十博体育登录入口:认识掌握光纤-连接器-适配器-接口及跳线

发布时间:2022-08-11 07:38:05来源:十博10BET 作者:十博10BET体育

  光纤 光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介.是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传 输媒. 通常「光纤」与「光缆」两个名词会被混淆.多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包 覆后的缆线即被称为「光缆」.光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等. 光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层.中心是光传播的玻璃芯. 在多模光纤中,芯的直径是 15mm~50mm, 大致与人的头发的粗细相当.而单模光纤芯的直径为 8mm~10mm.芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 以使光纤保持在芯内.再外面的是一层薄 的塑料外套,用来保护封套.光纤通常被扎成束,外面有外壳保护. 纤芯通常是由石英玻璃制成的 横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层. 光纤的特性 由於光纤是一种传输媒介,它可以像一般铜缆线,传送电话通话或电脑数据等资料,所不同的是,光纤 传送的是光讯号而非电讯号.因此,光纤具有很多独特的优点. 如:宽频宽.低损耗.屏蔽电磁辐射.重量轻.安全性.隐密性. 光纤系统的运作 你可能知道任何通讯传输的过程包括:编码→传输→解码,当然,光纤系统的传输过程也大致相同.电 子讯号输入后,透过传输器将讯号数位编码,成为光讯号,光线透过光纤为媒介,传送到另一端的接受 器,接受器再将讯号解码,还原成原先的电子讯号输出. 光纤光缆的运用 光缆的应用区分,可分为 3 种:专业用途,一般屋外,一般屋内.在专业用途上包括海底光缆,高压电塔 上之空架光缆,核能电厂之抗辐射光缆,化工业之抗腐蚀光缆等.而一般屋内及一般屋外的分类差异, 依各型光缆依制造设计时之特质,其所适用之范围各有不同. 光缆从屋外至屋内的过程中可分为空架,地下道,直接埋设,管道间铺设,室内用. 光纤的历史 1880-AlexandraGrahamBell 发明光束通线-首次实际安装电线-FORT 在法国首次安装其生产之光纤电 1990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤 2000-到屋边光纤=到桌边光纤 光纤的分类 光纤标准多,参数复杂,一般的非专业人员很难理解,但对一般的局域网,我们只需简单了解以下多 模光纤和单模光纤的概念就可以了. 传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber).单模光纤的纤 芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大. 多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤. 与单模光纤相比,多模光纤的 传输性能较差. 多模光纤(Multi Mode Fiber):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.多 模光纤一般采用 LED(发光二级管)作为光源.对于局域网我们一般采用多模光纤,一方面传输距离 较短,二方面是多模光纤本身及配套设备单模成本低.在实际工程中多采用 62.5μm 的室内或室外多 模光纤. 单模光纤(Single Mode Fiber):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.单模 光纤采用了 ILD(注入式激光二级管)作为光源.

  光纤 局域网工程中用到的光纤一般是多模光纤,可分为室内与室外,双芯与多芯.为了确保万无一 失,我们应选择多芯的产品,以免出现断芯情况出现,同时也为将来扩展需要考虑.因此室内至少是 4 芯一根,室外至少是 6 芯一根. (1) 室内多模光纤 康普 CommScope 4 芯室内多模光缆 (5200 004A MRSL) (图 1) 室内光纤并不是芯数越多越好,芯数多意味着横截面大,不利于穿过线 芯合 适,大小差不多象一条双绞线) 室外多模光纤 立孚 8 芯多模室外铠装光缆 (图 2) 室外光纤主要用于建筑群之间的干道传输,因此在外包装上要有特殊的要求.这种光缆特殊的结 构,聚乙烯套里有纲丝绳加强构件,纵包皱纹钢带铠装,铝-聚乙烯粘结护套,松套层绞填充油膏, 光纤就在油膏里.这种结构使得室外光缆耐拉,耐压,耐晒.而芯数越多越好,一般多选 6-8 芯的产 品.

  图2 折射率分布类 折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤. 跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是 一个常数. 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化.渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增 加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率. 纤芯的折射率的变化近似于抛物 线. 光纤连接器 光纤活动连接器,俗称活接头,国际电信联盟(ITU)建议将其定义为:用以稳定地,但并不是永 久地连接两根或多根光纤的无源组件.是用于光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件.它是 把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并 使由于其介入光链路而造成的衰减减到最小. 在光纤通信链路中,为了实现不同模块,设备之间灵活连接的需要,必须有一种能在光纤与光纤 之间进行可活动连接的器件.光纤连接器就是把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的 光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去, 并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小. 对 光纤连接器的要求主要是插入损耗小,反射损耗高. 光纤连接器是高精密的器件,它将光纤穿入并固定在插头的支撑套管中,将对接端口进行打磨或

  光纤 抛光处理后,在套筒耦合管中实现对准.插头的耦合对准用的套筒一般是由陶瓷,玻璃纤维增强塑料 (FRP)或金属等材料制成的.为使光纤对得准,这种类型的连接器对插头和耦合器的加工精度要求 是相当的高.(图 3)

  光纤连接器按连接头结构型式可分为:FC,SC,ST,LC,D4,DIN,MU,MT-RJ 等型(图 4),这 八种接头中我们在平时的局域网工程中最常见到和业界用得最多的是 FC,SC,ST,LC,MT-RJ,我们 只有认识了这些接口,才能在工程中正确选购光纤跳线,尾纤,GBIC 光纤模块,SFP(mini GBIC) 光纤模块,光纤接换机,光纤收发器,耦合器(或称适配器).光迁连接器的插针研磨形式有 FLAT PC,PC,APC 等(图 5).下面我们分别介绍局域网工程常见的光纤接口 FC,SC,ST, LC, MT-RJ 等五种连接器:

