporta mais de um modo de luz, sua distância de fibra é limitada pela dispersão modal, que é um fenômeno comum em fibra multimodo de índice degrau. Embora a fibra monomodo não seja. Essa é a diferença essencial entre eles. Além disso, a fibra monomodo OS2 poderia suportar distâncias mais longas em links de 40G e 100G, o que não está listado na tabela.

Custo de fibra monomodo versus multimodo

“Custo de fibra monomodo versus custo de fibra multimodo” é um tema quente em alguns fóruns. Muitas pessoas expressaram suas próprias opiniões. Suas opiniões concentram-se principalmente no custo do transceptor óptico, no custo do sistema e no custo de instalação.

Custo do transceptor óptico

Comparado aos transceptores monomodo, o preço dos transceptores multimodo é quase duas ou três vezes menor. 

Custo do sistema

Para utilizar os atributos fundamentais das fibras monomodo, que geralmente são voltadas para aplicações de longa distância, são necessários transceptores com lasers que operam em comprimentos de onda mais longos, com tamanho de ponto menor e largura espectral geralmente mais estreita. Essas características do transceptor combinadas com a necessidade de alinhamento de maior precisão e tolerâncias de conector mais restritas para diâmetros de núcleo menores resultam em custos de transceptor significativamente mais altos e custos gerais de interconexão mais altos para interconexões de fibra monomodo.

Os métodos de fabricação de transceptores baseados em VCSEL otimizados para uso com fibras multimodo são mais facilmente fabricados em dispositivos de matriz e têm custo mais baixo do que transceptores monomodo equivalentes. Apesar do uso de múltiplas faixas de fibra e matrizes multitransceptores, há economias de custos significativas em relação à tecnologia monomodo que emprega operação única ou multicanal em conectividade simplex-duplex. O sistema de fibra multimodo oferece o menor custo de sistema e caminho de atualização para 100G para aplicações locais baseadas em padrão usando interconexões baseadas em óptica paralela.

Custo de instalação

A fibra óptica monomodo geralmente custa menos que a fibra multimodo. Ao construir uma rede de fibra óptica 1G que você deseja poder chegar a 10G ou mais rápido, a economia no custo da fibra para modo único economiza cerca de metade do preço. Enquanto a fibra multimodo OM3 ou OM4 aumenta 35% no custo dos módulos SFP. A óptica monomodo é mais cara, mas os custos de mão de obra para substituir o multimodo são significativamente mais altos, especialmente se isso seguir OM1—OM2—OM3—OM4. Se você estiver disposto a olhar para SFPs ex-Fibre Channel usados, o preço do 1G monomodo cai drasticamente. Se você tiver orçamento e precisar de conexões curtas de 10G, a última verificação econômica ainda suporta multimodo. Fique de olho nessa economia, pois a história sugere que o preço premium do modo único cairá.

Perguntas frequentes sobre cabo de fibra monomodo vs multimodo

P: Qual é o melhor tipo de fibra monomodo ou multimodo?

R: Como mencionado acima, a fibra monomodo e o cabo de fibra multimodo têm suas próprias vantagens em custo e aplicações. Não existe tal coisa que as fibras ópticas monomodo sejam melhores que as multimodo. Basta escolher o mais adequado para suas aplicações.

P: Posso misturar tipo de fibra monomodo e multimodo?

R: Esta resposta para esta pergunta é “não”. A fibra multimodo e a fibra monomodo têm tamanhos de núcleo diferentes e o número de modos de luz que transmitem também é diferente. Se você misturar as duas fibras ou conectá-las diretamente, você perderá uma grande quantidade de perda óptica, resultando em oscilação ou queda do link. Lembre-se de nunca misturar diferentes tipos de cabeamento aleatoriamente.

P: Posso usar um transceptor multimodo em cabo de fibra monomodo?

R: De modo geral, a resposta é “não”. Grande perda óptica ocorrerá se um transceptor multimodo estiver conectado com fibra monomodo. No entanto, o oposto funcionará. Por exemplo, o SFP de modo único 1000BASE-LX pode funcionar em cabos de fibra multimodo usando cabo de fibra de condicionamento de modo. Às vezes, conversores de mídia de fibra também podem ser usados ​​para resolver esses problemas entre transceptores monomodo e transceptores multimodo.

P: Tipo de cabo de fibra monomodo versus multimodo: qual devo escolher?

R: Ao tomar uma decisão entre cabos de fibra monomodo e multimodo, o primeiro fator a considerar é a distância da fibra que você realmente precisa. Por exemplo, em um data center, cabos de fibra multimodo são suficientes para distâncias de 300 a 400 metros. Enquanto em aplicações que exigem distâncias de até vários milhares de metros, a fibra monomodo é a melhor escolha. E em aplicações que podem usar fibra monomodo e multimodo, outros fatores como custo e requisitos de atualização futura devem ser levados em consideração na sua escolha.

Resumo

A partir da comparação entre fibra monomodo e fibra multimodo, pode-se concluir que o sistema de cabeamento de fibra monomodo é adequado para aplicações de transmissão de dados de longo alcance e amplamente implantado em redes de operadoras, MANs e PONs. O sistema de cabeamento de fibra multimodo tem um alcance menor e é amplamente implantado em empresas, data centers e LANs. Não importa qual você escolha, com base no custo total da fibra, escolher aquela que melhor atende às suas demandas de rede é uma tarefa importante para todo projetista de rede.