光纖的構造

通訊用光纖是由于經(jīng)過內(nèi)部全反射來傳輸光信號的玻璃形成的。玻璃光纖的標準直徑為125微米（0.125毫米），表面覆蓋有直徑250微米或900微米的樹脂守護涂敷層。玻璃光纖的傳送光的中心部分叫作為“纖芯”，其周邊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，因此呢覆有守護涂層。一般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脂涂敷層的光纖。其直徑非常小，增多了光纜內(nèi)可容納光纖的密度，運用非常廣泛。

二次涂敷光纖

也叫作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毫米的熱塑性樹脂。與0.25毫米的光纖相比，其擁有更堅固，易操作的優(yōu)點。廣泛應用于局域網(wǎng)布線及光纖數(shù)量較少的光纜。

帶狀光纖

帶狀光纖加強了連接器組裝的效率，有利于多芯融接，從而加強了作業(yè)效率。

帶狀光纖由4根、8根或12根區(qū)別顏色的光纖構成,芯纖數(shù)最大達到1,000根。光纖表層覆有紫外線固化丙烯酸脂材料，運用標準光纖剝套鉗便可容易去除涂敷層，方便多芯融接或取出單個光纖。運用多芯融接機，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別出來。

光纖種類

以下是對最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）

只要光預算準許，技術上來講,任何合適的光纖都可應用于FTTx技術，但FTTx技術最常用的光纖為G.652和G.657。

G.651（多模光纖）

G.651重點應用于局域網(wǎng)，不適用于長距離傳輸，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舉薦光纖中并無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，使得多路光傳輸能夠在同一速度下進行。

G.652光纖（色散非位移單模光纖）

世界上最廣泛的單模光纖。能夠將波長在1,310nm上下的使信號變形的色散降至最低。您可將1550nm波長的工作窗口用于短距離傳輸或與色散賠償光纖或與模塊一起運用。

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波長上下的色散降至最低，從而使光損失降至最低。

G.654（截止波長位移光纖）

G.654的正式名叫作為截止波長位移光纖，但普通叫作為低衰減光纖。低衰減的特性使得G.654光纖重點應用于海底或地面長距離傳輸，例如400千米無轉發(fā)器的線路。

G.655（非零色散位移光纖）

G.653光纖在1,550nm波長時色散為零，而G.655光纖則擁有集中的或正或負的色散，這般就減少了DWDM系統(tǒng)中與相鄰波長相互干擾的非線性現(xiàn)象的不良影響。

第1代非零色散位移光纖，如PureMetro?光纖擁有每千米色散等于或小于5ps/nm的優(yōu)點，從而使色散賠償更為簡便。第二代非零色散位移光纖，如PureGuide? 色散達到每千米10ps/nm上下，使DWDM系統(tǒng)的容量加強了一倍。

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，針對色散的速度有嚴格的需求，保證了DWDM系統(tǒng)中更大波長范圍內(nèi)的傳輸性能。

G.657（耐彎光纖）

ITU-T光纖系列中的最新成員。按照FTTx技術的需要及組裝應用而生的新制品。

G.657A光纖與G.652光纖兼容，G.657B光纖無需與傳統(tǒng)單模光纖在連接上兼容。

光纖接線技術的歸類

光纖接線技術能夠分為融接、機械絞接及連接器接線。融接和機械絞接為永久性接線，連接器接線則能夠反復拆裝。光連接器接線重點用于在光服務的運用和守護中必須切換的接線點，其他場所重點運用永久性接線。

光纖接線中顯現(xiàn)損耗的原理

光纖接線必須使光經(jīng)過的纖芯部分對置，正確定位。

光纖的接線損耗重點由下列原由導致。

（1）軸偏移 

連接光纖之間的光軸偏移會導致接線損耗。在通用的單模光纖的狀況下，接線損耗大約為軸偏移量的平方乘以0.2的值。（例如，在光源波長為1310nm的狀況下，軸偏移量為1μm時，接線損耗約為0.2dB）

