隨著(zhù)通訊傳輸的要求越來(lái)越高,光纖以其傳輸速度快、距離遠、安全穩定、抗干擾、擴容便捷等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越成為人們在通訊敷設時(shí)的首選。
我們經(jīng)??吹皆诮ㄖ悄芑椖恐械倪h距離數據傳輸需求,基本上都采用光纖傳輸。但有用戶(hù)就使用過(guò)程就發(fā)現,光纖有單模光纖與多模光纖的區別。
1、什么是單模與多模光纖?它們的區別是什么?
單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類(lèi)──多模光纖與單模光纖傳播模式概念。我們知道,光是一種頻率極高(3×1014Hz)的電磁波,當它在光纖中傳播時(shí),根據波動(dòng)光學(xué)、電磁場(chǎng)以及麥克斯韋式方程組求解等理論發(fā)現:
當光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長(cháng)時(shí),光在光纖中會(huì )以幾十種乃至幾百種傳播模式進(jìn)行傳播,如TMmn模、TEmn模、HEmn模等等(其中m、n=0、1、2、3、……)。
其中,HE11模被稱(chēng)為基模,其余的皆稱(chēng)為高次模。
1)多模光纖
當光纖的幾何尺寸(主要是纖芯直徑d1)遠遠大于光波波長(cháng)時(shí)(約1μm),光纖中會(huì )存在著(zhù)幾十種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位,導致長(cháng)距離的傳輸之后會(huì )產(chǎn)生時(shí)延、光脈沖變寬。這種現象叫做光纖的模式色散(又叫模間色散)。
模式色散會(huì )使多模光纖的帶寬變窄,降低了其傳輸容量,因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。
多模光纖的折射率分布大都為拋物線(xiàn)分布即漸變折射率分布。其纖芯直徑約在50μm左右。
2)單模光纖
當光纖的幾何尺寸(主要是芯徑)可以與光波長(cháng)相近時(shí),如:芯徑d1在5~10μm范圍,光纖只允許一種模式(基模HE11)在其中傳播,其余的高次模全部截止,這樣的光纖叫做單模光纖。
由于它只有一種模式傳播,避免了模式色散的問(wèn)題,故單模光纖具有極寬的帶寬,特別適用于大容量的光纖通信。因此,要實(shí)現單模傳輸,必須使光纖的諸參量滿(mǎn)足一定的條件,通過(guò)公式計算得出,對于NA=0.12 的光纖要在λ=1.3μm以上實(shí)現單模傳輸時(shí),光纖纖芯的半徑應≤4.2μm,即其纖芯直徑d1≤8.4μm。
由于單模光纖的纖芯直徑非常細小,所以對其制造工藝提出了更苛刻的要求。
2、使用光纖有哪些優(yōu)點(diǎn)?
1)光纖的通頻帶很寬,理論可達30T。
2)無(wú)中繼支持長(cháng)度可達幾十到上百公里,銅線(xiàn)只有幾百米。
3)不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響。
4)重量輕,體積小。
5)光纖通訊不帶電,使用安全可用于易燃,易暴等場(chǎng)所。
6)使用環(huán)境溫度范圍寬。
7)使用壽命長(cháng)。
3、如何選擇光纜?
光纜的選擇除了根據光纖芯數和光纖種類(lèi)以外,還要根據光纜的使用環(huán)境來(lái)選擇光纜的結構和外護套。
1)戶(hù)外用光纜直埋時(shí),宜選用松套鎧裝光纜。架空時(shí),可選用帶兩根或多根加強筋的黑色PE外護套的松套光纜。
2)建筑物內用的光纜在選用時(shí)應選用緊套光纜并注意其阻燃、毒和煙的特性。一般在管道中或強制通風(fēng)處可選用阻燃但有煙的類(lèi)型(Plenum)或可燃無(wú)毒的類(lèi)型(LSZH),暴露的環(huán)境中應選用阻燃、無(wú)毒和無(wú)煙的類(lèi)型(Riser)。
3)樓內垂直或水平布纜時(shí),可選用與建筑物內通用的緊套光纜、配線(xiàn)光纜或分支光纜時(shí)。
4)根據網(wǎng)絡(luò )應用和光纜應用參數選擇單模和多模光纜,通常室內和短距離應用以多模光纜為主,室外和長(cháng)距離應用以單模光纜為主。
4、在光纖的連接中,如何選擇固定連接和活動(dòng)連接的不同應用?
光纖的活動(dòng)連接是通過(guò)光纖連接器實(shí)現的。光鏈路中的一個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)就是一個(gè)明確的分割界面。在活動(dòng)連接和固定連接的選擇上,固定連接的優(yōu)勢體現在成本較低、光損耗較小,但靈活性較差,而活動(dòng)連接與之相反。
網(wǎng)絡(luò )設計時(shí)需要根據整條鏈路情況,靈活選擇活動(dòng)和固定連接的使用,保證既有靈活性,又有穩定性,從而充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢?;顒?dòng)連接界面是重要的測試、維護、變更的界面,活動(dòng)連接比固定連接相對容易找到鏈路中的故障點(diǎn),為故障器件的更換增加便捷性,從而提高系統維護性和減少維護成本。
5、光纖越來(lái)越接近用戶(hù)終端,“光纖到桌面”的意義和系統設計時(shí)需要注意哪些因素?
