光導(dǎo)纖維(英語(yǔ):Optical fiber),簡(jiǎn)稱光纖,是一種由玻璃或塑料制成的纖維,利用光在這些纖維中以全內(nèi)反射原理傳輸?shù)墓鈧鲗?dǎo)工具。
微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中,使得它能夠彎曲而不至于斷裂。
通常光纖的一端的發(fā)射設(shè)備使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖發(fā)送至光纖中,光纖的另一端的接收設(shè)備使用光敏組件檢測(cè)脈沖。
包含光纖的線纜稱為光纜。
由于信息在光導(dǎo)纖維的傳輸損失比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多,更因?yàn)橹饕a(chǎn)原料是硅,蘊(yùn)藏量極大,較易開(kāi)采,所以價(jià)格很便宜,促使光纖被用作長(zhǎng)距離的信息傳遞介質(zhì)。
光纖的主要用途是通信。目前通信用的光纖,基本上是石英系光纖,其主要成分是高純度石英玻璃,即二氧化硅(SiO2) 。
光纖通信系統(tǒng),就是利用光纖來(lái)傳輸攜帶信息的光波,以達(dá)到通信的目的。
光纖的工作原理是光的全反射
光纖的色散
(1)色散的原因
在光纖中,光信號(hào)是由很多不同的成分組成的,由于信號(hào)的各頻率成分或各模式成分的傳播速度不同,經(jīng)過(guò)光纖傳輸一段距離后,不同成分之間出現(xiàn)時(shí)延差,引起傳輸信號(hào)波形失真,脈沖展寬,這種現(xiàn)象稱為光纖色散。
(2)色散的影響
光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘?hào)脈沖畸變和展寬,從而產(chǎn)生碼間干擾。為了保證通信質(zhì)量,必須增大碼間間隔,即降低信號(hào)的傳輸速率,這就限制了光纖系統(tǒng)的通信容量和傳輸距離。
(3)色散的分類
按照色散產(chǎn)生的原因,光纖色散可分為模式色散,材料色散、波導(dǎo)色散和極化色散。
光纖的損耗
光纖的損耗是指光信號(hào)經(jīng)光纖傳輸后,由于吸收、散射等原因引起光功率的減小。
(1)吸收損耗
本征吸收:光纖材料本身所固有的吸收作用。
雜志吸收:光纖中雜質(zhì)對(duì)光的吸收作用。
(2)散射損耗
線性散射;非線性散射;結(jié)構(gòu)不完善散射。
(3)其他損耗
微彎曲衰耗等。
光纖是柔軟的,可以彎曲,可是彎曲到一定程度后,光纖雖然可以導(dǎo)光,但會(huì)使光的傳輸途徑改變。
由傳輸模轉(zhuǎn)換為輻射模,使一部分光能滲透到包層中或穿過(guò)包層成為輻射模向外泄漏損失掉,從而產(chǎn)生損耗。
當(dāng)彎曲半徑大于5~10cm時(shí),由彎曲造成的損耗可以忽略。
光纖通信的優(yōu)點(diǎn)
通信容量巨大
從理論上講,一根光纖可以同時(shí)傳輸100億個(gè)話路,目前同時(shí)傳輸50萬(wàn)個(gè)話路的試驗(yàn)已經(jīng)成功,比傳統(tǒng)同軸電纜、微波等高出幾千乃至幾十萬(wàn)倍。
中繼距離長(zhǎng)
光纖具有極低的衰耗系數(shù),配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送、光接收設(shè)備、光放大器、前向糾錯(cuò)與RZ編碼調(diào)制技術(shù)等,可使其中繼距離達(dá)數(shù)千公里以上,而傳統(tǒng)電纜只能傳送1.5km,微波50km,根本無(wú)法與之相比擬。
保密性好
適應(yīng)能力強(qiáng)
具有不怕外界強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
因?yàn)楣饫w的基本成分是石英,只傳光,不導(dǎo)電,不受電磁場(chǎng)的作用,在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場(chǎng)的影響,故光纖傳輸對(duì)電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱耍诠饫w中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽(tīng),因而利于保密。
體積小、重量輕
原材料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉
光纖的種類
多模光纖