（2）方向偏移 

連接光纖的光軸之間的方向偏移會導致接線損耗。例如，倘若融接之前用光纖切割刀切斷的斷面方向變大，光纖會以傾斜狀態(tài)接線，因此呢必須重視。

（3）縫隙 

光纖端面之間的縫隙會導致接線損耗。例如，倘若用機械絞接連接的光纖端面無正確貼合，就會導致接線損耗。

（4）反射 

光纖端面存在空隙時，因為光纖和空氣的折射率區(qū)別，會因最大0.6dB程度的反射而導致接線損耗。并且，為了防止斷光，在光連接器上清潔光纖端面很重要。然則在光纖端面以外的光連接器端面夾有垃圾亦會顯現(xiàn)損耗，因此呢，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。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，經(jīng)過圖像處理進行定位，使芯線的中心軸一致，而后進行放電的融接方式。采用配置雙向觀察攝影機的融接機從兩個方向進行定位。

（2）固定V型槽調(diào)芯方式 

這是采用高精度V型槽擺列光纖，利用融化光纖時的表面張力所產(chǎn)生的調(diào)芯效果進行外徑調(diào)芯的融接方式。近期，因為制造技術的發(fā)展使光纖芯位置等的尺寸精度得到加強，因此呢，能夠實現(xiàn)低損耗接線。本方式重點用于多芯一次性接線。

融接作業(yè)的重視事項

這是采用高精度V型槽擺列光纖，利用融化光纖時的表面張力所產(chǎn)生的調(diào)芯效果進行外徑調(diào)芯的融接方式。近期，因為制造技術的發(fā)展使光纖芯位置等的尺寸精度得到加強，因此呢，能夠實現(xiàn)低損耗接線。本方式重點用于多芯一次性接線。

①插進光纖守護套管 

光纖守護套管用于守護在接線點露出的光纖。因為守護套管沒法補插，因此呢請不要忘記插進。

②去除芯線涂敷層 

由于要使光纖的玻璃部分露出，因此采用剝套鉗去除涂敷層。

（注）因為去除涂敷層之后會在剝套鉗上殘留涂敷層廢屑，因此呢，請去除涂敷層廢屑并清潔刀刃。

（注）去除帶狀芯線的涂敷層時，運用加熱式剝套鉗。為了穩(wěn)妥地進行去除作業(yè)，請將涂敷層加熱5秒上下，而后再去除涂敷層。

③清潔光纖 

去除涂敷后，用乙醇清潔玻璃部分。

（注）倘若殘留涂敷層廢屑，融接時可能會顯現(xiàn)軸偏移，接線損耗會增大，因此呢請仔細清掃。

（注）在多芯光纖的狀況下，光纖前端之間會因酒精而粘在一塊，有可能會在裁斷光纖時導致裁斷不良，因此呢，請用手指將光纖前端彈開。

④切斷光纖

根據(jù)裁斷光纖的操作過程進行裁斷。

（注）裁斷將決定融接時的損耗特性。為了降低裁斷不良，請重視清潔光纖切割刀的光纖拿持部和裁斷刀刃。

（注）請重視不要碰撞或觸摸裁斷后的光纖前端。否則會導致接線不良。

（注）請重視不要讓光纖廢屑到處亂灑。

⑤融接

根據(jù)融接機的操作過程進行融接作業(yè)。

（注）倘若在融接機的V型槽和夾具上有垃圾，會因軸偏移而導致損耗反常，因此呢請充分清掃。

（注）倘若具備接線前雙向觀察檢測功能，便能夠在接線前探測裁斷狀態(tài)的反常。

（注）光纖呈彎曲狀態(tài)時，用手指輕輕捋直，使光纖朝下彎曲安置。

⑥融接部補強 

在光纖融接部套上光纖守護套管，在加熱機上進行芯線補強。

（注）移動芯線時，請重視避免使光纖彎曲或扭曲。否則會導致光纜破損斷裂。

（注）設置光纖守護套管時，請使光纖守護套管的中心與接線部的中心基本保持一致。

（注）進行芯線補強時，請務必避免玻璃部分彎曲安置。

光纖的相關規(guī)定

● 光纖芯直徑 

適用于多模光纖的技術參數(shù)。暗示最接近光纖芯范圍的外圍圓的直徑。由于該值越小越能夠實現(xiàn)寬帶化，因此日前光纖芯直徑通常為50μm。

● 模場直徑 (MFD)

