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什么是光纤,光纤的用途是什么?(下)

什么是光纤,光纤的用途是什么?(下)

 

 

    上一期,我们的老伙伴库尔蒂(Kurthi),给大家介绍了光纤的构造,单模光纤和多模光纤的区别,以及渐变折射率(Gradient Index)和阶跃折射率(Step Index)的差异。本期,库尔蒂(Kurthi)将会继续向大家介绍光纤技术,包括单模光纤的分类、多模光纤的类型和传输速度、铺设光缆的原则以及如何减少损失。

 

光纤有哪些类型? 

与基于铜缆的网络电缆的电缆类别(Cat)类似,也有单模和多模光纤的类别。通过分类,便可以知道关于数据的可能传输量和范围。在以下部分中,我们将对各个光纤类别进行更详细的说明。

 

单模可以使用哪些光纤等级,以及可以实现哪些传输速度?

单模光纤分为两类,即OS1和OS2。与OS2光纤相比,OS1光纤具有更高的衰减。由于较低的衰减,因此OS2的传输范围较大。但是,类别的定义与实际的光纤参数无关,而与构造的类型有关。

 

OS1光纤专为室内使用而设计。该结构称为紧密缓冲光缆。它们的衰减为1dB/km,因此适用于10km内的距离。OS2电缆设计用于室外安装。

 

OS2光纤也称为松套管光纤。它们的衰减为0.4dB/km。例如,它们适合在道路施工中安装。它们还可以用于桥接200km的距离,这使其适合用于长距离网络。光缆类别标准在ITU-T G652x中定义。无论哪种类型,单模光纤通常都是黄色护套。

 

 

类别

OS1

OS2

衰减

1 dB/km

0.4 dB/km

范围

10 km

200 km

结构

缓冲光缆

松套管光缆

标准

ITU-T G652A/B/C/D

ITU-T G652C/D

应用区域

室内

户外

光缆颜色

黄色

黄色

1:单模OS类别

 

传输速度和传输长度取决于所使用的波长和光缆的类型。单模光纤最常使用的波长是λ=1310nm和λ=1550nm或λ=1490 nm。这些分别对应于O、C和S波段。

速度

光缆类型

波长

OS1 / 2

1 Gbit/s

1000BASE-LX10

1310

10 km

 

1000BASE-EX

1310

40 km

 

1000BASE-ZX

1550

80 km

10 Gbit/s

10GBASE-LR

1310

10 km

 

10GBASE-ER

1550

40km

40 Gbit/s

40GBASE-LR4

1310

10 km

 

40GBASE-ER4

1550

40 km

2:光缆类型和范围

 

2比较了各种类型的光缆。从光缆类型可以知道使用的波长。当比较波长1310 nm和1550 nm时,值得注意的是,使用1550 nm时的透射长度更长。

 

多模光纤有哪些类型和速度?

目前,多模电缆分为OM1至OM5五类。OM代表“多模光纤”。对于不同的光缆类型,光缆的衰减是相同的,其衰减取决于波长。OM类指出了相应的光纤电缆适合的数据量。随着数字的增加,支持的数据量也随之增加。多模光纤最常见的波长是���=850nm,���=1300 nm或��� = 953nm。

类别

颜色

850nm的衰减

1300nm的衰减

OM1

橙色

3.5dB/km

1.5dB/km

OM2

橙色

3.5dB/km

1.5dB/km

OM3

湖绿色

3.5dB/km

1.5dB/km

OM4

紫色

3.5dB/km

1.5dB/km

OM5

石灰色

3.5dB/km

1.5dB/km

3:OM光缆类型

 

通常,OM1和OM2光缆的光源是LED,而OM3和OM4光缆使用效率更高的激光器。OM3和OM4光缆仅在850 nm下使用。使用VCSE激光器,可以通过OM3和OM4纤芯在更远的距离上传输大量数据。

 

 

速度

OM1

OM2

OM3

OM4

OM5

1 Gbit/s

300 m

500 m

1000 m

1000 m

-

10 Gbit/s

30 m

80 m

300 m

500 m

-

40 Gbit/s

-

-

100 m

125 m

-

100 Gbit/s

-

-

70 m

100 m

150 m

4:OM类别对应传输距离

 

如何铺设光缆?

与铜缆相比,光缆或光缆“光波导”具有较低的衰减,因此可以桥接更大的距离。正确安装对于保持低衰减起着重要作用。机械应力不当导致的光缆损坏将使衰减恶化,或者在最坏的情况下出现断线。始终保持光纤(端部)清洁,无尘,无水分等也很重要。接下来我们将介绍在安装过程中必须注意的事项,以避免可能的损坏和损失。

 

弯曲半径需遵守什么原则?

在文章的开头提到,很明显,信号的传输取决于纤芯及其包层。包层的全反射使信号得以传导。铺设或安装光缆时,在某些地方无法避免弯曲。光缆的弯曲会导致纤芯和包层之间的距离在弯曲的外侧增加,从而延长了路径长度。然后,这种延长导致阻尼值增加。

5:弯曲造成的损失

 

如果弯曲太强,则可能会超过全反射极限角。如果超过极限角,则不再可能反射或仅部分反射。结果,部分信号泄漏出纤芯。根据损坏的程度和衰减的恶化,弯曲会导致光缆完全损坏。可接受的弯曲半径取决于所使用的玻璃纤维。

 

在安装过程中会产生什么损失?

在室内铺设光缆时,弯曲半径过大会导致衰减增加。但是,通常,不仅在建筑物内部使用光纤,而且还将建筑物的网络连接到外部网络结构,正如我们在《光纤网络是如何构成的?》文章中提到的。

每个连接或链接都可能导致插入或耦合损失。例如,在接续过程中,或者在相应类型的光纤不匹配的情况下,可能会发生这种情况。一种差异可能是在使用光缆的情况下芯线的相切。要连接的芯线的直径应相同。损耗加起来可能完全中断信号传输。建议在安装后使用适当的测量技术检查光纤路径,并在每个插拔环节使用适当的清洁工具清洁光缆。

关键词:

光纤,光纤的用途

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