一、光纤
1、概述
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。其结构如图1所示。
图1 光纤刨面结构示意
陆地上的光纤通常埋在地下1米处，有时会受到地下小动物的破坏。在靠近海岸的地方，越洋光纤外壳被埋在沟里。在深水中，它们处于底部，极有可能被鱼类咬坏或被渔船撞坏。
2、分类
光纤主要分以下两大类:
1）传输点模数类
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。
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。折射率分布类光纤光束传输如图2所示。
图2 光在折射率分布类光纤中的传输过程
3、连接方式
光纤有三种连接方式。首先，可以将它们接入连接头并插入光纤插座。连接头要损耗10%到20%的光，但是它使重新配置系统很容易。
第二，可以用机械方法将其接合。方法是将两根小心切割好的光纤的一端放在一个套管中，然后钳起来。可以让光纤通过结合处来调整，以使信号达到最大。机械结合需要训练过的人员花大约5分钟的时间完成，光的损失大约为10%。
第三，两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接。融合方法形成的光纤和单根光纤差不多是相同的，但也有一点衰减。对于这三种连接方法，结合处都有反射，并且反射的能量会和信号交互作用。
4、发送和接收
有两种光源可被用作信号源：发光二极管LED(light-EMItting diode)和半导体激光ILD(injection laser diode)。它们有着不同的特性，如下表。
分散式光缆有4芯、6芯、8芯、12芯。它的物理结构如图8所示，机械性能如表5所示。
图8 分散式光缆4～12芯
表5 分散式光缆的机械性能
5.室外光缆4～12芯铠 装型与全绝缘类型
(1)应用范围
·园区中楼宇之间的连接。
·长距离网络。
·主干线系统。
·本地环路和支路网络。
·严重潮湿、温度变化大的环境。
·架空连接(和悬缆线一起使用)、地下管道或直埋、悬吊缆/服务缆。
(2)性能与特点
·高性能的单模和多模光纤符合所有的工业标准。
·900μm紧密缓冲外衣易于连接与剥除。
·套管内具有独立TIA彩色编码的光纤。
·轻质的单通道结构节省了管内空间,管内灌注防水凝胶,以防止水渗入。
·设计和测试均根据Bellcore GR-20-CORE标准。
·扩展级别62.5/125符合ISO/IEC 11801:1995标准。
·Aramid抗拉线增强组织提高了对光纤的保护。
·聚乙烯外衣对紫外线或恶劣的室外环境有保护作用。
·低磨擦的外皮使之可轻松穿过管道,完全绝缘或铠装结构,撕剥绳使剥离外表更方便。
室外光缆有4芯、6芯、8芯、12芯,又分铠装和全绝缘型,其物理结构如图9所示，其机械性能如表6所示。
图9 室外光缆
表6 室外光缆的机械性能
6.室外光缆24～144芯铠装类型与全绝缘类型
(1)应用范围
·园区中楼宇之间的连接。
·长距离网络。
·主干线系统。
·本地环路和支路网络。
·严重潮湿、温度变化大的环境。
·架空连接(和悬缆线一起使用)、地下管道或直埋。
(2)性能与特点
·高性能的单模和多模光纤符合所有的工业标准。
·绝缘结构可避免雷击。
·套管内具有独立TIA彩色编码的光纤。
·轻质的单通道结构节省了管内空间,管内灌注防水凝胶,以防止水渗入,注胶芯完全由聚脂带包裹。
·设计和测试均根据Bellcore GR-20-CORE标准。
·扩展级别62.5/125符合ISO/IEC 11801:1995标准。
·Aramid抗拉线增强组织性能,提高对光纤的保护。
·聚乙烯外衣在紫外线或恶劣的室外环境下有保护作用。
·低磨擦的外皮使之可轻松穿过管道,完全绝缘或铠装结构,撕剥绳使剥离外表更方便。
室外光缆24～144芯光缆分全绝缘和铠装,规格有24、36、48、60、72、96、144芯7种,其物理结构如图10所示，其机械性能如表7所示。
图10 室外24～144芯光缆
表7 室外光缆24~144芯机械性能
7.单管全绝缘型室内/室外光缆
(1)应用范围
·在不需任何互联设备情况下,由户外延伸到户内,线缆具有阻燃特性。
·园区中楼宇之间的互连。
·本地线路和支路网络。
·严重潮湿、温度变化极大的环境。
·架空连接(和悬缆线一起使用时)。
·地下管道或直埋。
·悬吊缆/服务缆。
(2)性能与特点
·高性能的单模和多模光纤符合所有的工业标准。
·LSZH的设计符合低毒、无烟的要求。
·套管内具有独立TIA彩色编码的光纤。
·轻质的单通道结构节省了管内空间,管内灌注防水凝胶,以防止水渗入,注胶芯完全由聚脂带包裹。
·设计和测试均根据Bellcore GR-20-CORE标准。
·扩展级别62.5/125符合ISO/IEC 11801:1995标准。
·Aramid抗拉线增强组织提高对了光纤的保护。
·聚乙烯外衣在紫外线或恶劣的室外环境下有保护作用。
·低磨擦的外皮使之可轻松穿过管道,完全绝缘或铠装结构,撕剥绳使剥离外表更方便。
室内/室外光缆有4芯、6芯、8芯、12芯、24芯、32芯,其物理结构如图11所示，其机械性能如表8所示。
图11 室内/室外光缆
表8 市内/室外光缆机械性能
在进行综合布线时,应根据实际应用情况,参考光缆的应用范围和机械性能指标,选择合适的光缆产品。
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