適用于單模光纖的技術參數(shù)。暗示傳輸模式的電場分布范圍 (光通道) 的直徑。光一般經(jīng)過光纖芯范圍，然則在單模光纖的狀況下，光亦會泄密到包層范圍，因此呢，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。該值越小對校準精度的需求越高。另外，連接的光纖之間的MFD的差越大接線損耗就越大。

● 包層直徑

最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

適用于單模光纖的技術參數(shù)。倘若以少于該值的波長運用，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造來決定。

● 屏蔽等級

屏蔽指的是為了去除玻璃的缺陷等、加強結構的靠譜性而給予全部光纖必定的伸長率，預先使低強度部分斷裂的辦法。屏蔽等級暗示該伸長率的值。該值越大光纖的靠譜性就越高。

● 傳輸損耗

暗示光纖傳輸光時兩點之間的光功率的減少值，以下面的算式暗示。 

α=-(10/L) log (P2/P1)

L:光纜長度

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，因此呢，傳輸距離就越短。

● 傳輸頻帶

適用于多模光纖的技術參數(shù)。暗示基帶傳輸函數(shù)的體積減少到某個規(guī)定值 (6dB) 的頻率。亦便是說，它是暗示到哪個頻率為止能夠使信號在不失真的狀態(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

適用于單模光纖的技術參數(shù)。暗示波長色散為零的波長。倘若以波長色散的絕對值很強的波長傳輸，色散會變大，光脈沖的失真亦會變大。將零色散波長設計在1310nm周邊的光纖為通用SM。設計在1550nm周邊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參數(shù)。暗示零色散波長的色散傾斜度。倘若零色散斜率很強，通常狀況下各樣波長的色散絕對值亦會變大。

光纜部分的相關規(guī)定

● 最大準許張力

鋪設光纜時能夠施加的最大張力。然則并不是鋪設后亦能夠始終施加該張力，因此呢必須加以重視。

● 最小準許彎曲半徑

光纜能夠彎曲的最小半徑。在鋪設中和鋪設后，最小彎曲半徑會區(qū)別。通常情況下的標準是：最小準許彎曲半徑在鋪設中為光纖半徑的20倍，在鋪設后為光纖半徑的10倍。

● 適用溫度范圍

可鋪設光纖的溫度環(huán)境。通常狀況下的標準是：倘若在室外運用，適用溫度范圍為－20~＋60℃，倘若在室內(nèi)運用，適用溫度范圍為－10~＋40℃。

● 防水特性率

通常狀況下，對在地下鋪設的光纜需求其具備防水特性。實驗辦法有各樣各樣，本機構在常溫下連續(xù)24小時進行以下實驗時，通常以光纜內(nèi)不會有3m程度以上程度的進水為標準，這個標準按照光纜的構造有所區(qū)別。

光連接器的相關規(guī)定

● 接線損耗

是連接光纖與光纖時，光從一方的光纖進入另一方的光纖時顯現(xiàn)的損耗，用以下算式暗示。

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，因此呢，噪聲就越小。

● 反射損耗

是以數(shù)字暗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，用以下算式暗示。

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，因此呢，噪聲就越小。

● 插芯的研磨辦法

插芯的研磨辦法，連接器的接線特性有所區(qū)別。 

光終接/接線箱、接頭盒的相關規(guī)定

● 防塵防水特性

光終接/接線箱、接頭盒都需求針對通常外界固體加以守護，并針對浸水加以守護 (重點是室外)。守護的歸類以 [JIS C 0920] 中規(guī)定的IP代碼暗示。

● 暗示辦法

IP54：防塵形并且針對水的飛沫加以守護。

IP3X：針對直徑為2.5mm以上的外界固體加以守護。省 略針對水的守護。

IPX7：省略針對外界固體的守護，守護工作做到即使浸水亦無影響。

● 暗示辦法 

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)：通常光纖跳線用黃色暗示，接頭和守護套為藍色；傳輸距離較長。

多模光纖(Multi-mode Fiber)：通常光纖跳線用橙色暗示，亦有的用灰色暗示，接頭和守護套用米色或黑色；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。但其模間色散很強，且隨傳輸距離的增多模間色散狀況會逐步加重。多模光纖的傳輸距離還與其傳輸速率、芯徑、模式帶寬相關。

