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文檔簡(jiǎn)介
1、1光纖及光纖接口知識(shí)光纖及光纖接口知識(shí)l 一、光纖基本知識(shí)一、光纖基本知識(shí)l 二、光纖連接器概述二、光纖連接器概述l 三、光纖的接口三、光纖的接口l 四、光纖連接器的性能四、光纖連接器的性能l 五、連接器的使用五、連接器的使用l 六、光模塊知識(shí)簡(jiǎn)介六、光模塊知識(shí)簡(jiǎn)介l 七、光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型七、光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型2一一. .光纖基本知識(shí)光纖基本知識(shí)1、光纖的粗細(xì)只有頭發(fā)的1/10,即125m,其中光通過(guò)的地方(纖芯)僅為10m,只有1mm的1/100,所謂的光纖是非常細(xì)的“玻璃”(主要成分是SiO2).32 2、光纖的種類、光纖的種類 按照光在光纖中的傳輸模式,可以分為多模光纖(MMF)和單模
2、光纖。多模光纖的中心玻璃芯較粗(50或62.5m),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率,因此,多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近,一般只有幾公里。單模光纖中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10m),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠(yuǎn)程通訊。一般情況下外皮為橙色的為多模,黃色的為單模。單模多模43、光纖耦合器光纖耦合器4、光纖尾纖和光纖跳線光纖尾纖和光纖跳線 簡(jiǎn)單的說(shuō)尾纖指一端為接口,另一端為光纖的器件,光纖跳線是兩端有接口,中間為光纖的器件。將一根光纖跳線從中間剪斷就成為兩根尾纖了。連接器插頭是跳線的特殊情況,即只在光纖的一頭裝有插頭。在工程及儀表應(yīng)用中,大量
3、使用著各種型號(hào)、規(guī)格的跳線,跳線中光纖兩頭的插頭可以是同一型號(hào),也可以是不同的型號(hào)。跳線可以是單芯的,也可以是多芯的。跳線的價(jià)格主要由接頭的質(zhì)量決定。因而價(jià)格也相差較大。 光纖耦合器(Coupler)又稱分歧器(Splitter),簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將光訊號(hào)從一條光纖中分至多條光纖中的組件。5二、光纖連接器概述二、光纖連接器概述 纖細(xì)的光纖本身不能連接在一起,因此需要光纖連接器,要架設(shè)光纖,必須用到光纖連接器,因?yàn)楣饫w連接器是連接非常細(xì)的光纖的部件,因此必須是標(biāo)準(zhǔn)化的光纖連接器。如下圖所示: 61、光纖的結(jié)構(gòu) 被固定在光纖連接器中用來(lái)傳輸光纖信號(hào)的是光纖,光纖分單模光纖和多模光纖,兩者的外徑都是12
4、5m;單模光纖:光穿過(guò)的被稱作光纖芯的部分的粗細(xì)為8-10m;多模光纖:光穿過(guò)的被稱作光纖芯的部分的粗細(xì)為50m、62.5m; 光纖芯貫穿光纖的中心,并且非常細(xì),不管哪種光纖,其光纖芯的周邊都被包裹層包著;7 2、通過(guò)將光纖連接起來(lái),使得光波從一根光纖傳輸?shù)搅硗庖桓饫w由于光纖并不是無(wú)限長(zhǎng)的,為了傳輸光波,需要在光纖的連接處讓光纖之間緊密相連,光纖與光纖緊密相連后,才能傳輸光纖;可是,1mm的1/10這樣細(xì)小的光纖怎么連接呢?如果軸線錯(cuò)位,則光波不能傳送,角度錯(cuò)位光波也不能傳輸; 3、光纖連接器的結(jié)構(gòu)將1/1000mm錯(cuò)位都不存在的穩(wěn)定的連接在一起在光纖連接器插頭(以下簡(jiǎn)稱插頭)內(nèi)部(SC/M
5、U)有被稱作陶瓷插芯的,直徑為2.5mm的(SC/FC/ST)或1.25mm(MU/LC)的圓筒形氧化鋯陶瓷零件,陶瓷插芯是緊密加工的零件,在中心部固定連接著直徑為125m的光纖,端面是經(jīng)過(guò)研磨的鏡面,光纖信號(hào)在光纖的更中心部(光纖芯,直徑約為0.01mm)的地方通過(guò),光纖連接器是由帶耦合縫的被稱為耦合套筒的零件調(diào)整插頭的陶瓷插芯的位置,使之不扭曲的連接起來(lái),于是光波就通過(guò)了。 4、光纖通過(guò)按壓接觸而被連接到一起實(shí)際上,光纖連接器的陶瓷插芯被用于適配器連接時(shí),被放置在內(nèi)部的彈簧互相擠壓在一起,陶瓷插芯的斷面被稍微壓扁了一些,才使得光纖之間被物理的接觸在一起。85、光纖連接器剖視圖連接器插頭由插
