光纤的定义与光纤布线 - 上海汇珏网络通信设备有限公司

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光纤的定义与光纤布线

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光纤是光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。它透明、纤细，虽比
头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。光纤通信就是因为
光纤的这种神奇结构而发展起来的以光波为载频，光导纤维为传输介质的一种通信方式。
    目前，光通信使用的光波波长范围是在近红外区内，波长为0.8至1.8um。可分为短
波长段（0.85um）和长波长段（1.31um和1.55um）。由于光纤通信具有一系列优异的特
性，因此，光纤通信技术近年来发展速度无比迅速。可以说这种新兴技术是世界新技术
革命的重要标志，又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。概括地说，光纤通
信有以下优点：
    传输频带宽，通信容量大光纤网络,
    由信息理论知道，载波频率越高通信容量越大。目前使用的光波频率比微波频率高
1000到10000倍，所通信容量约可增加1000到10000倍。
    损耗低光纤网络
    目前使用的光纤均石英系列光纤，而且由于制成的石英玻璃介质的纯度极高，所以
光纤的损耗极低，中继距离可以很长。这样，在通信线路中可以减少中继站的数量，降
低成本且提高通信质量。
    不受电磁干扰光纤网络,
    因为光纤是非金属的介质材料，天生就有不受电磁干扰特性。这是其它电缆望尘莫
及的。
    线径细重量轻光纤网络,
    由于光纤直径只有0.1mm左右，光缆成品要比金属电缆细，重量也轻，这样便于制
造多芯光缆，提高线缆的空间理用率。
    资源丰富光纤网络,
    光纤的主要成分是石英，因此制造光纤的材料资源丰富，制造成本也低。单凭这一
得天独厚的优势，就使它倍受青睐。
    正是由于光纤的以上优点，使得从八十年代开始，宽频带的光纤逐渐代替窄频带的
金属电缆。
    但是，事物不可能百分之百完美，光纤本身也有缺点，如质地较脆，机械强度低就
是它的致命弱点。稍不注意，就会折断于光缆外皮当中。施工人员要有比较好的切断、
连接、分路和耦合技术。然而，随着技术的不断发展，这些问题是可以克服的。
    在结构化布线系统中，光纤不但支持FDDI主干、1000Base-FX主干、100Base-FX到
桌面、ATM主干ATM到桌面，还可以支持CATV/CCTV及光纤到桌面（FTTD），因而它和铜
缆共同成为结构化布线中的主角。
    当今，国际上流行的布线标准主要有两个，一个是北美的标准EIA/TIA-568A；一个
是国际标准ISO/IECIS11801。EIA/TIA-568A和ISO/IECIS11801推荐使用62.5/125um多模
光缆、50/125um多模光缆和8.3/125um多模光缆。
    单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单来判别。
    单模光纤的纤芯很小，约4-10um，只传输主模态。这样可完全避免了模态色散，使
传输频带很宽，传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来
光纤通信与光波技术发展的必然趋势。
    多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态
较多，因而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获
得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大。一般我们都应用后者。光纤网络,
    常用多模和单模光纤的纤芯和外皮的尺寸：
    多模光纤（芯/外皮）：
    *50/125um
    *62.5/125um
    单模光纤（芯/外皮）：
    *8.3/125um
    800nm-900nm    短波波段
    1250nm-1350nm 长波波段
    1500nm-1600nm 长波波段
    在这些波段中，光纤传输性能表现****，尤其是运行于波段的中心波长之中。所以，
多模光经行运行波长为850nm或1300nm，而单模光纤运行波长则为1310nm或1550nm。
    但是，不管光纤传输性能怎样的好，它仍然要遇到通信系统共有的最大问题——信
号的衰减。在光纤布线中，衰减产生的原因有内在的外在的。内在衰减与光纤材料有关，
而外在衰减与施工安装有关。内在衰减的降低有赖于光缆生产商。他们将致力于材料和
工艺的改良。外在衰减一般是由光纤铺设时变型、光纤与光源耦合损耗以及光纤之间连
接损耗造成的。这些可以通过施工人员的努力去减少。因此，在施工当中，施工人员应
当注意：光纤网络,
    1）弯曲光缆时不能超过最小的弯曲半径。
    2）铺设光缆的牵引力不应超过最大铺设张力。同时应避免使光纤受到过渡的外力
（侧压、冲击、弯曲、扭曲等）。
    3）应该由受过严格培训的技术人员去进行光纤的端接、维护。
    光缆应用于主干时，每个楼层配线间至少要用6芯光缆，高级应用最好能使用12芯光
缆。这是从应用、备份和扩容三个方面去考虑的。至于光纤的组网方式也很灵活。可以
实现：（1）点对点。在两台计算机之间建立起高速通道。传输速率为几个Mbps至几百个
Mbps，距离可达2公里，（多模）至5公里（单模）。（2）星型网络。通过光纤网络设备，
建立起星型的网络拓扑结构。（3）环形网络。由光纤把信号再生器连接，形成环路。
    随着科技的发展，对光纤提出了更高、更新的要求。旧的布线标准经过实践的检验，
现在正在修订。除了修订原有规范，也会加入一些新要求。相信光纤在其中将会担任更
重要的角色。也不难预料光纤通信、光纤布线的光明前景。!