  图5 (1)FC 型光纤连接器 FC 型光纤连接器是一种螺旋式的连接器,外部是采用金属套,主要是靠螺纹和螺帽之间锁紧并 对准,因此我们可简称为螺口.FC 类型的连接器采用的陶瓷插针的对接端面呈球面的插针(PC). FC 型光纤连接器多用在光纤终端盒或光纤配线架上,在实际工程中用在光纤终端盒最常见.(图 6)

  图6 (2) SC 型光纤连接器 SC 型光纤连接器是一种插拔销闩式的连接器,只要直接插拔就可以对接,外壳呈矩形,因此我们可 以称为方口.所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与 FC 型完全相同,其中插针的端面多采用 PC 或 APC 型研磨方式.SC 型光纤连接器多应用在光纤收发器,GBIC 光纤模块中.(图 7)

  图7 (3) ST 型光纤连接器 ST 光纤连接器有一个卡销式金属圆环以便与匹配的耦合器连接,上有一个卡槽,直接将插孔的 key 卡进卡槽并旋转即可,因此我们也可以称为卡口.在出现 SC 之前 ST 一直被认为是标准连接器. SC 后来同 ST 一起被 TIA/EIA-568-B 标准列为结构化布线推荐连接器. 型光纤连接器多用在光纤终 ST 端盒或光纤配线架上.多模光纤用的较多 (图 8)

  图8 (4) LC 型连接器 LC 型连接器采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成.其所采用的插针和套筒的尺寸是普 通 SC,FC 等所用尺寸的一半,为 1.25mm.LC 型光纤连接器是为了满足客户对连接器小型化,高密度 连接的使用要求而开发的一种新型连接器.它压缩了整个网络中面板,墙板及配线箱所需要的空间, 使其占有的空间只相当传统 ST 和 SC 连接器的一半. 特点: 体积小, 尺寸精度高 ; 1.25mm 陶瓷插芯 ; 插入损耗低 ;回波损耗高.目前 LC 型连接器多见应用在 SFP(mini GBIC)光纤模块中,而 SFP 模 块用在提供 SFP 扩展槽的交换机中.(图 9)

  图9 (5) MT-RJ 型连接器 MT-RJ 型连接器是一种集成化的小型连接器,是双纤的.它有与 RJ-45 型 LAN 电连接器相同的闩 锁机构,通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤,为便于与光收发信机相连,连接器端面光纤为 双芯排列设计,是主要用于数据传输的下一代高密度光连接器.MT-RJ 的插口很象 RJ45 口,由于它 横截面小,所以多见于含有光接口的交换机中,这样在交换机的前面板上不占用太多空间.(图 10)

  图 10 随着光纤通信技术不断的发展,特别是高速局域网和光接入网的发展,光纤连接器在光纤系统中 的应用将更为广泛.同时,也对光纤连接器提出了更多的,更高的要求,其主要的发展方向就是:外 观小型化,成本低廉化,而对性能的要求却越来越高.在未来的一段时间内,各种新研制的光纤连接 器将与传统的 FC,SC,ST 等连接器一起. 常用的光纤适配器(耦合器) 光纤适配器主要用在光纤干线的两端接入的光纤终端盒上, 光纤终端盒上前面板上有若干个贯穿 的圆孔,光纤适配器就安装在圆孔上.光纤干线拉到这里,要与相应接口的尾纤熔接,以最终形成可

  光纤 使用的接头,这个接头通过光纤适配器固定在光纤终端盒的前面板上.要使用时就可以用相应接口的 光纤跳线来与对应光纤设备跳接.在局域网工程中我们最常用的只有两种光纤适配器:分别是对应螺 口尾纤的 FC 型或卡口尾纤的 ST 型,而其中 FC 型的光纤适配器敢也是最最常用的,以至影响到光纤 跳线的选择,也就是光纤跳线也有一头是 FC 型. 1. FC 型 (图 11)

  图 12 还有一种情况是不用光纤终端盒而是采用光纤配线架, 这种情况光纤适配器一般是由配线架 本身提供,不需我们另外购买,我们只需选择相应的尾纤(可以用跳线来剪断)和跳线就行了.大规

  光纤 模的光纤主干布线往往采用光纤配线架. 跳线: 在局域网中,由于用到的是多模的光纤,它是一条发送,一条接收,所以是成双成对的跳线.而 且通常接光纤终端盒或光纤配线架的提供的会是 FC 型(螺口)或 ST 型(卡口)的光纤接口.所以跳 线的一端是 FC 或 ST 型,另一端可能是接光纤收发器或 GBIC 光纤模块的 SC 型(方口),接 SFP 光纤 模块的 LC 型,接 MT-RJ 光纤接换机的 MT-RJ 型. 1.FC-SC(图 13)

  光纤 图 18 本文是笔者在实际局域网工程中涉及的光纤布线和认识的一些体会, 希望能给将要进行类似光纤 工程布线的网友带来一些帮助.若只是很一般的光纤工程,如:主干采内多模光纤,两端为光纤终端 盒,采用光纤收发器把光传输转换为一般的有线 连接,则只需弄清 FC(螺口),SC(方口), ST(卡口)等光纤接口就足够了,知道选对适配器,光纤收发器,及上述这三种接口的光纤跳线就行 了.

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