6、針體和若干外部機(jī)械結(jié)構(gòu)零件組成。兩個(gè)插頭在插入轉(zhuǎn)換器或變換器后可以實(shí)現(xiàn)光纖(纜)之間的對(duì)接;插頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)用于對(duì)光纖進(jìn)行有效的保護(hù)。 防塵蓋塑料殼光纖陶瓷套管塑料組件壓銅扣緩壓套管短套管9插針是一個(gè)帶有微孔的精密圓柱體,其主要尺寸如下:外徑 2.4990.0005mm外徑不圓度 0.0005mm微孔直徑 1260.5m微孔偏心量 1m微孔深度 4mm 或 10mm插針外圓柱體光潔度 14端面曲率半徑 20-60mm插針的材料有不銹鋼、全陶瓷、玻璃和塑料幾種?,F(xiàn)在市場(chǎng)上用得最多的是陶瓷,陶瓷材料具有極好的溫度穩(wěn)定性,耐磨性和抗腐蝕能力,但價(jià)格也較貴。塑料插頭價(jià)格便宜,但不耐用。 10三、光纖的接
7、口三、光纖的接口 光纖接口是用來(lái)連接光纖線纜的物理接口。其原理是利用了光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)從而發(fā)生了全反射。通常有SC、ST、FC等幾種類型,它們由日本NTT公司開(kāi)發(fā)。 FC接口類型:FC接頭又叫圓型帶螺紋接頭(配線架上用的最多),是金屬接頭,一般在ODF側(cè)采用,金屬接頭的可插拔次數(shù)比塑料要多。 SC接口類型: SC接頭又叫卡接式方型接頭(路由器交換機(jī)上用的最多),是標(biāo)準(zhǔn)方型接頭,采用工程塑料,具有耐高溫,不容易氧化優(yōu)點(diǎn)。傳輸設(shè)備側(cè)光接口一般用SC接頭。 LC接口類型: LC接頭與SC接頭形狀相似,較SC接頭小一些。 ST接頭:ST接頭又叫卡接式圓型接頭,對(duì)于10Base-F連接來(lái)說(shuō),連接
8、器通常是ST類型的。11光纖的各種接頭如下圖所示:FC connectorSC connectorLC connectorST connector 在表示尾纖接頭的標(biāo)注中,我們常能見(jiàn)到“FC/PC”,“SC/PC”等,其含義如下: “/”前面部分表示尾纖的連接器型號(hào) , “/”后面表明光纖接頭截面工藝,即研磨方式。12光纖連接器的研磨類型光纖連接器的研磨類型光纖連接器是通過(guò)插芯端面相互對(duì)接來(lái)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳輸?shù)?,所以?duì)于光纖連接器不論何種型號(hào),我們都可以將其插芯研磨平面歸納為下面兩種類型,即:PC(Physical Contact)研磨平面,UPC(Ultra PC)、APC(Angel PC)研
9、磨平面。 PC研磨平面:將端面研磨成球面的方法對(duì)光纖直接進(jìn)行連接。其插入損耗小、信號(hào)定,由于研磨減少了端面的反射光線,從而提高了回波損耗。UPC研磨平面:研磨的回波損耗大于50dB,特別是用于SDH高速系統(tǒng)。APC研磨平面:將端面研磨成8球面,使反射光向光纖的外面反射,從而得到60dB以上的回波損耗,這種方法插入損耗小,多用于模擬映像傳輸,特別適用與高速系統(tǒng)、光纖CATV、EDFA等。13 這幾種連接器雖然外觀不一樣,但核心組件套筒是一樣的。套筒是一個(gè)加工精密的套管(有開(kāi)口和不開(kāi)口兩種),兩個(gè)插針在套筒中對(duì)接并保證兩根光纖的對(duì)準(zhǔn)。其原理是:以插針的外圓柱面為基準(zhǔn)面,插針與套筒之間為緊配合;當(dāng)光
10、纖纖芯外圓柱面的同軸度、插針的外圓柱面和端面、以及套筒的內(nèi)孔加工的非常精密時(shí),兩根插針在套筒中對(duì)接,就實(shí)現(xiàn)了兩根光纖的對(duì)準(zhǔn)。 14四、光纖連接器的性能四、光纖連接器的性能光纖連接器的性能,首先是光學(xué)性能,此外還要考慮光纖連接器的互換性、重復(fù)性、抗拉強(qiáng)度、溫度和插拔次數(shù)等。(1)光學(xué)性能:對(duì)于光纖連接器的旋光性能方面的要求,主要是插入損耗和回波損耗這兩個(gè)最基本的參數(shù)。 插入損耗(Insertion Loss)即連接損耗,是指因連接器的導(dǎo)入而引起的鏈路有效光功率的損耗。插入損耗越小越好,一般要求應(yīng)不大于0.5dB。 回波損耗(Return Loss, Reflection Loss)是指連接器對(duì)鏈
