光纖的構(gòu)造
通訊用光纖是由通過(guò)內(nèi)部全反射來(lái)傳輸光信號(hào)的玻璃構(gòu)成的。玻璃光纖的標(biāo)準(zhǔn)直徑為125微米(0.125毫米)，表面覆蓋有直徑250微米或900微米的樹(shù)脂保護(hù)涂敷層。玻璃光纖的傳送光的中心部分稱為“纖芯”，其周圍的包層的折射率比纖芯低，從而限制了光的流失。
石英玻璃非常脆弱，因此覆有保護(hù)涂層。通常有三種典型的光纖涂敷層。
一次涂敷光纖
覆有直徑為0.25毫米紫外線固化丙烯酸樹(shù)脂涂敷層的光纖。其直徑非常小，增加了光纜內(nèi)可容納光纖的密度，使用非常普遍。
二次涂敷光纖
亦稱為緊包緩沖層光纖或半緊包緩沖層光纖。光纖表面覆有直徑為0.9毫米的熱塑性樹(shù)脂。與0.25毫米的光纖相比，其具有更堅(jiān)固，易操作的優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)布線及光纖數(shù)量較少的光纜。
帶狀光纖
帶狀光纖提高了連接器組裝的效率，有利于多芯融接，從而提高了作業(yè)效率。
帶狀光纖由4根、8根或12根不同顏色的光纖組成,芯纖數(shù)zui大可達(dá)1,000根。光纖表層覆有紫外線固化丙烯酸脂材料，使用標(biāo)準(zhǔn)光纖剝套鉗便可輕松去除涂敷層，方便多芯融接或取出單個(gè)光纖。使用多芯融接機(jī)，帶狀光纖可一次性融接，在光纖數(shù)量多的光纜中能輕易識(shí)別出來(lái)。
光纖種類
以下是對(duì)zui常用的通信光纖種類的描述。
MMF(多模光纖)
- OM1光纖或多模光纖(62.5/125)
- OM2/OM3光纖(G.651光纖或多模光纖(50/125))
SMF(單模光纖)
- G.652(色散非位移單模光纖)
- G.653(色散位移光纖)
- G.654(截止波長(zhǎng)位移光纖)
- G.655(非零色散位移光纖)
- G.656(低斜率非零色散位移光纖)
- G.657(耐彎光纖)
只要光預(yù)算允許，技術(shù)上來(lái)講,任何合適的光纖都可應(yīng)用于FTTx技術(shù)，但FTTx技術(shù)zui常用的光纖為G.652和G.657。
G.651(多模光纖)
G.651主要應(yīng)用于局域網(wǎng)，不適用于長(zhǎng)距離傳輸，但在300至500米的范圍內(nèi)，G.651是成本較低的多模傳輸光纖。
ITU-T G.651光纖即OM2/OM3光纖或多模光纖(50/125)。ITU-T推薦光纖中并沒(méi)有OM1光纖或多模光(62.5/125)。
多模光纖(50/125)纖芯的反射率從中心到包層逐漸改變，使得多路光傳輸可以在同一速度下進(jìn)行。
G.652光纖(色散非位移單模光纖)
世界上zui普遍的單模光纖？梢詫⒉ㄩL(zhǎng)在1,310nm左右的使信號(hào)變形的色散降至zui低。您可將1550nm波長(zhǎng)的工作窗口用于短距離傳輸或與色散補(bǔ)償光纖或與模塊共同使用。
G.652A/B是基本的單模光纖，G.652C/D是低水峰單模光纖
G.653(色散位移光纖)
此光纖可將在1,550nm波長(zhǎng)左右的色散降至zui低，從而使光損失降至zui低。
G.654(截止波長(zhǎng)位移光纖)
G.654的正式名稱為截止波長(zhǎng)位移光纖，但普通稱為低衰減光纖。低衰減的特性使得G.654光纖主要應(yīng)用于海底或地面長(zhǎng)距離傳輸，比如400千米無(wú)轉(zhuǎn)發(fā)器的線路。
G.655(非零色散位移光纖)
