Part1光纖簡(jiǎn)介
1光纖概念:
光纖(英文:Opticalfiber),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)反射原理傳遞光傳導(dǎo)工具。
微型光纖封裝在塑料護(hù)套中,使其能彎曲而不斷裂。普通光纖一端的發(fā)射設(shè)備運(yùn)行發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖發(fā)送到光纖中,光纖另一端的接收設(shè)備使用感光部件檢查脈沖。包括光纖在內(nèi)的電纜稱為光纜。
由于光纖在光導(dǎo)纖維中的傳輸損失遠(yuǎn)低于電線傳輸?shù)南?,而且由于主要生產(chǎn)原料為硅,含量大,易于挖掘,自然價(jià)格非常便宜,促進(jìn)了光纖作為遠(yuǎn)程信息傳輸介質(zhì)的應(yīng)用。
光纖的主要用途是通信。目前,通信光纖基本上是應(yīng)時(shí)光纖,其主要成分是高純度應(yīng)時(shí)玻璃,即二氧化硅(SiO2)。
光纖通信系統(tǒng),即通過(guò)光纖傳輸帶有數(shù)據(jù)的光波,從而達(dá)到通信的目的。
2光纖工作原理:
光纖的工作原理是:光的全反射。
散射光纖:
散射原因:
在光纖中,光信號(hào)由許多不同的成分組成,因?yàn)椴煌l率的成分或不同方式的成分具有不同的傳播速度。光纖傳輸一定距離后,不同成分之間出現(xiàn)延遲差,導(dǎo)致傳輸信號(hào)波形失真,脈沖變寬。這種情況被稱為光纖色散。
散射影響:
光纖色散的出現(xiàn)使傳輸?shù)男盘?hào)脈沖變寬,從而產(chǎn)生代碼間隔的影響。為保證通信質(zhì)量,必須增加代碼間隔,即降低信號(hào)傳輸速度,從而限制光纖系統(tǒng)的通信容量和傳輸距離。
分類散射:
光纖色散可分為方式散射、材料散射、波導(dǎo)散射和極化散射兩種類型。
消耗光纖:
光纖的消耗是指:光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖傳輸后,由于吸收、透射等因素導(dǎo)致光功率下降。
吸收損耗
本征吸收:光纖材料本身固有的吸收作用。
雜志吸收:光纖中雜質(zhì)對(duì)光的吸收作用。
透射性消耗。線性透射;非線性透射;結(jié)構(gòu)透射不完善。
其他衰耗:微彎衰耗等。光纖柔軟,可以彎曲,但彎曲到一定程度后,光纖可以導(dǎo)光,但會(huì)改變光的傳輸方式。從傳輸模轉(zhuǎn)化為輻射模,使部分光能滲透到包層或通過(guò)包層轉(zhuǎn)化為輻射模,從而導(dǎo)致消耗。當(dāng)彎曲半徑大于5時(shí)~在10厘米的時(shí)候,彎曲造成的消耗是可以忽略的。
3光纖通信的優(yōu)點(diǎn):
通信容量巨大。理論上講,一根光纖可以同時(shí)傳輸100億次路線。目前,同時(shí)傳輸50萬(wàn)個(gè)路線的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成功,比傳統(tǒng)的同軸、微波高幾千甚至幾十萬(wàn)倍。
中繼距離長(zhǎng)。光纖具有極低的衰耗指數(shù),可使其中繼距離達(dá)到數(shù)千公里以上,而傳統(tǒng)電纜只能傳輸1.5,如適度的光發(fā)送、光接收設(shè)備、光放大器、前向糾錯(cuò)和RZ編碼調(diào)制技術(shù)等。km,微波50km,根本無(wú)法與之相比。
保密性好
適應(yīng)性強(qiáng)。具有不怕外部強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
由于光纖的基本特征是應(yīng)時(shí),它只傳光,不導(dǎo)電,不受磁場(chǎng)的影響,其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受磁場(chǎng)的影響,因此光纖傳輸具有很強(qiáng)的抗干擾信號(hào)和工業(yè)影響能力。正因?yàn)槿绱?,光纖中傳輸?shù)男盘?hào)不容易被竊聽(tīng),有利于保密。
體積小,重量輕
原料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉
Part2光纖的類型
按照傳輸方式進(jìn)行分類:
多模光纖:可以傳遞多種光。但是它的模間散射較大,這限制了模擬信號(hào)的傳輸次數(shù),而且隨著距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。
