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漲知識(shí)!你想知道的光纖常識(shí)都在這里了

來源:弱電工程師的圈子        編輯:小月亮    2020-07-13 16:04:59     加入收藏

光纖已經(jīng)成為遠(yuǎn)距離有線信號(hào)傳輸?shù)闹饕侄危惭b、維護(hù)光纖也是弱電人的基本功。光纖中涉及的理論知識(shí)、組件和鋪設(shè)要點(diǎn)都很多,我們?cè)谶@里作了一些梳理。

  光纖已經(jīng)成為遠(yuǎn)距離有線信號(hào)傳輸的主要手段,安裝、維護(hù)光纖也是弱電人的基本功。光纖中涉及的理論知識(shí)、組件和鋪設(shè)要點(diǎn)都很多,我們?cè)谶@里作了一些梳理。

  三種光

  不是所有的光都能用于光纖中信號(hào)傳播。光線中主要使用三種波長(zhǎng)的光:850 nm、1300 nm、1550 nm。

  用在哪里?

  單模光纖使用的光波長(zhǎng)為1310 nm或1550 nm,多模光纖使用的光波長(zhǎng)多為850 nm。

  單模與多模的區(qū)別

  • 多模光纖的中心玻璃芯較粗(50或62.5 μm),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,因此多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近,一般只有幾公里。

  • 單模光纖中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10 μm),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。

  線皮的顏色

  一個(gè)更簡(jiǎn)單的區(qū)分方式是,多模光纖外皮為橙色,單模光纖外皮為黃色。

  色散與損耗

  在單模光纖中,1310 nm光具有最小色散,1550 nm光具有最小損耗。

  所以,損耗具體是多少?

  1310 nm : 0.35~0.5 dB/km

  1550 nm : 0.2~0.3 dB/km

  850 nm : 2.3~3.4 dB/km

  光信號(hào)的敵人太多

  光損耗是造成光纖信號(hào)衰減的原因之一。除此之外,散射、吸收等也能造成光纖信號(hào)衰減。

  光損耗的原因

  • 光的自然損耗

  • 光傳輸線路中插入光學(xué)部件的插入損耗

  • 光纖銜接時(shí)的機(jī)頭損耗

  • 電纜中阻抗不匹配使光產(chǎn)生了反射,這稱為回波損耗

  • 纖材料的彎曲、擠壓、雜質(zhì)、不均勻都能造成損耗

  光纖續(xù)接

  • 固定接續(xù),俗稱死接頭,一般采用光纖熔接機(jī),用于光纜直接頭。

  • 活動(dòng)接頭,俗稱活接頭,用能夠拆卸的連接器連接,用于光纖跳線、設(shè)備連接等位置。

  固定接頭小技巧

  安裝固定接頭應(yīng)該使用二次放電熔接法。先對(duì)光纖端面預(yù)熱放電,給端面整形,去除灰塵和雜物,同時(shí)通過預(yù)熱使光纖端面壓力均勻。

  光也有噪聲

  影響光纖信息傳導(dǎo)效果的除了衰減,還有噪聲。衰減的意思是有用信號(hào)少了,噪聲的意思是無用信號(hào)多了。

  產(chǎn)生噪聲的原因

  • 消光比不合格

  • 光強(qiáng)度隨機(jī)變化

  • 時(shí)間抖動(dòng)引起

  • 接收機(jī)的點(diǎn)噪聲和熱噪聲

  • 光纖的模式噪聲

  • 色散導(dǎo)致的脈沖展寬

  • LD的模分配噪聲

  • LD的頻率啁啾

  • 反射

  什么? 還有色散?

