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光纤与光纤布线 返回列表

        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

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

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

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

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。

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,光纤传输性能表现最佳,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:

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。

(4)
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。!

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