前言
大家好，云智能知識分享，如何將現(xiàn)代的光纖通信技術(shù)和傳統(tǒng)的銅網(wǎng)通信設(shè)備有效地結(jié)合在一起是網(wǎng)絡(luò)工程師們的重要課題之一。光纖收發(fā)器的出現(xiàn)完美地實(shí)現(xiàn)了光纜和銅纜的無縫連接，常用在以太銅網(wǎng)無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，同時(shí)在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層網(wǎng)絡(luò)上發(fā)揮了巨大作用。本教程將詳細(xì)介紹光纖收發(fā)器及其應(yīng)用。
正文

什么是光纖收發(fā)器？

光纖收發(fā)器一般被分為兩種，一種是將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進(jìn)行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元，通常稱為光電轉(zhuǎn)換器；另一種是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號后，再轉(zhuǎn)換為另一種光信號，也被稱為光纖轉(zhuǎn)換中繼器。產(chǎn)品一般應(yīng)用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用;同時(shí)在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。

光纖收發(fā)器如何接入網(wǎng)

由于我們常使用的網(wǎng)線(雙絞線)的最大傳輸距離有很大的局限性，一般雙絞線的最大傳輸距離為100米。因此,當(dāng)我們在布置較大的網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，不得不使用中繼設(shè)備。當(dāng)然，也可以使用其他的種類的線路來傳輸，比如光纖就是一種很好的選擇。光纖的傳輸距離很遠(yuǎn)，一般來說單模光纖的傳輸距離在10千米以上，而多模光纖的傳輸距離最高也能達(dá)到2千米。在使用光纖的時(shí)候，我們會經(jīng)常使用到光纖收發(fā)器。這時(shí)問題就來了，光纖收發(fā)器怎么使用？它是如何接入網(wǎng)的呢？

我們都知道，一個網(wǎng)絡(luò)是由各種光學(xué)器件組成的，光纖收發(fā)器就是其中的一個重要組成部分。在將光纖收發(fā)器接入網(wǎng)時(shí)，首先要將光纜從室外引進(jìn)來。光纜要熔接在光纜盒里，也就是終端盒。光纜的熔接也是門學(xué)問，需要把光纜剝開，將光纜里的細(xì)纖維與尾纖熔接，熔接好后放在盒子里。尾纖要拉出去，將其接在ODF上(一種架子，用耦合器連接)，然后用耦合器將其與跳線連接，最后將跳線接在光纖收發(fā)器上面。接下來的依次連接順序?yàn)槁酚善?---交換機(jī)---局域網(wǎng)---主機(jī)。這樣，光纖收發(fā)器就接入網(wǎng)了。

光纖收發(fā)器的類型及應(yīng)用

如今市場上光纖收發(fā)器種類繁多，但總的來說，無外乎應(yīng)用于銅纜與光纜連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器和應(yīng)用于光纜與光纜間連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器兩種類型。這兩種類型的光纖收發(fā)器又可分為不同的小類，下面對每一個分類都有具體介紹。

應(yīng)用于銅纜與光纜連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器

當(dāng)兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離超過銅電纜的傳輸距離，這時(shí)候就需要光纖電纜來進(jìn)行連接，而光纖收發(fā)器則負(fù)責(zé)來進(jìn)行兩種介質(zhì)間的轉(zhuǎn)換。這種光纖收發(fā)器又可細(xì)分為一下幾類：

1.以太網(wǎng)光纖收發(fā)器

這種類型的光纖收發(fā)器能夠連接用于以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)和10G以太網(wǎng)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)具有不同速率和不同端口類型的設(shè)備間的無縫連接，通常被應(yīng)用于點(diǎn)到點(diǎn)間傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換，校園里傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換等。比如在進(jìn)行點(diǎn)與點(diǎn)間傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換時(shí)，兩個光纖收發(fā)器可用于連接兩個UTP（Unshielded Twisted Paired，非屏蔽雙絞線）以太網(wǎng)交換機(jī)，或者直接將UTP交換機(jī)連接到智能終端上。

2.TDM（Time Division Multiplexing，時(shí)分多路轉(zhuǎn)換）光纖收發(fā)器

這類光纖收發(fā)器主要有T1/E1和T3/E3兩種型號。這兩種光纖收發(fā)器都需要成對使用，在延長電纜傳輸距離時(shí)，對避免噪聲、改善服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)安全等方面能發(fā)揮一定作用。T1/E1光纖收發(fā)器符合T1（1.544Mbps）和E1（2.048Mbps）的標(biāo)準(zhǔn)，對于T1和E1連接線路的安裝和維護(hù)，這類光纖收發(fā)器還能發(fā)揮測試和排除故障的作用。T3/E3光纖收發(fā)器符合T3（44.736Mbps）和E3（34.368Mbps）的標(biāo)準(zhǔn)，能夠用于連接PBX（private branch exchange，專用分組交換機(jī)），多路轉(zhuǎn)接器和路由器等設(shè)備。這類光纖收發(fā)器能夠用于建筑之間的信號傳輸，并能擴(kuò)展電信劃分點(diǎn)。

