光の伝送経路によって光ファイバーは２種類に分かれます。それぞれは光ファイバーの狭い中心部を通る「シングルモード」と「一定の幅をもって通る「マルチモード」です。そして、帯域の違いにより、「マルチモード」（意味）にはOM1、OM2、OM3、OM4、OM5など、様々な規格・仕様が存在します。
シングルモードファイバ vs マルチモードファイバ
シングルモード光ファイバ
光ファイバケーブルの「モード」とは、光が進む経路を指します。シングルモードファイバ（商品詳細）は、コア直径が9ミクロン（厳密には8.3ミクロン）であり、光の進行を単一の波長および経路でのみ可能にし、光の反射を大幅に減少させ、減衰を低減します。シングルモード光ファイバケーブルは、長距離にわたるネットワーク接続でよく使用されるマルチモード対応のものよりもわずかに高価です。
マルチモード光ファイバ
マルチモード光ファイバは、単一モード光ファイバケーブルよりも大きなコア直径を有し、複数の経路およびいくつかの波長の光を伝送することができます。マルチモード光ファイバ（商品詳細）には50ミクロンと62.5ミクロンの2種類のサイズがあります。これは一般に、短距離用に使用されます。パッチケーブルを使用して、デスクトップやパッチパネルから機器へのファイバ、LAN内のデータ/オーディオ/ビデオアプリケーションなどがあります。
| 特徴・メリット | シングルモード（SMF） | マルチモード（MMF） |
|---|---|---|
| 外径 | 125μm | 125μm |
| コア径 | 9μm | 50μmまたは62.5μm |
| 伝送距離 | 長距離用（40km以上） | 短距離用 |
| 光損失 | 低い | 比較的に高い |
| 通信速度 | 大容量かつ安定したデータ通信 | 短・中距離の高速通信 |
| 折り曲げの強度 | 折り曲げに弱い | 折り曲げに強い |
| 値段 | より高価 | 安価 |
コア径
シングルモードファイバコアの直径はマルチモードファイバよりはるかに小さく、一般的なコアの直径は9μmであり、マルチモードファイバコアの直径は50μmと62.5μmであるため、集光能力が高く接続が簡単です。シングルモードとマルチモードファイバのクラッド径は125μmです。
波長および光源
マルチモードファイバのコアサイズが大きいため、マルチモードファイバケーブルでは、850nmおよび1310nmの波長で動作するLED（発光ダイオード）やVCSEL（垂直共振器面発光レーザ）などの低価格光源が使用されます。シングルモードでは、レーザまたはレーザダイオードを使用してケーブルに注入される光を生成することが多く、一般的に使用されるシングルモードファイバの波長は1310nmと1550nmです。
帯域幅
マルチモードファイバの帯域幅は光モードによって制限され、現時点での最大帯域幅はOM5ファイバの28000MHz*kmです。シングルモードファイバ帯域幅は理論上は無制限ですが、一度に1つのモード光を通過させることができます。
さらに、シングルモードとマルチモードのファイバカラーにはいくつかの違いがあります。記事を読んで、明確な情報を入手してください：「ファイバカラーコードを識別する方法は何ですか？」
距離
シングルモードファイバは長距離用途に適しており、マルチモード光ファイバは短距離用に設計されていることが知られています。シングルモードとマルチモードファイバの距離については、定量的な違いは何ですか？
| 種類 | ファストイーサネット100BASE-FX | 1Gbイーサネット1000BASE-SX | 1Gbイーサネット1000BASE-LX | 10GBASE SR | 40GBASE SR4 | 100GBASE SR10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OS2 | 200m | 5000m | 5000m | 10km | / | / |
| OM1 | 200m | 275m | 550m | / | / | / |
| OM2 | 200m | 550m | 550m | / | / | / |
| OM3 | 200m | 550m | 550m | 300m | 100m | 100m |
| OM4 | 200m | 550m | 550m | 400m | 150m | 150m |