G.653光纖在1,550nm波長(zhǎng)時(shí)色散為零，而G.655光纖則具有集中的或正或負(fù)的色散，這樣就減少了DWDM系統(tǒng)中與相鄰波長(zhǎng)相互干擾的非線性現(xiàn)象的不良影響。
*代非零色散位移光纖，如PureMetro®光纖具有每千米色散等于或低于5ps/nm的優(yōu)點(diǎn)，從而使色散補(bǔ)償更為簡(jiǎn)便。第二代非零色散位移光纖，如PureGuide® 色散達(dá)到每千米10ps/nm左右，使DWDM系統(tǒng)的容量提高了一倍。
G.656光纖(低斜率非零色散位移光纖)
非零色散位移光纖的一種，對(duì)于色散的速度有嚴(yán)格的要求，確保了DWDM系統(tǒng)中更大波長(zhǎng)范圍內(nèi)的傳輸性能。
G.657(耐彎光纖)
ITU-T光纖系列中的成員。根據(jù)FTTx技術(shù)的需求及組裝應(yīng)用而生的新產(chǎn)品。
G.657A光纖與G.652光纖兼容，G.657B光纖無(wú)需與傳統(tǒng)單模光纖在連接上兼容。
光纖接線技術(shù)的分類
光纖接線技術(shù)可以分為融接、機(jī)械絞接及連接器接線。融接和機(jī)械絞接為*性接線，連接器接線則可以反復(fù)拆裝。光連接器接線主要用于在光服務(wù)的運(yùn)用和維護(hù)中必須切換的接線點(diǎn)，其他場(chǎng)所主要使用*性接線。
光纖接線中出現(xiàn)損耗的原理
光纖接線必須使光通過(guò)的纖芯部分對(duì)置，正確定位。
光纖的接線損耗主要由下列原因引起。
(1)軸偏移
連接光纖之間的光軸偏移會(huì)引起接線損耗。在通用的單模光纖的情況下，接線損耗大約為軸偏移量的平方乘以0.2的值。(例如，在光源波長(zhǎng)為1310nm的情況下，軸偏移量為1μm時(shí)，接線損耗約為0.2dB)
(2)角度偏移
連接光纖的光軸之間的角度偏移會(huì)引起接線損耗。例如，如果融接之前用光纖切割刀切斷的斷面角度變大，光纖會(huì)以傾斜狀態(tài)接線，因此必須注意。
(3)縫隙
光纖端面之間的縫隙會(huì)引起接線損耗。例如，如果用機(jī)械絞接連接的光纖端面沒(méi)有正確貼合，就會(huì)引起接線損耗。
(4)反射
光纖端面存在空隙時(shí)，由于光纖和空氣的折射率不同，會(huì)因zui大0.6dB程度的反射而引起接線損耗。并且，為了防止斷光，在光連接器上清潔光纖端面很重要。但是在光纖端面以外的光連接器端面夾有垃圾也會(huì)出現(xiàn)損耗，因此，清潔所有的光連接器端面很重要。
融接的種類和原理
融接是利用電極棒之間放電產(chǎn)生的熱能使光纖融化為一體的接線技術(shù)。融接方式分為以下兩類。
(1)光纖芯調(diào)芯方式
這是在顯微鏡下觀察光纖的芯線，通過(guò)圖像處理進(jìn)行定位，使芯線的中心軸一致，然后進(jìn)行放電的融接方式。采用配置雙向觀察攝影機(jī)的融接機(jī)從兩個(gè)方向進(jìn)行定位。
(2)固定V型槽調(diào)芯方式
這是采用高精度V型槽排列光纖，利用融化光纖時(shí)的表面張力所產(chǎn)生的調(diào)芯效果進(jìn)行外徑調(diào)芯的融接方式。zui近，由于制造技術(shù)的發(fā)展使光纖芯位置等的尺寸精度得到提高，因此，可以實(shí)現(xiàn)低損耗接線。本方式主要用于多芯一次性接線。
融接作業(yè)的注意事項(xiàng)
這是采用高精度V型槽排列光纖，利用融化光纖時(shí)的表面張力所產(chǎn)生的調(diào)芯效果進(jìn)行外徑調(diào)芯的融接方式。zui近，由于制造技術(shù)的發(fā)展使光纖芯位置等的尺寸精度得到提高，因此，可以實(shí)現(xiàn)低損耗接線。本方式主要用于多芯一次性接線。