單模光纖(SMF，Single Mode Fiber)，纖芯較細，只能傳一種模式的光。因此呢，其模間色散很小，適用于遠程通訊。

光纖直徑

光纖直徑通常采用纖芯直徑/包層直徑的暗示辦法，單位μm。例如：9/125μm暗示光纖中心纖芯直徑為9μm，光纖包層直徑為125μm。

光纖運用重視：

光纖跳線兩端的光模塊的收發(fā)波長必須一致，亦便是說光纖的兩端必須是相同波長的光模塊，簡單的區(qū)分辦法是光模塊的顏色要一致。R>通常的狀況下，短波光模塊運用多模光纖（橙色 的光纖），長波光模塊運用單模光纖（黃色光纖），以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。

光纖在運用中不要過度彎曲和繞環(huán)，這般會增多光在傳輸過程的衰減。

光纖跳線運用后必定要用守護套將光纖接頭守護起來，灰塵和油污會損害光纖的耦合。

光纖連接器按傳輸媒介的區(qū)別可分為平常的硅基光纖的單模、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；按連接頭結構形式可分為：FC、SC、 ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各樣形式。其中，ST連接器一般用于布線設備端，如光纖配線架、光纖模塊等；而SC和MT連接器一般用于網(wǎng)絡設備端。按光纖端面形狀分有FC、PC（包含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(配線架上用的最多)

ST 卡接式圓型 

SC 卡接式方型(路由器交換機上用的最多) 

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為對接端面的類型）

運用的光纖: 

單模: L ,波長1310 單模長距LH 波長1310,1550 

多模:SM 波長850 

SX/LH暗示能夠使用單?；蚨嗄９饫w

在暗示尾纖接頭的標注中，咱們常能見到“FC/PC”，“SC/PC”等，其含義如下 

“/”前面部分暗示尾纖的連接器型號 

“SC”接頭是標準方型接頭，采用工程塑料，擁有耐高溫，不易氧化優(yōu)點。傳輸設備側光接口通常用SC接頭 , “LC”接頭與SC接頭形狀類似，較SC接頭小有些. “FC”接頭是金屬接頭，通常在光纖配線架(ODF)側采用，金屬接頭的可插拔次數(shù)比塑料要多。

下面是參考示意圖：

上圖中為光連接器，平常的是FC（俗叫作圓頭）、SC（俗叫作方頭）和LC。

FC型又分為FC/FC和FC/PC(APC)型，前一個FC 是Ferrule Connector 的縮寫，顯示其外邊加強件是采用金屬套，緊固方式為螺絲扣；后面的FC 顯示接頭的對接方式為平面對接，PC 是Physical Connection 的縮寫，顯示其對接端面是理學接觸，即端面呈凸面拱型結構，APC和PC類似，但采用了特殊的研磨方式，PC是球面，APC是斜8度球面，指標要比PC好些。日前電信網(wǎng)常用的是FC/PC型，F(xiàn)C/APC多用于有線電視系統(tǒng)。通常寫成FC或PC均指的是FC/PC光連接器。

SC型其外殼采用模塑工藝，用鑄模玻璃纖維塑料制成，呈矩型；插頭套管（亦叫作插針）由精細陶瓷制成，耦合套筒為金屬開縫套管結構，其結構尺寸與FC 型相同，端面處理采用PC 或APC 型研磨方式；緊固方式是采用插拔銷閂式，不需旋轉頭。常用于在數(shù)據(jù)工程中運用。通常SC型均指SC/PC。由日本NTT機構研發(fā)的光纖連接器。其外殼呈矩形，所采用的插針與耦合套筒的結構尺寸與FC型完全相同。其中插針的端面多采用PC或APC型研磨方式；緊固方式是采用插拔銷閂式，不需旋轉。此類連接器價格優(yōu)惠，插拔操作方便，介入損耗波動小，抗壓強度較高，安裝密度高。ST和SC接口是光纖連接器的兩種類型，針對10Base-F連接來講，連接器一般是ST類型的，針對100Base-FX來講，連接器大部分狀況下為SC類型的。ST連接器的芯外露，SC連接器的芯在接頭里面。