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。
單模光纖
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。

單模光纖和多模光纖對(duì)比

多模光纖和單模光纖的應(yīng)用
根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-T建議,通信光纖分為G.651-G.657七大類,其中G.651為多模光纖,G.652至G.657為單模光纖。

光纖跳線Optical Fiber
光纖跳線又叫光纖連接器,兩端都有連接頭。
光跳線由一根或數(shù)根一定長(zhǎng)度的光纖和光連接器構(gòu)成,光跳線用來(lái)做從設(shè)備到光纖布線鏈路的跳接線,一般用于連接光端機(jī)和終端盒。
單模光纖(Single-modeFiber)
一般光纖跳線用黃色表示,接頭和保護(hù)套為藍(lán)色;傳輸距離較長(zhǎng)。單模光纜的連接距離可達(dá)10公里。
多模光纖(Multi-modeFiber)
一般光纖跳線用橙色表示,也有的用灰色表示,接頭和保護(hù)套用米色或者黑色;傳輸距離較短。
多模光纜的連接距離要短的多,是300米或500米(主要看激光的不同,產(chǎn)生短波長(zhǎng)激光的光源一般有兩種,一種是62.5的,一種是50的)
多模光纖通常在建筑物內(nèi)或公司園區(qū)內(nèi)具有成本效益,而單模光纖則更適合長(zhǎng)距離運(yùn)行。
單模光纖可以傳輸更遠(yuǎn)的距離,但是通常需要更昂貴的設(shè)備。
對(duì)于長(zhǎng)度不超過(guò)幾百米的安裝,多模式是經(jīng)濟(jì)有效的。
光纖常見(jiàn)接口類型
光纖連接器按連接頭的結(jié)構(gòu)形式可分為:
FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT-R等類型,常用的為FC、SC、ST和LC。
(1)FC接口(Ferrule Connector)
最早應(yīng)用于存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)。外殼材質(zhì)為金屬,接口處有螺紋,和光模塊連接時(shí)可以固定的很好。
(2)ST接口(Stab & Twisst)
材質(zhì)為金屬,接口處為卡扣式,常用于光纖配線架。
(3)SC接口(Square Connector)
材質(zhì)為塑料,推拉式連接,接口可以卡在光模塊上,常用于交換機(jī)。
“SC”接頭是標(biāo)準(zhǔn)方型接頭,采用工程塑料,具有耐高溫,不容易氧化優(yōu)點(diǎn)。傳輸設(shè)備側(cè)光接口一般用SC接頭。
(4)LC接口(Lucent Connector)
材質(zhì)為塑料,用于連接SFP光模塊,接口可以卡在光模塊上。
“LC”接頭與SC接頭形狀相似,較SC接頭小一些。“FC”接頭是金屬接頭,一般在ODF側(cè)采用,金屬接頭的可插拔次數(shù)比塑料要多。在表示尾纖接頭的標(biāo)注中,常能見(jiàn)到“FC/PC”,“SC/PC”等。
光纖尾纖(the tail fiber)
又叫尾線、豬尾線,一端是連接頭,另一端是光纜纖芯的斷頭。
主要用于連接光纜與光纖收發(fā)器(之間還用到耦合器、跳線等)。
一般出現(xiàn)在光纖終端盒內(nèi),通過(guò)熔接方式與其他光纜纖芯相連,可簡(jiǎn)化電纜系統(tǒng)的安裝和維護(hù)工作。
(1)尾纖的分類
同光纖跳線一樣,尾纖也分為單模尾纖和多模尾纖。它們兩者在色彩、波長(zhǎng)以及傳輸間隔方面有必定的差異。
一般來(lái)說(shuō),多模尾纖為橙色,作業(yè)波長(zhǎng)為850nm,傳輸間隔在500m左右;單模尾纖色彩為黃色,作業(yè)波長(zhǎng)為1310m或1550m,它可以傳輸?shù)拈g隔較長(zhǎng),為10—40km左右。
別的,依據(jù)光纖芯數(shù)的不同,尾纖又可以分為單芯尾纖、4芯尾纖、6芯尾纖、8芯尾纖、12芯尾纖、24芯尾纖等。
(2)尾纖的作用
尾纖最首要的一個(gè)效果就是銜接。光纖和尾纖銜接,把光纜中的裸纖和光纖尾纖熔合在一起變成一個(gè)全體,而尾纖則有一個(gè)獨(dú)自的光纖頭,經(jīng)過(guò)與光纖收發(fā)器相連,將光纖和雙絞線銜接,接到信息插座。
在光纖的熔接過(guò)程中,常用到以下首要東西:光端盒、光纖收發(fā)器、尾纖、耦合器、專用剝線鉗、光纖切割刀等。傳輸體系常用的尾纖有SC/PC、FC/PC、LC/PC、E2000/APC、ST/PC等五種接口。
