光纖及光纖接口知識(shí)-文檔資料

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（有開口和不開口兩種），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(