光纖因其傳輸速率高、傳輸容量大的特性而主要用于數(shù)據(jù)的傳輸。由于光纖的抗電磁干擾能力強(qiáng)、色散和損耗小，所以它的傳輸帶寬寬，相比網(wǎng)線（以太網(wǎng)電纜）其傳輸距離更遠(yuǎn)，但使用多模光纖還是單模光纖進(jìn)行傳輸就取決于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)通信需求。

距離是光纖組網(wǎng)時考慮的重要因素之一，通常部署光纖網(wǎng)絡(luò)都會涉及到光纖傳輸模式的轉(zhuǎn)換，尤其是多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換（MMF到SMF的轉(zhuǎn)換）。接下來本文將會介紹三種多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換方法。

什么時候需要進(jìn)行多模到單模的轉(zhuǎn)換？

在了解多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換方法之前，我們必須先弄清楚單模光纖和多模光纖的區(qū)別。由于單模光纖和多模光纖支持光的傳輸模式不同，因此它們的應(yīng)用范圍也不同。單模光纖主要用于長距離、高帶寬應(yīng)用，而多模光纖主要用于短距離應(yīng)用。然而，光纖網(wǎng)絡(luò)并不只是簡單地使用一種類型的光纖，在信號傳輸過程中經(jīng)常會發(fā)生光纖傳輸模式轉(zhuǎn)換的情況，如多模光纖到單模光纖的模式轉(zhuǎn)換。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)距離超過多模光纖的最遠(yuǎn)傳輸距離時，通常需要在多模光纖和單模光纖之間進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。其中，多模到單模的轉(zhuǎn)換具體取決于部署的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及連接類型，例如，低成本的傳統(tǒng)設(shè)備使用多模端口與單模設(shè)備連接或建筑物中的多模設(shè)備需要與服務(wù)商進(jìn)行單模連接。

圖一：多模光纖和單模光纖

如何實(shí)現(xiàn)多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換？

由于光纖網(wǎng)絡(luò)中的模式轉(zhuǎn)換是通用的，因此這里介紹三種可以實(shí)現(xiàn)多模光纖到單模光纖轉(zhuǎn)換的方法。

光纖收發(fā)器

眾所周知，光纖收發(fā)器支持多模光纖到單模光纖、雙纖到單纖以及波長的轉(zhuǎn)換，這里我們主要講解多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換。光纖收發(fā)器能以經(jīng)濟(jì)高效的方式將多模光纖轉(zhuǎn)換為傳輸距離長達(dá)140公里的單模光纖，例如，SFP千兆以太網(wǎng)光纖收發(fā)器可以將多模光纖（最遠(yuǎn)傳輸距離為550m）轉(zhuǎn)換為用于千兆以太網(wǎng)（傳輸速率為1000Mbps）的單模光纖（最遠(yuǎn)傳輸距離為20km）。

在延長光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸距離的實(shí)際應(yīng)用中，光纖收發(fā)器通過將多模光纖轉(zhuǎn)換為單模光纖實(shí)現(xiàn)了兩臺以太網(wǎng)交換機(jī)之間的遠(yuǎn)距離連接，如下圖所示：

圖二：用于多模到單模轉(zhuǎn)換的光纖收發(fā)器

WDM轉(zhuǎn)發(fā)器

WDM轉(zhuǎn)發(fā)器也具有與光纖收發(fā)器類似將多模光纖轉(zhuǎn)換為單模光纖的能力。顧名思義，WDM轉(zhuǎn)發(fā)器常用于WDM系統(tǒng)，尤其是DWDM系統(tǒng)，因?yàn)樵陂L距離的DWDM傳輸中，通常需要多模光纖到單模光纖或單模光纖到多模光纖的轉(zhuǎn)換。

圖三：用于多模到單模轉(zhuǎn)換的WDM轉(zhuǎn)發(fā)器

模式調(diào)節(jié)光纖跳線

與上述兩種方法相比，模式調(diào)節(jié)光纖跳線在多模光纖和單模光纖的轉(zhuǎn)換上有所不同。模式調(diào)節(jié)光纖跳線不能像WDM轉(zhuǎn)發(fā)器一樣改變光纖類型來延長網(wǎng)絡(luò)傳輸距離，它是通過改變光的傳輸模式以實(shí)現(xiàn)多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換。模式調(diào)節(jié)跳線的光纖連接頭可以以一種特殊的位移將單模激光發(fā)射到多模光纖中心，致使單模激光可以在多模光纖纖芯直徑內(nèi)傳播，從而屏蔽當(dāng)光在多模光纖中以多種模式傳播時產(chǎn)生的差值模式延遲（DMD）效應(yīng)帶來的影響。此外，模式調(diào)節(jié)光纖跳線只適用于千兆1000BASE-LX（或10G以太網(wǎng) 10GBASE-LRM和10GBASE-LX4 ）設(shè)備的應(yīng)用。

圖四：用于多模到單模轉(zhuǎn)換的模式調(diào)節(jié)光纖跳線