(3)常用的尾纖類型
FC-SC類型,也就是一般所的圓轉(zhuǎn)方的尾纖。FC銜接ODF盒,SC銜接設(shè)備的光口。這種光纖銜接器在前期的SBS和Optix設(shè)備中運(yùn)用較多。
FC-FC類型,俗稱圓轉(zhuǎn)圓的尾纖。一般用做ODF架之間的跳纖。
SC-SC類型,俗稱方轉(zhuǎn)方尾纖,一般用在設(shè)備之間光板的銜接。
SC-LC類型,LC接口俗稱小方頭尾纖,歸于卡接式接頭。現(xiàn)在華為OSN系列設(shè)備,中興S系列設(shè)備,包含前期朗訊的波分設(shè)備,都是用的這種光纖銜接器。
LC-LC類型,一般用在波分設(shè)備之間的內(nèi)部連纖中,這個(gè)運(yùn)用比較少。
MPO光線纜(Multi-fiberPushOn)
MPO連接器相較于其他連接器,最主要的特點(diǎn)是緊湊設(shè)計(jì)、跳線芯數(shù)多。
MPO連接器與SC連接器的尺寸相同,但可容納12或24根光纖,因此,MPO可大大節(jié)省機(jī)柜布線空間。
目前MPO連接器有8芯、12芯、24芯、48芯、72芯、144芯數(shù)設(shè)計(jì),其中比較常見(jiàn)的是12, 24芯MPO跳線。
40GMPO-MPO光纖跳線,一般采用12芯的MPO多模插芯; 100G MPO-MPO光纖跳線,則一般采用24芯的MPO插芯。
MPO屬于多模光纖。
通過(guò)ISO 11801標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí),多模光纜可分為OM1光纖,OM2光纖,OM3光纖,OM4光纖和新發(fā)布的OM5光纖。
OM , stand for optical multi-mode
OM即光模式,是多模光纖表示光纖等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。不同等級(jí)傳輸時(shí)的帶寬和最大距離不同。
其中,OM1支持最大值為1GB的以太網(wǎng)傳輸,OM3和OM4通常用于在數(shù)據(jù)中心的布線環(huán)境,支持10G/40G/100G高速以太網(wǎng)的傳輸。
OM5則在0M4的基礎(chǔ)上拓寬帶寬通道,為100Gb/s和400Gb/s波長(zhǎng)提供解決方案。
OM5光纖主要具有三大優(yōu)勢(shì)
(1)極強(qiáng)的擴(kuò)展性
OM5光纖跳線可以將短波波分復(fù)用和并行傳輸技術(shù)結(jié)合在一起,并且只需要8芯寬帶多模光纖,就能夠支持200/400G以太網(wǎng)應(yīng)用;
(2)有效降低建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本
OM5光纖跳線借鑒了單模光纖的波分復(fù)用技術(shù),延展了網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)的可用波長(zhǎng)范圍,能夠在1芯多模光纖上支持4個(gè)波長(zhǎng),很大程度上降低了網(wǎng)絡(luò)的布線成本;
(3)在兼容性和互操作性方面優(yōu)勢(shì)明顯
能夠和OM3光纖跳線和OM4光纖跳線一樣支持傳統(tǒng)應(yīng)用,和傳統(tǒng)的OM3和OM4光纖跳線能夠完全兼容,互操作性極強(qiáng)。在400G時(shí)代,OM5多模光纖應(yīng)用前景廣闊,即使在低速率設(shè)備向高速率設(shè)備升級(jí)迭代的過(guò)程中也能有不俗的表現(xiàn)。
OM光纖詳細(xì)比較
下一部分將從核心尺寸,帶寬,數(shù)據(jù)速率,距離,顏色和光源方面對(duì)這些光纖進(jìn)行詳細(xì)比較。
OM1電纜通常帶有橙色護(hù)套,芯線大小為62.5微米(μm)。它可以支持長(zhǎng)達(dá)33米的10 Gb以太網(wǎng)。它最常用于100兆位以太網(wǎng)應(yīng)用。
OM2 的建議外套顏色為橙色。其核心尺寸為50μm,而不是62.5μm。它支持長(zhǎng)度達(dá)82米的10 Gb以太網(wǎng),但更常用于1 Gb以太網(wǎng)應(yīng)用。
OM1和OM2都可以與基于LED的設(shè)備一起使用,該設(shè)備可以沿電纜發(fā)送數(shù)百種模式的光。
