光纤基本知识汇总

光纤的一些基本知识按光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤多模光纤的纤芯直径为50-62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且选用长波1.31μm。多模光纤多模光纤(MultiModeFiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。日月辅助传奇加速器单模光纤单模光纤(SingleModeFiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。透视，cf辅助，qq飞车外挂类型线外线芯标称直径传输距离跳线颜色单模8/125um或9/125um或10/125um长距离，可达上百公里一般黄色，接头和保护套为蓝色多模50/125um欧洲标准或62.5/125um美国标准短距离，一般2KM以内一般桔色，也有的用灰色，接头和保护套用米色或者黑色跳线接口：目前我们公司常用的是ST（1210C和SEL设备）接口和SC（常用于NET-LINK）。SC接口:插拔式ST接口:卡口旋转锁紧式FC/PC接口：螺纹锁紧式注意：1.光纤在使用中不要过度弯曲和绕环，这样会增加光在传输过程的衰减，同时避免折断尾纤。2.光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来，灰尘和油污会损害光纤的耦合。3.光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致，也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块，简单的区分方法是光模块的颜色要一致。4.我们公司的光纤纵差,纵联保护传输介质有单模和多模光纤,但都是ST接口。5.我们公司采购的485/232/422光纤转换器：Modem277传输介质是多模光纤，Modem278传输介质是单模光纤。NET-LINK1100C为多模，1100S为单模，一般采用SC头。6．1210C区分多模和单模的方法：1210C接头是塑料的为多模，金属的为单模。另外序列号后面有M的为多模，有S的为单模。7．光纤跳线（即尾纤）。区分多模单模的方法：黄色的是单模，橘黄色的是多模。有2.5和3.0米规格的。另外还有ST和SC等多种接头，我们公司主要用了这两种。安全警告：如果光纤的远端连接激光器或LED的话，未端接的连接器将有光辐射。在确认光纤绝对与激光器或LED光源断开以前，不要用肉眼看光纤的末端。光纤有关具体参数第一部分光纤理论与光纤结构一、光及其特性：1.光是一种电磁波可见光部分波长范围是：390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850，1300，1550三种。2.光的折射，反射和全反射。因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。二、光纤结构及种类：1.光纤结构：光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。2.数值孔径：入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T??CORNING）。3.光纤的种类：A.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。4.常用光纤规格：单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm多模：50/125μm，欧洲标准62.5/125μm，美国标准工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm塑料：98/1000μm，用于汽车控制三、光纤制造与衰减：1.光纤制造：现在光纤制造方法主要有：管内CVD（化学汽相沉积）法，棒内CVD法，PCVD（等离子体化学汽相沉积）法和VAD（轴向汽相沉积）法。2.光纤的衰减：造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。四、光纤的优点：1.光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。2.无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。3.不受电磁场和电磁辐射的影响。4.重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆，直径为0.5英寸，重量450P/KM。5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。6.使用环境温度范围宽。7.化学腐蚀，使用寿命长。第二部分光缆一、光缆的制造：光缆的制造过程一般分以下几个过程：1.光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。2.光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。3.二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。4.光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。5.挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。二、光缆的种类：1.按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。2.按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。3.按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。三、光缆的施工：多年来，做光缆施工使得我们已有了一套成熟的方法和经验。（一）光缆的户外施工：较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条合适的路径。这里不一定最短的路径就是最好的，还要注意土地的使用权，架设的或地埋的可能性等。必须要有很完备的设计和施工图纸，以便施工和今后检查方便可靠。施工中要时时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎伤。光缆转弯时，其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍。1.户外架空光缆施工：A.吊线托挂架空方式，这种方式简单便宜，我国应用最广泛，但挂钩加挂、整理较费时。B.吊线缠绕式架空方式，这种方式较稳固，维护工作少。但需要专门的缠扎机。C.自承重式架空方式，对线干要求高，施工、维护难度大，造价高，国内目前很少采用。D.架空时，光缆引上线干处须加导引装置，并避免光缆拖地。光缆牵引时注意减小摩擦力。每个干上要余留一段用于伸缩的光缆。E.要注意光缆中金属物体的可靠接地。特别是在山区、高电压电网区和多地区一般要每公里有3个接地点，甚至选用非金属光缆。2.户外管道光缆施工：A.施工前应核对管道占用情况，清洗、安放塑料子管，同时放入牵引线。B.计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。详见下表：自然弯曲增加长度（m/km）人孔内拐弯增加长度（m/孔）接头重叠长度（m/侧）局内预留长度（m）注50.5~18~1015~20其它余留安设计预留C.一次布放长度不要太长（一般2KM），布线时应从中间开始向两边牵引。D.布缆牵引力一般不大于120kg，而且应牵引光缆的加强心部分，并作好光缆头部的防水加强处理。E.光缆引入和引出处须加顺引装置，不可直接拖地。D.管道光缆也要注意可靠接地。3.直接地埋光缆的敷设：A.直埋光缆沟深度要按标准进行挖掘，标准见下表：B.不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。C.沟底应保正平缓坚固，需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。D.敷设时可用人工或机械牵引，但要注意导向和润滑。E.敷设完成后，应尽快回土覆盖并夯实。4.建筑物内光缆的敷设：A.垂直敷设时，应特别注意光缆的承重问题，一般每两层要将光缆固定一次。B.光缆穿墙或穿楼层时，要加带护口的保护用塑料管，并且要用阻燃的填充物将管子填满。C.在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道，待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆。四、光缆的选用：光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套。1.户外用光缆直埋时，宜选用铠装光缆。架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆。2.建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型（Plenum），暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型（Riser）。3.楼内垂直布缆时，可选用层绞式光缆（DistributionCables）；水平布线时，可选用可分支光缆（BreakoutCables）。4.传输距离在2km以内的，可选择多模光缆，超过2km可用中继或选用单模光缆。直埋光缆埋深标准敷设地段或土质埋深（m）备注普通土（硬土）≥1.2半石质（沙砾土、风化石）≥1.0全石质≥0.8从沟底加垫10cm细土或沙土流沙≥0.8市郊、村镇≥1.2市内人行道≥1.0穿越铁路、公路≥1.2距道渣底或距路面沟、渠、塘≥1.2农田排水沟≥0.8第三部分连接