LC光纖連接器采用模塊化插孔(RJ)機理制成。其所采用的插針和套桶的尺寸是普通SC，F(xiàn)C等尺寸的一半。LC平常于通信設備的高密度的光接口板上。LC型連接器是著名Bell（貝爾）科研所科研研發(fā)出來的，采用操作方便的模塊化插孔（RJ）閂鎖機理制成。其所采用的插針和套筒的尺寸是普通SC、FC等 所用尺寸的一半，為1.25mm。這般能夠加強光纖配線架中光纖連接器的密度。日前，在單模SFF方面，LC類型的連接器實際已然占據(jù)了主導地位，在多模 方面的應用亦增長快速。

MT-RJ ( (Mechanical Transfer Registered Jack) 起步于NTT研發(fā)的MT連接器，帶有與RJ-45型LAN電連接器相同的閂鎖公司，經(jīng)過安裝于小型套管兩側的導向銷對準光纖，為便于與光收發(fā)信機相連，連接器端面光纖為雙芯（間隔0.75mm）擺列設計，是重點用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)南乱淮呙芏裙饫w連接器。

MU型連接器 MU（Miniature unit Coupling）連接器是以日前運用最多的SC型連接器為基本，由NTT研制研發(fā)出來的世界上最小的單芯光纖連接器，。該連接器采用1.25mm直徑的套管和自保持公司，其優(yōu)良在于能實現(xiàn)高密度安裝。利用MU的l.25mm直徑的套管，NTT已然研發(fā)了MU連接器系列。它們有用于光纜連接的插座型連接器 （MU-A系列）；擁有自保持公司的底板連接器（MU-B系列）以及用于連接LD／PD模塊與插頭的簡化插座（MU-SR系列）等。隨著光纖網(wǎng)絡向更大帶 寬更大容量方向的快速發(fā)展和DWDM技術的廣泛應用，對MU型連接器的需要亦將快速增長。

適配器

上圖是各樣光連接器與之對應的適配器，亦叫作法蘭盤，用在ODF架上，供光纖連接。

該圖為FC/PC型光纖跳纖（非正規(guī)叫法是雙頭尾纖），英文名為PATCH CORD即兩頭帶光纖連接器的軟光纖，用于設備至ODF架的連接以及ODF架之間的跳接。光跳線顏色為黃色，暗示單模跳纖。

該圖為MTRJ-SC型光纖跳纖， 光跳線顏色為橙色，暗示多模跳纖。

另一，還有用于光纜成端的尾纖，英文名為PIGTAIL CORD，一端與光纜熔接，一端固定在ODF上。在生產(chǎn)中，為了便于測試，均生產(chǎn)為跳纖，即兩頭均有光纖連接器，施工時，從中間剪斷，一根跳纖即成為了兩根尾纖。

光纜尾纖

特點：

采用高質量的二氧化陶瓷插芯；

光纖外徑可選取￠0.9mm.￠2.0mm.￠3.0mm;

有FC、SC、ST等型號供選取；

光纖長度可按用戶需求業(yè)做；

重點技術指標：

插進損耗：≤0.3db；

回波損耗：PC≥40db,UPC≥50db,APC≥60db;

各項實驗插進損耗變化值：

互換性實驗：＜0.2db（任意對接）

振動實驗：＜0.1db（5-50HZ，1.5mm振幅）

抗拉強度實驗：＜0.1db

高溫實驗：＜0.2db（+85℃，連續(xù)100小時后）

低溫實驗：＜0.2db（-40℃，連續(xù)100小時后）

溫度循環(huán)實驗：＜0.2db（-40℃+85℃，循環(huán)5次后）

溫度實驗：＜0.2db（-25℃+65℃，相對濕度93%，100小時后）

耦合器

纖耦合器（Coupler）又叫作歧義器（Splitter），是將光訊號從一條光纖中分至多條光纖中的元件，屬於光被動元件行業(yè)，在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)路中都會應用到，與光纖連接器分列被動元件中運用最大項的。光纖耦合器可分標準耦合器（雙分支，單位1×2，也即將光訊號分成兩個功率）、星狀／樹狀耦合器、以及波長多工器（WDM，若波長屬高密度分出，即波長間距窄，則屬於DWDM），制作方式則有燒結（Fuse）、微光學式（Micro Optics）、光波導式（Wave Guide）三種，而以燒結式辦法生產(chǎn)占都數(shù)（大概90％）。非常多人把適配器當作耦合器是錯誤的。

END

本篇完

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