3.串口轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器

這類光纖收發(fā)器是多功能的支持異步RS-232，RS-485通信接口的光纖MODEM，是連接遠(yuǎn)程終端單元（RTU）到主機(jī)（HOST）或分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）控制器的最佳選擇。支持RS-232，RS-485多種異步通信協(xié)議，可以同時(shí)混合使用兩個RS-232，RS-485接口，支持2線（半雙工）RS-485工作方式。RS-485光纖收發(fā)器支持?jǐn)?shù)據(jù)（TXD或SD）發(fā)送控制，從而提高了適應(yīng)各類軟件的能力，也簡化了控制方式，光纖MODEM支持異步串行口之間的多種光纖連接方式，它支持兩個異步串行口的設(shè)備通過光纖進(jìn)行全雙工或半雙工通信，通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)多模4公里，單模20公里，RS-232信號的傳輸速率最高為115.2Kbps，RS-485的信號傳輸速率最高可達(dá)460Kbps，不同電氣標(biāo)準(zhǔn)的接口可以混合使用，可以用RS-232的設(shè)備去連接RS-485的設(shè)備，可以代替RS-232到RS-485接口轉(zhuǎn)換器或光電隔離器，并提供了優(yōu)良的EMI/RFT（電磁干擾/功能測試）特性。

應(yīng)用于光纜間連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器

這類光纖收發(fā)器可支持單模與多模光纖，單工與多工光纖之間的連接，并進(jìn)行光電信號的轉(zhuǎn)換。具體來分，又分為多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器，雙工轉(zhuǎn)單工光纖收發(fā)器，以及SFP波段轉(zhuǎn)換收發(fā)器。

1.多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器

在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸中，有時(shí)可能傳輸端使用的是多模設(shè)備，而接受信號的一方使用的是單模的設(shè)備，在這種情況下，多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器可以用來進(jìn)行多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換。除此之外，多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器的使用還能更好地適應(yīng)長距離傳輸?shù)男枰?，最大傳輸距離可達(dá)140km，能同時(shí)滿足低成本和高連接性的要求。在下圖中，兩個帶有多模端口的以太網(wǎng)交換機(jī)分別連接兩個光纖收發(fā)器，將多模轉(zhuǎn)化為單模，來實(shí)現(xiàn)長距離的傳輸。

2.雙工轉(zhuǎn)單工光纖收發(fā)器

有時(shí)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸還需要將雙工光纖轉(zhuǎn)換為單工光纖，這主要取決于收發(fā)設(shè)備里面的光纖數(shù)。顧名思義，單纖光纖的接收發(fā)送的數(shù)據(jù)是在一根光纖上傳輸，雙纖光纖的接收發(fā)送的數(shù)據(jù)是在一對光纖上傳輸。單纖設(shè)備可以節(jié)省一半的光纖，即在一根光纖上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，在光纖資源緊張的地方十分適用。這類產(chǎn)品采用了波分復(fù)用的技術(shù)，使用的波長多為1310nm和1550nm。下圖光纖收發(fā)器的兩個端口一個是單纖，一個是雙纖，實(shí)現(xiàn)雙纖到單纖的轉(zhuǎn)換。

3.波段轉(zhuǎn)換收發(fā)器

WDM 光放大中繼器系列（OEO）的最大特點(diǎn)是能在不改變數(shù)據(jù)/信號內(nèi)容的前提下，通過不同的波長對信號進(jìn)行接收、放大和重新發(fā)射。如今，波長的轉(zhuǎn)換只能通過WDM 光放大中繼器系列（OEO）來實(shí)現(xiàn)。WDM光放大中繼器系列（OEO）像再生器一樣工作，將光輸入信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過一個新的電脈沖振幅和波形，生成一個輸入信號的邏輯副本，并利用這一電信號驅(qū)動發(fā)射器產(chǎn)生出一個具有新的波長的光信號。

結(jié)束語

光纖收發(fā)器可支持多種協(xié)議、傳輸速率和傳輸媒介，它在真正實(shí)現(xiàn)無阻塞傳輸交換性能的同時(shí)，還提供了平衡流量、隔離沖突和檢測差錯等功能，保證數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的高安全性和穩(wěn)定性?？梢灶A(yù)測的是，光纖收發(fā)器在今后的很長一段時(shí)間內(nèi)都會活躍在網(wǎng)絡(luò)部署中，是在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)組建中不可缺少的一部分。