七彩穎欣老師

很多朋友在布線的時(shí)候，關(guān)于光纖一直有朋友在問(wèn)相關(guān)的問(wèn)題，那么今天我們通過(guò)這篇文章對(duì)光纖進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的了解。

一、多模光纖

當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要是纖芯直徑d1)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)時(shí)(約1μm)，光纖中會(huì)存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位，導(dǎo)致長(zhǎng)距離的傳輸之后會(huì)產(chǎn)生時(shí)延、光脈沖變寬。這種現(xiàn)象叫做光纖的模式色散(又叫模間色散)。

模式色散會(huì)使多模光纖的帶寬變窄，降低了其傳輸容量，因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。

多模光纖的折射率分布大都為拋物線分布即漸變折射率分布。其纖芯直徑約在50μm左右。

二、單模光纖

當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要是芯徑)可以與光波長(zhǎng)相近時(shí)，如芯徑d1 在5～10μm范圍，光纖只允許一種模式(基模HE11)在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。

由于它只有一種模式傳播，避免了模式色散的問(wèn)題，故單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量的光纖通信。因此，要實(shí)現(xiàn)單模傳輸，必須使光纖的諸參量滿足一定的條件，通過(guò)公式計(jì)算得出，對(duì)于NA=0.12 的光纖要在λ=1.3μm以上實(shí)現(xiàn)單模傳輸時(shí)，光纖纖芯的半徑應(yīng)≤4.2μm，即其纖芯直徑d1≤8.4μm。

由于單模光纖的纖芯直徑非常細(xì)小，所以對(duì)其制造工藝提出了更苛刻的要求。

三、使用光纖有哪些優(yōu)點(diǎn)?

1) 光纖的通頻帶很寬，理論可達(dá)30T。

2) 無(wú)中繼支持長(zhǎng)度可達(dá)幾十到上百公里，銅線只有幾百米。

3) 不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響。

4) 重量輕，體積小。

5) 光纖通訊不帶電，使用安全可用于易燃，易暴等場(chǎng)所。

6) 使用環(huán)境溫度范圍寬。

7) 使用壽命長(zhǎng)。

四、如何選擇光纜?

光纜的選擇除了根據(jù)光纖芯數(shù)和光纖種類以外，還要根據(jù)光纜的使用環(huán)境來(lái)選擇光纜的結(jié)構(gòu)和外護(hù)套。

1、戶外用光纜 直埋時(shí)，宜選用松套鎧裝光纜。架空時(shí)，可選用帶兩根或多根加強(qiáng)筋的黑色PE外護(hù)套的松套光纜。

2、建筑物內(nèi)用的光纜在選用時(shí)應(yīng)選用緊套光纜并注意其阻燃、毒和煙的特性。一般在管道中或強(qiáng)制通風(fēng)處可選用阻燃但有煙的類型(Plenum)或可燃無(wú)毒的類型(LSZH)，暴露的環(huán)境中應(yīng)選用阻燃、無(wú)毒和無(wú)煙的類型(Riser)。

3、樓內(nèi)垂直或水平布纜時(shí)，可選用與建筑物內(nèi)通用的緊套光纜、配線光纜或分支光纜時(shí)。

4、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和光纜應(yīng)用參數(shù)選擇單模和多模光纜，通常室內(nèi)和短距離應(yīng)用以多模光纜為主，室外和長(zhǎng)距離應(yīng)用以單模光纜為主。

五、在光纖的連接中，如何選擇固定連接和活動(dòng)連接的不同應(yīng)用?

光纖的活動(dòng)連接是通過(guò)光纖連接器實(shí)現(xiàn)的。光鏈路中的一個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)就是一個(gè)明確的分割界面。在活動(dòng)連接和固定連接的選擇上，固定連接的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在成本較低、光損耗較小，但靈活性較差，而活動(dòng)連接與之相反。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)整條鏈路情況，靈活選擇活動(dòng)和固定連接的使用，保證既有靈活性，又有穩(wěn)定性，從而充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。活動(dòng)連接界面是重要的測(cè)試、維護(hù)、變更的界面，活動(dòng)連接比固定連接相對(duì)容易找到鏈路中的故障點(diǎn)，為故障器件的更換增加便捷性，從而提高系統(tǒng)維護(hù)性和減少維護(hù)成本。

六、光纖越來(lái)越接近用戶終端，“光纖到桌面”的意義和系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意哪些因素?