、俨迦牍饫w保護(hù)套管
光纖保護(hù)套管用于保護(hù)在接線點(diǎn)露出的光纖。由于保護(hù)套管無(wú)法補(bǔ)插，因此請(qǐng)不要忘記插入。
、谌コ揪涂敷層
因?yàn)橐构饫w的玻璃部分露出，所以采用剝套鉗去除涂敷層。
(注)由于去除涂敷層之后會(huì)在剝套鉗上殘留涂敷層廢屑，因此，請(qǐng)去除涂敷層廢屑并清潔刀刃。
(注)去除帶狀芯線的涂敷層時(shí)，使用加熱式剝套鉗。為了穩(wěn)妥地進(jìn)行去除作業(yè)，請(qǐng)將涂敷層加熱5秒左右，然后再去除涂敷層。
、矍鍧嵐饫w
去除涂敷后，用乙醇清潔玻璃部分。
(注)如果殘留涂敷層廢屑，融接時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)軸偏移，接線損耗會(huì)增大，因此請(qǐng)仔細(xì)清掃。
(注)在多芯光纖的情況下，光纖前端之間會(huì)因酒精而粘在一起，有可能會(huì)在裁斷光纖時(shí)引起裁斷不良，因此，請(qǐng)用手指將光纖前端彈開(kāi)。
④切斷光纖
按照裁斷光纖的操作步驟進(jìn)行裁斷。
(注)裁斷將決定融接時(shí)的損耗特性。為了降低裁斷不良，請(qǐng)注意清潔光纖切割刀的光纖拿持部和裁斷刀刃。
(注)請(qǐng)注意不要碰撞或觸摸裁斷后的光纖前端。否則會(huì)引起接線不良。
(注)請(qǐng)注意不要讓光纖廢屑到處亂灑。
、萑诮
按照融接機(jī)的操作步驟進(jìn)行融接作業(yè)。
(注)如果在融接機(jī)的V型槽和夾具上有垃圾，會(huì)因軸偏移而引起損耗異常，因此請(qǐng)充分清掃。
(注)如果具備接線前雙向觀察檢查功能，便可以在接線前探測(cè)裁斷狀態(tài)的異常。
(注)光纖呈彎曲狀態(tài)時(shí)，用手指輕輕捋直，使光纖朝下彎曲放置。
、奕诮硬垦a(bǔ)強(qiáng)
在光纖融接部套上光纖保護(hù)套管，在加熱機(jī)上進(jìn)行芯線補(bǔ)強(qiáng)。
(注)移動(dòng)芯線時(shí)，請(qǐng)注意避免使光纖彎曲或扭曲。否則會(huì)造成光纜破損斷裂。
(注)設(shè)置光纖保護(hù)套管時(shí)，請(qǐng)使光纖保護(hù)套管的中心與接線部的中心基本保持一致。
(注)進(jìn)行芯線補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，請(qǐng)務(wù)必避免玻璃部分彎曲放置。
光纖的有關(guān)規(guī)定
● 光纖芯直徑
適用于多模光纖的技術(shù)參數(shù)。表示zui接近光纖芯范圍的外圍圓的直徑。因?yàn)樵撝翟叫≡侥軌驅(qū)崿F(xiàn)寬帶化，所以目前光纖芯直徑一般為50µm。
● 模場(chǎng)直徑 (MFD)
適用于單模光纖的技術(shù)參數(shù)。表示傳輸模式的電場(chǎng)分布范圍 (光通道) 的直徑。光通常通過(guò)光纖芯范圍，但是在單模光纖的情況下，光也會(huì)泄露到包層范圍，因此，不按光纖芯直徑而按MFD規(guī)定。為此，MFD比光纖芯直徑要大一 些。該值越小對(duì)校準(zhǔn)精度的要求越高。此外，連接的光纖之間的MFD的差越大接線損耗就越大。
● 包層直徑
zui接近包層表面的圓的直徑。連接的光纖之間的包層直徑的差越大接線損耗就越大。
● 光纜截止波長(zhǎng)