  色散也是影響光線信號(hào)傳輸?shù)闹匾蛩亍?/p>

  色散:光脈沖沿著光纖行進(jìn)一段距離后造成的頻寬變粗。它是限制傳輸速率的主要因素。

  色散產(chǎn)生的原因

  • 模間色散:只發(fā)生在多模光纖,因?yàn)椴煌J降墓庋刂煌穆窂絺鬏敗?/p>

  • 材料色散:不同波長(zhǎng)的光行進(jìn)速度不同。

  • 波導(dǎo)色散:發(fā)生原因是光能量在纖芯及包層中傳輸時(shí),會(huì)以稍有不同的速度行進(jìn)。在單模光纖中,通過改變光纖內(nèi)部結(jié)構(gòu)來改變光纖的色散非常重要。

  光纖材料對(duì)傳播的影響

  • 玻璃光纖:纖芯與包層都是玻璃,損耗小,傳輸距離長(zhǎng),成本高;

  • 膠套硅光纖:纖芯是玻璃,包層為塑料,特性同玻璃光纖差不多,成本較低;

  • 塑料光纖:纖芯與包層都是塑料,損耗大,傳輸距離很短,價(jià)格很低。多用于家電、音響,以及短距的圖像傳輸。

  光模塊

  光模塊是實(shí)現(xiàn)光信號(hào)和電信號(hào)轉(zhuǎn)換的部件,常見的有GBIC、SFP、SFP+、XFP、SFF、CFP等。

  GBIC vsSFP

  GBIC光模塊的尺寸太大,占據(jù)了交換機(jī)太多的空間,導(dǎo)致交換機(jī)的面板上不能提供更多的接口。因此近些年來,GBIC光模塊逐漸被SFP光模塊取代。

  光接口

  光接口是用來連接光纖線纜的物理接口,其原理是利用了光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)從而發(fā)生了全反射。通常有SC、ST、FC等幾種類型。

  FC型光纖接頭/跳線

  俗稱圓頭,其外部加強(qiáng)方式是采用金屬套,緊固方式為螺絲扣,一般在ODF側(cè)采用。FC連接頭一般電信網(wǎng)絡(luò)采用,有一螺帽擰到適配器上,優(yōu)點(diǎn)是牢靠、防灰塵,缺點(diǎn)是安裝時(shí)間稍長(zhǎng)。

  ST型光纖接頭/跳線

  通常都用在多模器件連接,ST頭插入后旋轉(zhuǎn)半周有一卡口固定,缺點(diǎn)是容易折斷,在無線網(wǎng)絡(luò)的部署中與其它廠家設(shè)備對(duì)接時(shí)使用較多。

  SC型光纖接頭/跳線

  俗稱方頭、大方,傳輸設(shè)備側(cè)光接口一般用SC接頭,SC連接頭直接插拔,使用很方便,缺點(diǎn)是容易掉出來。

  LC型光纖接頭/跳線

  俗稱方頭、小方,SFP模塊的專用接口,它和上面幾種接口比就是小很多,在交換機(jī)上同等面積能容納更多端口,信銳技術(shù)的設(shè)備就用這個(gè)接頭。

  簡(jiǎn)單總結(jié)

  • FC型光纖連接器在配線架上用的最多

  • SC型光纖連接器在路由器交換機(jī)上用的最多

  • ST型光纖連接器,對(duì)于10Base-F連接來說通常都是,也常用于光纖配線架

  • LC型光纖連接器常用于路由器

  最后,看一下光纖的安裝步驟

  • 量好長(zhǎng)度,開剝光纜,除去光纜護(hù)套。

  • 清洗、去除光纜內(nèi)的石油填充膏。

  • 捆扎好光纖。

  • 檢查光纖芯數(shù),進(jìn)行光纖對(duì)號(hào),核對(duì)光纖色標(biāo)是否有誤。

  • 加強(qiáng)芯接續(xù)。

  • 各種輔助線對(duì),包括公務(wù)線對(duì)、控制線對(duì)、屏蔽地線等接續(xù)。

  • 光纖的接續(xù)。

  • 光纖接頭保護(hù)處理。

  • 光纖余纖的盤庫留處理。

  • 完成光纜護(hù)套的接續(xù)。

  • 光纜接頭的保護(hù)。

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