OM3的建議外套顏色為水藍(lán)色。與OM2一樣,其核心尺寸為50μm,但該電纜針對(duì)使用較少光模的基于激光的設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化。作為優(yōu)化的結(jié)果,它能夠運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)300米的10 Gb以太網(wǎng)。自從問(wèn)世以來(lái),生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)提高了OM3的整體功能,使其能夠與40米和100米以內(nèi)的100 Gb以太網(wǎng)(最長(zhǎng)100米)一起使用。10 Gb以太網(wǎng)是其最常見(jiàn)的用途。
OM4與OM3光纖完全向后兼容,并共享相同的獨(dú)特防水外套(水藍(lán)色)。OM4是專門(mén)為VSCEL激光傳輸而開(kāi)發(fā)的,與OM3的300M相比,其10 Gig / s的鏈路距離可達(dá)550m。利用MPO連接器,它可以在150米內(nèi)運(yùn)行40 / 100GB。
OM4光纖常與40G-SR4-OSFP+或者100GBASE-SR4-OSFP28等配合使用。
OM5光纖,也稱為WBMMF(寬帶多模光纖),是最新的多模光纖,向后兼容OM4。它具有與OM2,OM3和OM4相同的核心大小。OM5纖維外套的顏色為(**Lime Green,水綠色)。它被設(shè)計(jì)并指定為通過(guò)850-953 nm窗口支持至少四個(gè)WDM通道,每個(gè)通道的最小速度為28Gbps。
OM5光纖在40G SWDM4網(wǎng)絡(luò)中可以達(dá)440m距離,在100G SWDM4網(wǎng)絡(luò)中可傳輸150m。
如果數(shù)據(jù)中心使用的是不符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)的100G-SWDM4收發(fā)器,則證明OM5可以支持150米的距離,僅比OM4多50米。
布線的成本將比OM4高出約50%。
OM5的特點(diǎn)
(1)更少光纖支持更高帶寬的應(yīng)用
OM5光纖跳線的工作波長(zhǎng)是850/1300nm,并且至少可以支持4個(gè)波長(zhǎng)。
OM3和OM4的通常工作波長(zhǎng)是850nm和1300nm。
也就是說(shuō)傳統(tǒng)的OM1、OM2、OM3、OM4多模光纖只有一條通道,而OM5具有四個(gè)通道,傳輸能力提高了四倍。
將短波波分復(fù)用(SWDM)和并行傳輸技術(shù)結(jié)合在一起,OM5只需要8芯寬帶多模光纖(WBMMF),就能夠支持200/400G以太網(wǎng)應(yīng)用,大大減少了光纖芯數(shù),在很大程度上降低了網(wǎng)絡(luò)的布線成本。
(2)更遠(yuǎn)的傳輸距離
OM5光纖的傳輸距離比OM3、OM4的會(huì)更長(zhǎng)。OM4光纖被設(shè)計(jì)用來(lái)支持至少100米的長(zhǎng)度與100G-SWDM4收發(fā)器。
但OM5光纖可以支持高達(dá)150米的長(zhǎng)度與相同的收發(fā)器。
(3)光纖損耗更低
OM5 寬帶多模光纜的衰減從以前OM3, OM4 光纜的3.5 dB/km 降低到3.0 dB/km,另外增加了953nm 波長(zhǎng)上的帶寬要求。
OM5具有與OM3, OM4相同的光纖尺寸,這意味著與OM3, OM4是完全兼容的,如要在現(xiàn)有布線應(yīng)用OM5是不需要更改的。
OM5光纖更具有擴(kuò)展性和靈活性,能夠以較少的多模光纖芯數(shù)支持更高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸,而成本和功耗都遠(yuǎn)低于單模光纖,因此,未來(lái)將會(huì)廣泛應(yīng)用于100G/400G/1T超大型的數(shù)據(jù)中心。
OM1和OM2多年來(lái)被廣泛部署于建筑物內(nèi)部的應(yīng)用,支持最大值為1GB的以太網(wǎng)路傳輸;OM3和OM4光纜通常用于在數(shù)據(jù)中心的布線環(huán)境,支持10G甚至是40/100G高速以太網(wǎng)路的傳輸。
OM5設(shè)計(jì)用于40Gb/s和100Gb/s傳輸,可減少高速傳輸?shù)墓饫w數(shù)量。
(4)物理方面差異
物理差異主要在于直徑,護(hù)套顏色,光源和帶寬,如下表所述。

(5)實(shí)際差異
多模光纖能夠以各種數(shù)據(jù)速率傳輸不同的距離范圍。可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇最合適的一種。