適用于單模光纖的技術(shù)參數(shù)。如果以小于該值的波長(zhǎng)使用，則不為單模。該值由折射率分布和光纖芯的尺寸等光纖的構(gòu)造來(lái)決定。
● 屏蔽等級(jí)
屏蔽是指為了去除玻璃的缺陷等、提高結(jié)構(gòu)的可靠性而給予整個(gè)光纖一定的伸長(zhǎng)率，預(yù)先使低強(qiáng)度部分?jǐn)嗔训姆椒。屏蔽等?jí)表示該伸長(zhǎng)率的值。該值越大光纖的可靠性就越高。
● 傳輸損耗
表示光纖傳輸光時(shí)兩點(diǎn)之間的光功率的減少值，以下面的算式表示。
α=-(10/L) log (P2/P1)
L:光纜長(zhǎng)度
P:入射光的功率
P2:出射光的功率
該值越大，光功率的減少就越大，因此，傳輸距離就越短。
● 傳輸頻帶
適用于多模光纖的技術(shù)參數(shù)。表示基帶傳輸函數(shù)的大小減少到某個(gè)規(guī)定值 (6dB) 的頻率。也就是說(shuō)，它是表示到哪個(gè)頻率為止能夠使信號(hào)在不失真的狀態(tài)下傳輸?shù)闹。該值越大就越能夠以高頻率、大容量傳輸。
● 零色散波長(zhǎng)
適用于單模光纖的技術(shù)參數(shù)。表示波長(zhǎng)色散為零的波長(zhǎng)。如果以波長(zhǎng)色散的值較大的波長(zhǎng)傳輸，色散會(huì)變大，光脈沖的失真也會(huì)變大。將零色散波長(zhǎng)設(shè)計(jì)在1310nm附近的光纖為通用SM。設(shè)計(jì)在1550nm附近的光纖為色散位移光纖 (DSF)。
● 零色散斜率
適用于單模光纖的技術(shù)參數(shù)。表示零色散波長(zhǎng)的色散傾斜度。如果零色散斜率較大，一般情況下各種波長(zhǎng)的色散值也會(huì)變大。
光纜部分的有關(guān)規(guī)定
● zui大允許張力
鋪設(shè)光纜時(shí)可以施加的zui大張力。但是并不是鋪設(shè)后也可以一直施加該張力，因此必須加以注意。
● zui小允許彎曲半徑
光纜能夠彎曲的zui小半徑。在鋪設(shè)中和鋪設(shè)后，zui小彎曲半徑會(huì)不同。一般情況下的標(biāo)準(zhǔn)是：zui小允許彎曲半徑在鋪設(shè)中為光纖半徑的20倍，在鋪設(shè)后為光纖半徑的10倍。
● 適用溫度范圍
可鋪設(shè)光纖的溫度環(huán)境。一般情況下的標(biāo)準(zhǔn)是：如果在室外使用，適用溫度范圍為-20~+60℃，如果在室內(nèi)使用，適用溫度范圍為-10~+40℃。
● 防水特性率
一般情況下，對(duì)在地下鋪設(shè)的光纜要求其具備防水特性。試驗(yàn)方法有各種各樣，本公司在常溫下連續(xù)24小時(shí)進(jìn)行以下試驗(yàn)時(shí)，一般以光纜內(nèi)不會(huì)有3m程度以上程度的進(jìn)水為標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)光纜的構(gòu)造有所不同。
光連接器的有關(guān)規(guī)定
● 接線損耗
是連接光纖與光纖時(shí)，光從一方的光纖進(jìn)入另一方的光纖時(shí)出現(xiàn)的損耗，用以下算式表示。
α=-10log (P2/P1) [dB]
P1:緊挨著接線部位前部的光功率
P2:在接線部位反射的光功率
該值越大，反射的光功率就越小，因此，噪聲就越小。
● 反射損耗
是以數(shù)字表示的到光連接器的入射光功率與在接線面反射的光功率的比值，用以下算式表示。
α=-10log (P3/P1) [dB〕
P1:緊挨著接線部位前部的光功率
P3:在接線部位反射的光功率