單模光纖:只能傳遞一種光,因此其模間散射很小,適合遠(yuǎn)程通信。
單模光纖與多模光纖的對(duì)比:
對(duì)比多模單模
光纖成本昂貴不太昂貴
傳輸設(shè)備基本,成本低更加昂貴(激光二極管)
衰減高低
傳送波長(zhǎng)850nm到1300nm1260nm到1650nm
使用芯徑較大,易于處理連接更復(fù)雜
距離本地網(wǎng)絡(luò)(2公里)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)/中距/遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)(>200公里)
帶寬有限的帶寬帶寬幾乎是無(wú)限的
結(jié)論光纖比較貴,光是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通就比較便宜。提供更高的性能,但建立昂貴的網(wǎng)絡(luò)
單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的建議,通信光纖分為G.651-G.七大類657,其中G.651為多模光纖,G.652至G.657為單模光纖。
ITU標(biāo)準(zhǔn)光纖類型名字適用場(chǎng)所
G.651多模多模光纖適用于光波波長(zhǎng)850nm/1310nm(以太網(wǎng)、局域網(wǎng))的短距離傳輸
G.652單模單模光纖散射非位移常規(guī)單模光纖適用于光波波長(zhǎng)1310nm-1550nm(接入網(wǎng))。適用于光纖到戶、遠(yuǎn)程、城域網(wǎng)。
G.653單模光纖散射位移適用于1550nm遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓獠úㄩL(zhǎng)(主干網(wǎng)、海底光纜),迅速退出歷史舞臺(tái)。
G.654單模截止波長(zhǎng)位移光纖適用于1550nm的光波波長(zhǎng)遠(yuǎn)距離傳輸(不支持DWDM的海底光纜),5G承載網(wǎng)
G.655單模非散射位移光纖適用于光波波長(zhǎng)為1550nm的遠(yuǎn)程傳輸(主干網(wǎng)、海底光纜、支持DWDM),后期或僅用于長(zhǎng)途線路的維護(hù)。
G.656單模非零散射位移光纖低斜率非散射位移光纖的一種,對(duì)散射速度有嚴(yán)格的要求,保證了DWDM系統(tǒng)更大波長(zhǎng)范圍內(nèi)的傳輸性能。量產(chǎn)概率低。
G.657單模耐彎光纖新產(chǎn)品是根據(jù)FTTx技術(shù)的需要和組裝應(yīng)用而產(chǎn)生的。G.在GG中,657光纖是為了實(shí)現(xiàn)光纖到戶的目標(biāo),.基于652光纖開(kāi)發(fā)的最新光纖類型。更適合實(shí)現(xiàn)FTTH信息傳輸,適合安裝在室內(nèi)或建筑物等狹窄場(chǎng)所。
5光纖跳線(OpticalFiberPatchCord/Cable):
又稱光纖連接器,兩側(cè)都有連接器。光跳線由一個(gè)或幾個(gè)一定長(zhǎng)度的光纖和光連接器組成。光跳線通常用于連接光端機(jī)和終端盒,用于從設(shè)備到光纖布線的連接。
單模光纖(Single-modeFiber):普通光纖跳線用黃色表示,接頭和保護(hù)殼為藍(lán)色;傳輸距離較長(zhǎng)。單模光纜的連接距離可以達(dá)到10公里。
多模光纖(Multi-modeFiber):一般光纖跳線用橙色表示,有的用灰色表示,接頭和保護(hù)用米色或黑色表示;傳輸距離短。多模光纜的連接距離要短得多,300米或500米(主要看激光的區(qū)別,短波長(zhǎng)激光的光源一般有兩種,一種是62.5,另一種是50)
多模光纖通常在建筑物或公司園區(qū)具有成本效益,而單模光纖更適合長(zhǎng)途運(yùn)行。單模光纖可以傳輸更遠(yuǎn)的距離,但通常需要更貴的設(shè)備。多模式經(jīng)濟(jì)有效,安裝長(zhǎng)度不超過(guò)幾百米。
常見(jiàn)的光纖接口類型:
根據(jù)連接器的結(jié)構(gòu)方式,光纖連接器可以分為:FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT-R等類型,常見(jiàn)的是FC。、SC、ST和LC。
FC接口:全名FerruleConnector,最早用于存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)。外殼由金屬制成,連接處有螺紋,與光模塊連接時(shí)可很好地固定。