下面指定了不同數(shù)據(jù)速率下的最大多模光纖距離比較。

(6)MPO和MTP區(qū)別
MPO (Multi-fiber Push on)(多纖推入式)是日本NTT通信公司設(shè)計(jì)的第一代彈片卡緊式的多芯光纖連接器,現(xiàn)在是幾家公司生產(chǎn)的一種多芯連接頭的名稱。
而MTP (Multi-Fiber Pull Off) ,(多纖拉出式)是由美國(guó)USConec 公司注冊(cè)的品牌,專門(mén)指其生產(chǎn)的MPO連接器獨(dú)特的類型。
因此,MTP連接器與所有通用MPO連接器完全兼容,并且可以直接與其他基于MPO的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)互連。但是,與通用MPO連接器相比,MTP連接器是一項(xiàng)多工程產(chǎn)品增強(qiáng)功能,可以提高機(jī)械和光學(xué)性能。
MTP和MPO光纖電纜之間的主要區(qū)別在于它們的連接器。
作為改進(jìn)版本,配備MTP連接器的MTP電纜具有更好的機(jī)械設(shè)計(jì)和光學(xué)性能。
(7)MTP的主要特征
MTP光纖連接器的外框套散件可方便移除。
MT插芯設(shè)計(jì)可在生產(chǎn)時(shí)的返工和重新研磨時(shí)能確保性能不受損失。陰陽(yáng)性在組裝后甚至在現(xiàn)場(chǎng)可靈活的改變,插芯組裝后可過(guò)干涉檢測(cè)。
MTP光纖連接器浮動(dòng)的插芯可提高機(jī)械對(duì)接時(shí)的傳輸性能
可允許兩個(gè)連接器在外力的影響下使相互匹配的插芯能保持良好的物理接觸。
MTP光纖連接器的橢圓導(dǎo)針(PIN)采用的是不銹鋼材質(zhì),橢圓導(dǎo)針能提高對(duì)接的精度,并且降低對(duì)導(dǎo)孔的磨損,使得MTP光纖連接器更持久地保持高性能傳輸。
MTP光纖連接器內(nèi)有一個(gè)金屬針夾用以固定推環(huán)。具體特征:
防止導(dǎo)針丟失;
集中彈簧所產(chǎn)生的壓力;
防止彈簧在機(jī)械伸縮過(guò)程中觸碰摩擦光纖導(dǎo)致光纖損壞。
(8)MTP光纖連接器的彈簧設(shè)計(jì)最大限度提高12芯和多芯帶狀應(yīng)用的帶狀間隙從而防止光纖損壞。
(9)MTP光纖連接器有至少四種標(biāo)準(zhǔn)的匹配散件,可適配不同類型的光纜,更具實(shí)用性,其中包括:
松套結(jié)構(gòu)的圓型光纜;
橢圓外被的帶狀光纜;
帶狀裸纖;
超短尾套連接器散件,非常適合應(yīng)用在狹小的空間里,減少45%的體積。
AOC光線纜
AOC是Active Optical Cables的縮寫(xiě),中文叫有源光纜。
AOC光線纜是光模塊和光纖一體化的有源光線纜,使用方便簡(jiǎn)單。
AOC有源光纜是將2只光模塊與光纜封裝在一起,由于中間的傳輸介質(zhì)是光纜,所以AOC的光模塊,里面是有激光器件的,價(jià)格都對(duì)DAC較高;但是它的光口不外露,具有極高的可靠性,工作距離可以100米以內(nèi)的遠(yuǎn)距離長(zhǎng)度定制也是它的優(yōu)勢(shì)之一。
AOC有源光纜實(shí)際上就是帶了光模塊的光纖跳線。AOC一般長(zhǎng)度比較短,最多也就幾百米,最大的特點(diǎn)是光模塊和光纖做成了一體,不可分離。這樣的好處是整體的成本比較低,因?yàn)閷⒐饫w固定在模塊里面,制作過(guò)程少用了一些光器件。
AOC有源光纜適合短距離的應(yīng)用場(chǎng)景,不適合長(zhǎng)距離的傳輸場(chǎng)景,這是顯而易見(jiàn)的,光纜不可能有那么長(zhǎng)。
AOC有源光纜在IDC數(shù)據(jù)中心機(jī)房被大量使用。
AOC對(duì)環(huán)境要求較低,沒(méi)有光纖連接器的清潔問(wèn)題;成本優(yōu)化,不帶DDM功能;
缺點(diǎn):不能靈活配置距離,出廠前需要提前確認(rèn)傳輸距離。
(1)AOC與DAC對(duì)比
高速線纜(Direct Attach Cable)簡(jiǎn)稱DAC,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),高速線纜DAC是在一根線纜的兩端接上光模塊,廣泛應(yīng)用于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算機(jī)連接,在網(wǎng)絡(luò)通信中正逐漸崛起。