“光纖到桌面”在水平子系統(tǒng)的應(yīng)用中，和銅纜的關(guān)系是相輔相成不可或缺的。光纖有其特有的長(zhǎng)處，比如傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸穩(wěn)定、不受電磁干擾的影響、支持帶寬高、不會(huì)產(chǎn)生電磁泄露。這些特點(diǎn)使得光纖在一些特定的環(huán)境中發(fā)揮著銅纜不可替代的作用：

1、當(dāng)信息點(diǎn)傳輸距離大于100m時(shí)，如果選擇使用銅纜。必須添加中繼器或增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和弱電間，從而增加成本和故障隱患，使用光纖可以輕易地解決這一問(wèn)題。

2、在特定工作環(huán)境中(如工廠、醫(yī)院、空調(diào)機(jī)房、電力機(jī)房等)存在著大量的電磁干擾源，光纖可以不受電磁干擾，在這些環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。

3、光纖不存在電磁泄漏，要檢測(cè)光纖中傳輸?shù)男盘?hào)是非常困難的。在保密等級(jí)要求較高的地方(如軍事、研發(fā)、審計(jì)、政府等行業(yè))是很好的選擇。

4、對(duì)帶寬的需求較高的環(huán)境，達(dá)到了1G以上，光纖是很好的選擇。

光纖的應(yīng)用正在從主干或機(jī)房逐漸延伸到桌面和住宅用戶，這就意味著越來(lái)越多的不了解光纖特性的用戶開(kāi)始接觸到光纖系統(tǒng)。所以設(shè)計(jì)光纖鏈路系統(tǒng)和選擇產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)當(dāng)前和未來(lái)的應(yīng)用需求，使用兼容的系統(tǒng)和產(chǎn)品，最大可能地便于維護(hù)和管理，適應(yīng)千變?nèi)f化的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和用戶安裝需求等。

5、光纖連接器可以被直接端接在250μm 光纖上嗎?

不可以。松套光纜包含外徑為250 μm的裸光纖,這是尺寸非常小，并且很脆弱，是無(wú)法對(duì)光纖固定、不足以支撐光纖連接器的重量和非常不安全的，直接在光纜上端接連接器，至少需要使用900 μm的緊套層包裹在250 μm的光纖外部，這樣才能對(duì)光纖提供保護(hù)和對(duì)連接器形成支撐。

6、FC連接器可以直接與SC連接器連接嗎?

可以，這僅僅是兩種不同類型的連接器的不同連接方法。

如果你需要連接他們，你必須選擇混合的轉(zhuǎn)接適配器，使用FC/SC適配器可以分別連接兩端的FC連接器和SC連接器。這種方法要求連接器應(yīng)當(dāng)都是平面研磨，如果你一定需要連接斜角度(APC)連接器，則必采用第二種防止損傷的方法。

第二種方法是使用混合跳線和兩個(gè)連接適配器?；旌咸€是指兩端使用不同的光纖連接器類型，這些連接器將連接至你需要連接的地方，這樣就可以在配線面板中使用通用的適配器與系統(tǒng)相連，但是對(duì)系統(tǒng)衰減預(yù)算帶來(lái)一個(gè)連接器對(duì)的增加量。

7、光纖的固定連接包括機(jī)械式光纖接續(xù)和熱熔接，那么機(jī)械式光纖接續(xù)和熱熔接的選用原則有哪些?