該值越大，反射的光功率就越小，因此，噪聲就越小。
● 插芯的研磨方法
插芯的研磨方法，連接器的接線特性有所不同。
光終接/接線箱、接頭盒的有關(guān)規(guī)定
● 防塵防水特性
光終接/接線箱、接頭盒都要求針對(duì)一般外界固體加以保護(hù)，并針對(duì)浸水加以保護(hù) (主要是室外)。保護(hù)的分類以 [JIS C 0920] 中規(guī)定的IP代碼表示。
● 表示方法
IP54：防塵形并且針對(duì)水的飛沫加以保護(hù)。
IP3X：針對(duì)直徑為2.5mm以上的外界固體加以保護(hù)。省 略針對(duì)水的保護(hù)。
IPX7：省略針對(duì)外界固體的保護(hù)，保護(hù)工作做到即使浸水也沒(méi)有影響。
● 表示方法
按光在光纖中的傳輸模式可將光纖分為單模光纖和多模光纖兩種。
單模光纖(Single-mode Fiber)：一般光纖跳線用黃色表示，接頭和保護(hù)套為藍(lán)色；傳輸距離較長(zhǎng)。
多模光纖(Multi-mode Fiber)：一般光纖跳線用橙色表示，也有的用灰色表示，接頭和保護(hù)套用米色或者黑色；傳輸距離較短。
多模光纖(MMF，Multi Mode Fiber)，纖芯較粗，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，且隨傳輸距離的增加模間色散情況會(huì)逐漸加重。多模光纖的傳輸距離還與其傳輸速率、芯徑、模式帶寬有關(guān)。
單模光纖(SMF，Single Mode Fiber)，纖芯較細(xì)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊。
光纖直徑
光纖直徑一般采用纖芯直徑/包層直徑的表示方法，單位μm。例如：9/125μm表示光纖中心纖芯直徑為9μm，光纖包層直徑為125μm。
光纖使用注意：
光纖跳線兩端的光模塊的收發(fā)波長(zhǎng)必須一致，也就是說(shuō)光纖的兩端必須是相同波長(zhǎng)的光模塊，簡(jiǎn)單的區(qū)分方法是光模塊的顏色要一致。R>一般的情況下，短波光模塊使用多模光纖(橙色 的光纖)，長(zhǎng)波光模塊使用單模光纖(黃色光纖)，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
光纖在使用中不要過(guò)度彎曲和繞環(huán)，這樣會(huì)增加光在傳輸過(guò)程的衰減。
光纖跳線使用后一定要用保護(hù)套將光纖接頭保護(hù)起來(lái)，灰塵和油污會(huì)損害光纖的耦合。
光纖連接器按傳輸媒介的不同可分為常見(jiàn)的硅基光纖的單模、多模連接器，還有其它如以塑膠等為傳輸媒介的光纖連接器；按連接頭結(jié)構(gòu)形式可分為：FC、SC、 ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各種形式。其中，ST連接器通常用于布線設(shè)備端，如光纖配線架、光纖模塊等；而SC和MT連接器通常用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端。按光纖端面形狀分有FC、PC(包括SPC或UPC)和APC；按光纖芯數(shù)劃分還有單芯和多芯(如MT-RJ)之分。
FC 圓型帶螺紋(配線架上用的zui多)
ST 卡接式圓型
SC 卡接式方型(路由器交換機(jī)上用的zui多)
MT-RJ 方型,一頭雙纖收發(fā)一體
PC 微球面研磨拋光
APC 呈8度角并做微球面研磨拋光
( PC, APC為對(duì)接端面的類型)