| OM5 | 200m | 550m | 550m | 300m | 400m | 400m |
チャートから見ると、1Gから10Gまでのデータレートでシングルモードファイバ距離がマルチモードファイバケーブルのそれよりもはるかに長いことがわかりますが、OM3/OM4/OM5マルチモードファイバはより高いデータレートをサポートしています。コアサイズと2つ以上のライトモードをサポートするため、ファイバ距離はマルチモードステップインデックスファイバの一般的な現象であるモデル分散によって制限されますが、シングルモードファイバはそうではありません。
ケーブル接続コスト
多くの人々が独自の意見を述べており、光トランシーバのコスト、システムコスト、および設置コストに重点を置いています。
光トランシーバのコスト
シングルモードトランシーバと比較して、マルチモードトランシーバの価格は2〜3倍近く低くなります。次の表では、FS.comシスコ互換のシングルモードトランシーバとマルチモードトランシーバを例にとります。
| 通信速度 | 光モジュール | 仕様 | 値段 |
|---|---|---|---|
| 1G | シングルモードSFP | 1000BASE SFPモジュール(1310nm 20km DOM LC SMF) | 1,268円 (税込) |
| 1G | マルチモードSFP | 1000BASE SFPモジュール(850nm 550m DOM LC MMF) | 1,110円 (税込) |
| 10G | シングルモードSFP+ | 10GBASE SFP+モジュール(1310nm 10km DOM LC SMF) | 4,279円 (税込) |
| 10G | マルチモードSFP+ | 10GBASE SFP+モジュール(850nm 300m DOM LC MMF) | 3,170円 (税込) |
| 40G | シングルモードQSFP+ | 40GBASE QSFP+モジュール(1310nm 10km DOM LC SMF) | 48,973円 (税込) |
| 40G | マルチモードQSFP+ | 40GBASE QSFP+モジュール(850nm 150m DOM MTP/MPO MMF) | 6,181円 (税込) |
| 100G | シングルモードQSFP28 | 100GBASE QSFP28モジュール(1310nm 10km DOM LC SMF) | 79,087円 (税込) |
| 100G | マルチモードQSFP28 | 100GBASE QSFP28モジュール(850nm 100m DOM MTP/MPO MMF) | 15,690円 (税込) |
システムコスト
シングルモードファイバは、一般に長距離用途向けであり、スポットサイズが小さく、スペクトル幅が一般に狭い、より長い波長で動作するレーザを有する光トランシーバが必要とされる。より小さいコア直径は、単一モードファイバ相互接続の著しく高いトランシーバコストおよび全体的なより高い相互接続コストをもたらします。
マルチモードファイバでの使用に最適化されたVCSELベースのトランシーバの製造方法は、アレイデバイスに容易に製造でき、同等のシングルモードトランシーバよりも低コストです。複数のファイバレーンおよびマルチトランシーバアレイの使用にもかかわらず、シンプレックス/デュプレックス接続よりもシングルまたはマルチチャネル動作を採用するシングルモードテクノロジよりも大幅なコスト削減が実現します。
インストールコスト
シングルモード光ファイバは、マルチモードファイバよりもコストが低いことがよくあります。 最終的に10G以上になることを望む1G光ファイバネットワークを構築する場合、シングルモード用ファイバのコストを節約すると、半分の価格が節約されます。マルチモードOM3またはOM4ファイバは、SFPモジュールのコストが35％増加します。 シングルモードオプティクスはより高価ですが、特にOM1-OM2-OM3-OM4に従っている場合は、マルチモードを交換するための人件費が大幅に高くなります。使用済みのファイバチャネルSFPを使用する場合は、シングルモード1Gの価格が床から落ちます。 予算があり、10Gの短い接続が必要な場合は、最後のチェックでは、経済性がまだマルチモードをサポートしています。 歴史が示すように、シングルモードの価格プレミアムが下がることを示唆しているので、それらの経済に注目してください。