“光纖到桌面”在水平子系統的應用中,和銅纜的關(guān)系是相輔相成不可或缺的。光纖有其特有的長(cháng)處,比如:傳輸距離遠、傳輸穩定、不受電磁干擾的影響、支持帶寬高、不會(huì )產(chǎn)生電磁泄露。這些特點(diǎn)使得光纖在一些特定的環(huán)境中發(fā)揮著(zhù)銅纜不可替代的作用。
1)當信息點(diǎn)傳輸距離大于100m時(shí),如果選擇使用銅纜。必須添加中繼器或增加網(wǎng)絡(luò )設備和弱電間,從而增加成本和故障隱患,使用光纖可以輕易地解決這一問(wèn)題。
2)在特定工作環(huán)境中(如工廠(chǎng)、醫院、空調機房、電力機房等)存在著(zhù)大量的電磁干擾源,光纖可以不受電磁干擾,在這些環(huán)境中的穩定運行。
3)光纖不存在電磁泄漏,要檢測光纖中傳輸的信號是非常困難的。在保密等級要求較高的地方(如軍事、研發(fā)、審計、政府等行業(yè))是很好的選擇。
4)對帶寬的需求較高的環(huán)境,達到了1G以上,光纖是很好的選擇。
光纖的應用正在從主干或機房逐漸延伸到桌面和住宅用戶(hù),這就意味著(zhù)越來(lái)越多的不了解光纖特性的用戶(hù)開(kāi)始接觸到光纖系統。
所以,設計光纖鏈路系統和選擇產(chǎn)品時(shí),應充分考慮系統當前和未來(lái)的應用需求,使用兼容的系統和產(chǎn)品,最大可能地便于維護和管理,適應千變萬(wàn)化的現場(chǎng)實(shí)際情況和用戶(hù)安裝需求等。
6、光纖連接器可以被直接端接在250 μm 光纖上嗎?
答案是不可以。松套光纜包含外徑為250 μm的裸光纖,這是尺寸非常小,并且很脆弱,是無(wú)法對光纖固定、不足以支撐光纖連接器的重量和非常不安全的,直接在光纜上端接連接器,至少需要使用900 μm的緊套層包裹在250 μm的光纖外部,這樣才能對光纖提供保護和對連接器形成支撐。
7、FC連接器可以直接與SC連接器連接嗎?
可以,這僅僅是兩種不同類(lèi)型的連接器的不同連接方法。
如果你需要連接他們,你必須選擇混合的轉接適配器,使用FC/SC適配器可以分別連接兩端的FC連接器和SC連接器。這種方法要求連接器應當都是平面研磨,如果你一定需要連接斜角度(APC)連接器,則必采用第二種防止損傷的方法。
第二種方法是使用混合跳線(xiàn)和兩個(gè)連接適配器?;旌咸€(xiàn)是指兩端使用不同的光纖連接器類(lèi)型,這些連接器將連接至你需要連接的地方,這樣就可以在配線(xiàn)面板中使用通用的適配器與系統相連,但是對系統衰減預算帶來(lái)一個(gè)連接器對的增加量。
8、 光纖的固定連接包括機械式光纖接續和熱熔接,那么機械式光纖接續和熱熔接的選用原則有哪些?
機械式光纖接續俗稱(chēng)為光纖冷接,是指不需要熱熔接機,通過(guò)簡(jiǎn)單的接續工具、利用機械連接技術(shù)實(shí)現單芯或多芯光纖永久連接的光纖接續方式??偟膩?lái)說(shuō),對小芯數多地點(diǎn)分散的光纖進(jìn)行接續時(shí),宜采用機械接續取代熱熔接。
機械式光纖接續技術(shù)早期經(jīng)常被應用在線(xiàn)路搶修、特殊場(chǎng)合的小規模應用等工程實(shí)踐當中。近年來(lái)隨著(zhù)光纖到桌面和光纖到戶(hù)( FTTH)在的大規模部署,人們認識到機械式光纖接續作為一種重要的光纖接續手段的意義。
對于具有用戶(hù)數量大而地點(diǎn)分散的特點(diǎn)的光纖到桌面和光纖到戶(hù)應用,當用戶(hù)規模到一定程度后,施工復雜程度和施工人員和熔接機無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)開(kāi)通服務(wù)的時(shí)間要求。機械式光纖接續方式由于操作簡(jiǎn)單,人員培訓周期短,設備投資小等特點(diǎn),為光纖大規模部署提供了成本效益最高的光纖接續解決方案。
比如:樓道高處、狹小空間內,照明不足、現場(chǎng)取電不方便等場(chǎng)合,機械式光纖接續為設計、施工和維護人員提供了一個(gè)方便、實(shí)用、快捷、高性能的光纖接續手段。
9、 在光纖到戶(hù)系統中對光纜接頭盒的要求與電信運營(yíng)商戶(hù)外線(xiàn)路中所使用的光纜接頭盒有什么不同?
首先,在光纖到戶(hù)系統中,需要按照實(shí)際需要,在接頭盒內預留分光器的安裝和端接、容納、保護進(jìn)出分光器的跳線(xiàn)的位置。因為實(shí)際情況是分光器可能位于光纜接頭盒、光纜交接箱、配線(xiàn)箱、ODF等設施中,并在其中進(jìn)行光纜的端接和分配。
其次,對于住宅小區,光纜接頭盒更多的是采用埋地的方式進(jìn)行安裝,所以對光纜接頭盒的埋地性能要求更高。
另外,在光纖到戶(hù)項目中,可能需要考慮大量小芯數光纜的進(jìn)出。
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