詳細(xì)來(lái)說(shuō),高速線纜DAC是以鍍銀導(dǎo)體和發(fā)泡絕緣芯線為材料,采用線對(duì)屏蔽及總屏蔽的方式,從而構(gòu)成了高速線纜。
DAC優(yōu)點(diǎn):
互換性強(qiáng):隨著銅技術(shù)的發(fā)展,高速線纜與光纖收發(fā)器件可互換和熱插拔。
成本低:銅纜比光纖便宜,使用高速線纜會(huì)降低布線成本。
散熱性好:高速線纜由銅芯制成,散熱效果好。
高速線纜的缺點(diǎn)是傳輸距離短、重量大、體積大、難以管理,容易受到電磁干擾的影響,例如會(huì)出現(xiàn)不良響應(yīng)、退化等問(wèn)題。
AOC有源光纜的缺點(diǎn)是成本偏高。
光纖和光纜的區(qū)別

光纖光纜組成情況
光纖是一種傳輸光束的細(xì)而柔軟的媒質(zhì)。多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆,包覆后的纜線即被稱為光纜。
所以光纖是光纜的核心部分,光纖經(jīng)過(guò)一些構(gòu)件極其附屬保護(hù)層的保護(hù)就構(gòu)成了光纜。
光纖外層的保護(hù)結(jié)構(gòu)可以防止周遭環(huán)境對(duì)光纖的傷害。光纜包括光纖、緩沖層及披覆。
光纖和同軸電纜相似,只是沒(méi)有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。
光纖通常被扎成束,外面有外殼保護(hù)。
纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質(zhì)地脆、易斷裂,因此需要外加一保護(hù)層。所以它們的區(qū)別就在于此。
(1)海底光纜
海底光纜是實(shí)現(xiàn)國(guó)際信息互聯(lián)和傳輸?shù)挠行緩健?/p>
國(guó)際光纜在國(guó)際通信中起到重要作用,隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,全球數(shù)據(jù)交換和連接迫在眉睫。
全球IDC互聯(lián)以及通信、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的需求提振國(guó)際光纜需求。
而海底光纜由于具有高質(zhì)量、高清晰度、大容量、安全性能好、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),成為國(guó)際光纜的主要形式。
根據(jù)TeleGeography,目前全球95%以上的跨國(guó)數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)海底光纜。
海底光纜是傳輸能力和經(jīng)濟(jì)性超越衛(wèi)星通訊等技術(shù)手段,也是當(dāng)前最主要的跨洲通信技術(shù)。
海底電纜的核心是由高純度光纖制作,通過(guò)內(nèi)反射來(lái)引導(dǎo)光沿著光纖的路徑前進(jìn)。
在海底光纜的制作中,光纖首先會(huì)被嵌入在類似果凍的化合物中,保護(hù)即使在與海水接觸的情況下電纜也不會(huì)損壞。然后將光纜裝入鋼管中,防止水的壓力將其破壞。
接下來(lái)將其包裹在整體強(qiáng)度極高的鋼絲之中,并套在銅管之中,最后套上聚乙烯材料的保護(hù)層。
光纖主要故障原因
光纜過(guò)長(zhǎng)
彎曲過(guò)度
光纜受壓或斷裂
光纖受到不均勻應(yīng)力的作用,例如受到壓力或者套塑光纖受到溫度變化時(shí),光纖軸產(chǎn)生微小不規(guī)則彎曲甚至斷裂,其結(jié)果是傳導(dǎo)模變換為輻射模而導(dǎo)致光能損耗。
光纜熔接不良
核心直徑不匹配
填充物直徑不匹配
接頭污染
光纖接頭污染、尾纖受潮是造成光纜通訊故障的最主要的原因之一。
接頭處拋光不良
接頭接觸不良主要發(fā)生在光路終結(jié)處,例如光配線箱和光交換機(jī)。可能由于操作人員疏忽,或者設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題,又或接頭老化等,導(dǎo)致光纖接頭不緊密,造成光信號(hào)的反射損耗和泄露衰減。
來(lái)源:我想我思
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:【光電通信】光纖原理
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