光纤已成为远程有线信号传输的主要手段,光纤的安装和维护也是弱电人的基本技能。光纤涉及到许多理论知识、组件和铺设点,我们在这里做了一些梳理。
并非所有的光都能用于光纤中的信号传播。光中主要使用三种波长光:850 nm、1300 nm、1550 nm。
单模光纤使用的光波长为1310 nm或1550 nm,多模光纤使用的光波长多为850 nm。
? 多模光纤中心玻璃芯较厚(50或62).5 μm),可以传输多种模式的光。但其模间色散较大,限制了数字信号的传输频率,因此多模光纤传输距离较近,一般只有几公里。
? 单模光纤中心玻璃芯很薄(芯径一般为9或10) μm),只能传递一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通信。
区分多模光纤外皮为橙色,单模光纤外皮为黄色。
在单模光纤中,1310 nm光有最小色散,1550 nm光损失最小。
那么,具体的损失是多少呢?
1310 nm : 0.35~0.5 dB/km
1550 nm : 0.2~0.3 dB/km
850 nm : 2.3~3.4 dB/km
光损失是光纤信号衰减的原因之一。此外,散射和吸收也会导致光纤信号衰减。
? 光的自然损失
? 光学部件插入在光传输线路中的插入损耗
? 光纤连接时头部损失
? 电缆中的阻抗不匹配使光反射,称为回波损失
? 纤维材料的弯曲、挤压、杂质和不均匀都会造成损失
? 固定连接,俗称死接头,一般用于光缆直接头。
? 活动接头,俗称活动接头,用于光纤跳线、设备连接等位置。
固定接头的安装应采用二次放电熔化法。首先对光纤端面进行预热和放电,对端面进行整形手术,去除灰尘和杂物,并通过预热使光纤端面压力均匀。
除了衰减,还有噪音影响光纤信息传输效果。衰减意味着有用信号少,噪音意味着无用信号多。
噪声的原因
? 消光比不合格
? 光强随机变化
? 时间抖动
? 接收机的点噪声和热噪声
? 光纤模式噪声
? 脉冲宽度由色散引起
? LD模分配噪声
? LD的频率啁啾
? 反射
色散也是影响光信号传输的重要因素。
色散:光脉冲沿光纤行进一段距离后引起的频宽变粗。它是限制传输速率的主要因素。
? 由于不同模式的光沿不同路径传输,只发生在多模光纤中。
? 材料色散:不同波长的光行进速度不同。
? 波导色散:原因是光能在纤芯和包层中传输时会以稍微不同的速度移动。在单模光纤中,改变光纤内部结构非常重要。
? 玻璃光纤:纤芯和包层均为玻璃,损耗小,传输距离长,成本高;
? 橡胶套硅光纤:纤芯为玻璃,涂层为塑料,特性与玻璃光纤相似,成本低;
? 塑料光纤:纤芯和涂层均为塑料,损耗大,传输距离短,价格低廉。主要用于家电、音响和短距离图像传输。
光模块是实现光信号和电信号转换的常见组成部分GBIC、SFP、SFP 、XFP、SFF、CFP等。
vs
GBIC光模块的尺寸太大,占交换机空间过大,导致交换机面板无法提供更多接口。因此,近年来,GBIC逐渐被光模块所接受SFP替换光模块。
光接口是用来连接光纤电缆的物理接口,其原理是利用光从光密介质进入光密介质进行全反射。SC、ST、FC等几种类型。
俗称圆头,其外部加固方式为金属套筒,紧固方式为螺钉扣,一般在ODF侧采用。FC电信网络一般采用连接头,有螺帽拧在适配器上,优点是可靠,防尘,缺点是安装时间稍长。
通常用于多模器件连接,ST插入头部后,旋转半周,有一个卡口固定。缺点是容易断裂,在无线网络部署中与其他厂家设备对接时使用较多。
传输设备的侧光接口俗称方头和大方SC接头,SC直接插拔连接头,使用方便,缺点是容易脱落。
俗称方头、小方,SFP与上述接口相比,该模块的特殊接口要小得多它可以容纳交换机上相同面积的更多端口。新瑞技术的设备使用此接头。
? FC配线架上最常用的型光纤连接器
? SC路由器交换机上最常用的型光纤连接器
? ST型光纤连接器,10Base-F光纤配线架通常用于连接
? LC路由器常用于光纤连接器
? 测量长度,剥离光缆,去除光缆护套。
? 清洁和去除光缆中的石油填充膏。
? 捆扎光纤。
? 检查光纤芯数,进行光纤对号,核对光纤色标是否有误。
? 加强芯连续性。
? 各种辅助线对,包括公务线对、控制线对、屏蔽地线等。
? 光纤的连续性。
? 光纤接头保护处理。
? 光纤余纤盘库留处理。
? 完成光缆护套的连续性。
? 保护光缆接头。