光纖與光纖布線
光纖與光纖布線光纖是光導纖維的簡稱,由直徑大約為 0.1mm的細玻璃絲構成。它透明、纖細,雖比頭發絲還細,卻具有把光封閉在其中并沿軸向進行傳播的導波結構。光纖通信就是因為光纖的這種神奇結構而發展起來的以光波為載頻,光導纖維為傳輸介質的一種通信方式。
目前,光通信使用的光波波長范圍是在近紅外區內,波長為 0.8 至1.8um。可分為短波長段 ( 0.85um) 和長波長段 ( 1.31um和 1.55um)。由于光纖通信具有一系列優異的特性, 因此,光纖通信技術近年來發展速度無比迅速。可以說這種新興技術是世界新技術革命的重要標志,又是未來信息社會中各種信息網的主要傳輸工具。概括地說,光纖通信有以下優點:傳輸頻帶寬,通信容量大光纖網絡 ,由信息理論知道, 載波頻率越高通信容量越大。
目前,使用的光波頻率比微波頻率高 1000到 10000 倍,所通信容量約可增加 1000到 10000倍。損耗低光纖 網絡目前使用的光纖均石英系列光纖, 而且由于制成的石英玻璃介質的純度,所以光纖的損耗極低,中繼距離可以很長。這樣,在通信線路中可以減少中繼站的數量,降低成本且提高通信質量。不受電磁干擾光纖 網絡 ,因為光纖是非金屬的介質材料, 天生就有不受電磁干擾特性。這是其它電纜的。線徑細 重量輕光纖 網絡 ,由于光纖直徑只有 0.1mm左右, 光纜成品要比金屬電纜細, 重量也輕,這樣便于制造多芯光纜,提高線纜的空間理用率。資源豐富光纖 網絡 ,光纖的主要成分是石英, 因此制造光纖的材料資源豐富, 制造成本也低。單憑這一得天獨厚的優勢,就使它倍受青睞。
正是由于光纖的以上優點, 使得從八十年代開始, 寬頻帶的光纖逐漸代替窄頻帶的金屬電纜。但是,事物不可能,光纖本身也有缺點,如質地較脆,機械強度低就是它的致命弱點。 稍不注意, 就會折斷于光纜外皮當中。施工人員要有比較好的切斷、連接、分路和耦合技術。然而,隨著技術的不斷發展,這些問題是可以克服的。在結構化布線系統中,光纖不但支持 FDDI主干、 1000Base-FX主干、100Base-FX到桌面、 ATM主干 ATM到桌面,還可以支持 CATV/CCTV 及光纖到桌面( FTTD ),因而它和銅纜共同成為結構化布線中的主角。
當今,國際上流行的布線標準主要有兩個,一個是北美的標準EIA/TIA-568A ;一個是國際標準 ISO/IECIS11801。 EIA/TIA-568A 和 ISO/IECIS11801 推薦使用 62.5/125um 多模光纜、 50/125um多模光纜和 8.3/125um 多模光纜。單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸大小來簡單來判別。單模光纖的纖芯很小,約 4-10um,只傳輸主模態。這樣可避免了模態色散,使傳輸頻帶很寬,傳輸容量很大。這種光纖適用于大容量、 長距離的光纖通信。 它是未來光纖通信與光波技術發展的必然趨勢。多模光纖又分為多模突變型光纖和多模漸變型光纖。 前者纖芯直徑較大,傳輸模態較多,因而帶寬較窄,傳輸容量較小;后者纖芯中折射率隨著半徑的增加而減少, 可獲得比較小的模態色散, 因而頻帶較寬,傳輸容量較大。一般我們都應用后者。光纖網絡,常用多模和單模光纖的纖芯和外皮的尺寸:多模光纖(芯 / 外皮):*50/125um*62.5/125um單模光纖(芯 / 外皮):*8.3/125um800nm-900nm短波波段1250nm-1350nm長波波段1500nm-1600nm長波波段在這些波段中, 光纖傳輸性能表現, 尤其是運行于波段的中心波長之中。所以,多模光經行運行波長為 850nm或 1300nm ,而單模光纖運行波長則為 1310nm或 1550nm。但是, 不管光纖傳輸性能怎樣的好, 它仍然要遇到通信系統共有的問題——信號的衰減。
在光纖布線中, 衰減產生的原因有內在的外在的。內在衰減與光纖材料有關(切記不要光纖布線依照現有的網絡布線標準進行布線),而外在衰減與施工安裝有關。內在衰減的降低有賴于光纜生產商。 他們將致力于材料和工藝的改良。 外在衰減一般是由光纖鋪設時變型、光纖與光源耦合損耗以及光纖之間連接損耗造成的。這些可以通過施工人員的努力去減少。因此,在施工當中,施工人員在光纖布線時應當注意:
1、彎曲光纜時不能超過最小的彎曲半徑。
2、鋪設光纜的牽引力不應超過鋪設張力。同時應避免使光纖受到過渡的外力(側壓、沖擊、彎曲、扭曲等)。
3、應該由受過嚴格培訓的技術人員去進行光纖的端接、維護。
光纜應用于主干時, 每個樓層配線間至少要用 6 芯光纜, 高級應用能使用 12 芯光纜,光纖熔接要么是全部進行光纖熔接或按要求部分光纖熔接。基本上這是從應用、備份和擴容三個方面去考慮的。至于光纖網絡的組網方式也很靈活:
1、點對點。在兩臺計算機之間通過光纖收發器(光電轉換器)或光模塊建立起高速通道。傳輸速率為幾個 Mbps至幾百個 Mbps,距離可達 2 公里,(多模)至 5 公里(單模)。
2、星型網絡。通過光纖網絡設備,建立起星型的網絡拓撲結構。
3、環形網絡。由光纖把信號再生器連接,形成環路。隨著科技的發展,對光纖提出了更高、更新的要求。舊的網絡布線標準經過實踐的檢驗。 相信光纖網絡在其中將會擔任更重要的角色。 也不難預料光纖通信、光纖布線的光明前景。