機(jī)械式光纖接續(xù)俗稱為光纖冷接，是指不需要熱熔接機(jī)，通過(guò)簡(jiǎn)單的接續(xù)工具、利用機(jī)械連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)單芯或多芯光纖永久連接的光纖接續(xù)方式?？偟膩?lái)說(shuō)，對(duì)小芯數(shù)多地點(diǎn)分散的光纖進(jìn)行接續(xù)時(shí)，宜采用機(jī)械接續(xù)取代熱熔接。

機(jī)械式光纖接續(xù)技術(shù)早期經(jīng)常被應(yīng)用在線路搶修、特殊場(chǎng)合的小規(guī)模應(yīng)用等工程實(shí)踐當(dāng)中。近年來(lái)隨著光纖到桌面和光纖到戶( FTTH)在的大規(guī)模部署，人們認(rèn)識(shí)到機(jī)械式光纖接續(xù)作為一種重要的光纖接續(xù)手段的意義。

對(duì)于具有用戶數(shù)量大而地點(diǎn)分散的特點(diǎn)的光纖到桌面和光纖到戶應(yīng)用，當(dāng)用戶規(guī)模到一定程度后，施工復(fù)雜程度和施工人員和熔接機(jī)無(wú)法滿足用戶開(kāi)通服務(wù)的時(shí)間要求。機(jī)械式光纖接續(xù)方式由于操作簡(jiǎn)單，人員培訓(xùn)周期短，設(shè)備投資小等特點(diǎn)，為光纖大規(guī)模部署提供了成本效益最高的光纖接續(xù)解決方案。比如樓道高處、狹小空間內(nèi)，照明不足、現(xiàn)場(chǎng)取電不方便等場(chǎng)合，機(jī)械式光纖接續(xù)為設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)人員提供了一個(gè)方便、實(shí)用、快捷、高性能的光纖接續(xù)手段。

8、在光纖到戶系統(tǒng)中，對(duì)光纜接頭盒的要求與電信運(yùn)營(yíng)商戶外線路中所使用的光纜接頭盒有什么不同?

首先，在光纖到戶系統(tǒng)中，需要按照實(shí)際需要，在接頭盒內(nèi)預(yù)留分光器的安裝和端接、容納、保護(hù)進(jìn)出分光器的跳線的位置。因?yàn)閷?shí)際情況是分光器可能位于光纜接頭盒、光纜交接箱、配線箱、ODF等設(shè)施中，并在其中進(jìn)行光纜的端接和分配。

其次，對(duì)于住宅小區(qū)，光纜接頭盒更多的是采用埋地的方式進(jìn)行安裝，所以對(duì)光纜接頭盒的埋地性能要求更高。

另外，在光纖到戶項(xiàng)目中，可能需要考慮大量小芯數(shù)光纜的進(jìn)出。

多模光纖的纖芯直徑為50~62.5μm，包層外直徑125μm，單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外直徑125μm。光纖的工作波長(zhǎng)有短波長(zhǎng)0.85μm、長(zhǎng)波長(zhǎng)1.31μm和1.55μm。光纖損耗一般是隨波長(zhǎng)加長(zhǎng)而減小，0.85μm的損耗為2.5dB/km,1.31μm的損耗為0.35dB/km，1.55μm的損耗為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長(zhǎng)1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范圍內(nèi)都有損耗高峰，這兩個(gè)范圍未能充分利用。80年代起，傾向于多用單模光纖，而且先用長(zhǎng)波長(zhǎng)1.31μm。

多模光纖

多模光纖(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。

單模光纖

單模光纖(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的材料色散和波導(dǎo)色散一為正、一為負(fù)，大小也正好相等。這就是說(shuō)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來(lái)看，1.31μm處正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣，1.31μm波長(zhǎng)區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1.31μm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。

七、多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器有什么區(qū)別?

價(jià)格：多模的便宜，單模的貴

距離：多模的小于2KM，單模的能傳100KM左右

波長(zhǎng)：多模850/1310NM，單模1310/1550NM

其它的差不多

備注

多模收發(fā)器和多模光纖對(duì)應(yīng), 單模和單模對(duì)應(yīng), 不能混用。

目前市場(chǎng)上, 多模的收發(fā)器價(jià)格低廉, 基本200元左右的就很不錯(cuò)了，企業(yè)級(jí)的300多也夠用了，帶寬都是100Mbps。

單模收發(fā)器與之相比, 市場(chǎng)上貨源較少, 價(jià)格較貴, 基本要1000元左右一個(gè), 帶寬是1000Mbps, 比多模要高很多。