11、路光功率反射的抑制能力,其典型值應(yīng)不小于25dB。實(shí)際應(yīng)用的連接器,插針表面經(jīng)過(guò)了專門的拋光處理,可以使回波損耗更大,一般不低于45dB。 (2)互換性、重復(fù)性 光纖連接器是通用的無(wú)源器件,對(duì)于同一類型的光纖連接器,一般都可以任意組合使用、并可以重復(fù)多次使用,由此而導(dǎo)入的附加損耗一般都在小于0.2dB的范圍內(nèi)。 15(3)抗拉強(qiáng)度 對(duì)于做好的光纖連接器,一般要求其抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于90N。 (4)溫度 一般要求,光纖連接器必須在-40 +70的溫度下能夠正常使用。 (5)插拔次數(shù) 目前使用的光纖連接器一般都可以插拔l000次以上。 16五、連接器的使用五、連接器的使用連接器一般用于下述位置:光端
12、機(jī)到光配接箱之間采用光纖跳線;在光配線箱內(nèi)采用光纖適配器(法蘭盤)將光端機(jī)來(lái)的跳線與引出光纜相連的尾纖連通;各種光測(cè)試儀一般將光跳線一端頭固定在測(cè)試口上另一端與測(cè)試點(diǎn)連接;光端機(jī)內(nèi)部采用尾纖與法蘭盤相連以引出引入光信號(hào);光發(fā)射機(jī)內(nèi)部,激光器輸出尾纖通過(guò)法蘭盤與系統(tǒng)主干尾纖相連;光分路器的輸入、輸出尾纖與法蘭盤的活動(dòng)連接。17連接器使用的位置:18六、光模塊知識(shí)簡(jiǎn)介六、光模塊知識(shí)簡(jiǎn)介1.光纖模塊的構(gòu)成:有發(fā)射激(TOSA),接受(ROSSA) 線路板 IC 外部配件等。 簡(jiǎn)單的說(shuō),光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換,發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào),通過(guò)光纖傳送后,接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 。SFPTOSA
13、ROSSA192.光模塊的分類 按照封裝分:19、SFF、SFP、GBIC 、SFP+ 、XFP 、X2 、XENPAK 19封裝-焊接型光模塊,一般速率有52M/155M/622M/1.25G,多采用SC接口; SFF封裝-焊接小封裝光模塊,一般速率155M/622M/1.25G/2.25G/4.25G,多采用 LC接口; GBIC封裝-熱插拔千兆接口光模塊,采用SC接口; SFP封裝-熱插拔小封裝模塊,目前最高數(shù)率可達(dá)155M/622M/1.25G/2.125G/4.25 G/8G/10G,多采用LC接口; XENPAK封裝-應(yīng)用在萬(wàn)兆以太網(wǎng),采用SC接口; XFP封裝-10G光模塊,可用
14、在萬(wàn)兆以太網(wǎng),SONET等多種系統(tǒng),多采用LC接 口。 203、SFP&GBIC識(shí)別l(1)何為GBIC? GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的縮寫,是將千兆位電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的接口器件。GBIC設(shè)計(jì)上可以為熱插拔使用。GBIC是一種符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的可互換產(chǎn)品。采用GBIC接口設(shè)計(jì)的千兆位交換機(jī)由于互換靈活,在市場(chǎng)上占有較大的市場(chǎng)分額。速率主要為155M,100M,GE l連接器是SCl(2)何為SFP? SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的縮寫,可以簡(jiǎn)單的理解為GBIC的升級(jí)版本。SFP模塊體積比GBIC模塊減少一半,可以在相同的
15、面板上配置多出一倍以上的端口數(shù)量。SFP模塊的其他功能基本和GBIC一致。有些交換機(jī)廠商稱SFP模塊為小型化GBIC(MINI-GBIC)。 目前已經(jīng)成為主流的光纖模塊,速率主要為155M,100M,GE,2.5Gl連接器是LCGBICSFP21GBIC和SFP都有SX(MM),LX(SM),LH/ZX(SM)之分GBIC的各種型號(hào)在設(shè)備上無(wú)法識(shí)別,只能通過(guò)IOS讀取其型號(hào)或者從設(shè)備上將模塊取出。SFP的型號(hào)識(shí)別方法注意SFP上有一個(gè)有顏色的小把手把手的顏色與模塊的型號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下對(duì)于GE的SFP來(lái)說(shuō)黑色:多模MM SX模塊藍(lán)色:?jiǎn)文M LX模塊淺黃色:?jiǎn)文M LH or ZX模塊(不同的
16、廠家的叫法不一,有叫LH的,也有叫ZX的)對(duì)于2.5G 的SFP來(lái)說(shuō)灰色:?jiǎn)文M SR模塊綠色:?jiǎn)文M LR模塊224.光電轉(zhuǎn)換器光電轉(zhuǎn)換器即光model,俗稱光貓。是目前中小公司包括大型公司經(jīng)常使用到的一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。如果說(shuō)得更加專業(yè)的話,光貓是一種類似于基帶MODEM(數(shù)字調(diào)制解調(diào)器)的設(shè)備,和基帶MODEM不同的是接入的是光纖專線,是光信號(hào)。用光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換和接口協(xié)議的轉(zhuǎn)換后接入路由器,他屬于是廣域網(wǎng)接入的一種,也就是常常說(shuō)到的光纖接入,只要存在光纖的地方都需要光貓對(duì)光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 既然我們知道了凡是公司使用光纖都需要使用光貓對(duì)輸入來(lái)的光纖中光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,通過(guò)光貓轉(zhuǎn)換后的信號(hào)已經(jīng)是
17、電信號(hào)了。我們通過(guò)光貓后頭的RJ45以太網(wǎng)接口連接路由交換設(shè)備即可,當(dāng)然直接連接計(jì)算機(jī)也是沒(méi)有任何問(wèn)題的。在接入光纖連到光貓的同時(shí),還需要ISP也使用一個(gè)光貓連接到同一條光纖上,這也是為什么光貓都是成對(duì)賣的原因。一個(gè)用于發(fā)送信號(hào),另一個(gè)用于接收信號(hào)。23七、光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型七、光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型 根據(jù)ONU(光節(jié)點(diǎn))的位置,OAN可劃分為4種基本類型,即光纖到路邊(FTTC)、光纖到樓(FTTB)、光纖到辦公室(FTTO) 及光纖到家(FTTH)。交換機(jī)OLT光分路器ONU銅線引入光纜ONUONUFTTHFTTCFTTB光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型241.FTTB1.FTTB簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介
18、 FTTB+LAN(簡(jiǎn)稱FTTB):即Fiber to The Building(光纖到樓),是一種基于優(yōu)化光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶接入方式,我們稱為FTTB+LAN的寬帶接入網(wǎng)(簡(jiǎn)稱FTTB)。它是利用數(shù)字寬帶技術(shù),光纖直接到小區(qū)里,再通過(guò)雙絞線(超五類雙絞線或4對(duì)非屏蔽雙絞線)到各個(gè)用戶。FTTB采用的是專線接入,無(wú)需撥號(hào),安裝簡(jiǎn)便,客戶端只需在計(jì)算機(jī)上安裝一塊網(wǎng)卡即可進(jìn)行24小時(shí)高速上網(wǎng)。FTTB提供最高上下行速率是10Mbps(獨(dú)享)。這是一種最合理、最實(shí)用、最經(jīng)濟(jì)有效的寬帶接入方法。 FTTB特點(diǎn): (1)速度快:光纖到樓,網(wǎng)線到戶,上、下行最高速率可達(dá)到10Mbps,是普通56K調(diào)制解調(diào)器的180倍。 (2)容量大:每戶最高可獨(dú)享雙向均衡10M帶寬,相當(dāng)于普通電話帶寬64K的156倍。 (3)應(yīng)用廣:高速上網(wǎng) VOD視頻點(diǎn)播 家庭辦公(SOHO) 遠(yuǎn)程教育 視頻會(huì)議 遠(yuǎn)程辦公(ROBO) 遠(yuǎn)程醫(yī)療 網(wǎng)間互聯(lián) 252.FTTH2.FTTH簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介lFTTH(Fiber To The Home ),顧名思義就是一根光纖直接到家庭。具體說(shuō),F(xiàn)TTH是指將光網(wǎng)絡(luò)單元(
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