一文看懂光纖光纜的各種基礎(chǔ)知識(shí)
一、光 纖
光纖，完整名稱叫做光導(dǎo)纖維，它是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。
光纖的主要用途，是通信。目前通信用的光纖，基本上是石英系光纖，其主要成分是高純度石英玻璃，即二氧化硅(SiO2) 。
光纖通信系統(tǒng)，就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波，以達(dá)到通信的目的。
▎光纖通信的特點(diǎn)
通信容量巨大
從理論上講，一根光纖可以同時(shí)傳輸100億個(gè)話路，目前同時(shí)傳輸50萬個(gè)話路的試驗(yàn)已經(jīng)成功，比傳統(tǒng)同軸電纜、微波等高出幾千乃至幾十萬倍。
中繼距離長(zhǎng)
光纖具有極低的衰耗系數(shù)，配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送、光接收設(shè)備、光放大器、前向糾錯(cuò)與RZ編碼調(diào)制技術(shù)等，可使其中繼距離達(dá)數(shù)千公里以上，而傳統(tǒng)電纜只能傳送1.5km，微波50km，根本無法與之相比擬。
保密性能好
適應(yīng)能力強(qiáng)
具有不怕外界強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)
體積小、重量輕
原材料來源豐富、價(jià)格低廉
▎光纖的工作原理
全反射原理
若使光束從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì)時(shí)，則折射角大于入射角，如圖所示。
如果不斷增大θ0可使折射角θ1達(dá)到90°, 這時(shí)的θ1稱為臨界角。
當(dāng)光線從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì), 且入射角大于臨界角時(shí), 就會(huì)產(chǎn)生全反射現(xiàn)象。
光纖就是利用這種全反射來傳輸光信號(hào)的。
▎光纖的分類
階躍光纖
在纖芯與包層區(qū)域內(nèi)，折射率的分布分別是均勻的，分別為n1和n2，在纖芯與包層的邊界處，其折射率的變化是階躍的(n2>n1） 。
漸變光纖
光纖軸心處的折射率最大(n1)，但隨橫截面徑向的增加而逐漸減小，到纖芯與包層的邊界處，正好降到與包層區(qū)域的折射率n2。
多模光纖（MMF，multimode fiber）
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，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。
單模光纖（SMF， single-mode fiber）
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。
多模光纖和單模光纖的對(duì)比：
多模光纖和單模光纖的應(yīng)用：
▎光纖的接口
光纖接口有以下幾種 ：
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(jī)上用的最多）
LC 接頭與 SC 接頭形狀相似，較 SC 接頭小一些
MT-RJ 方型，一頭雙纖收發(fā)一體
MPO/MTP型
BFOC型
DIN型
FDDI型
MU型
常見的表示方法，如“FC/PC”，“SC/PC”，“SC/APC”什么含義？
“/”前面部分，表示尾纖的連接器型號(hào)，F(xiàn)C，SC如前所述，從略；
“/”后面部分，表示光纖接頭截面工藝，即研磨方式。
“PC：Physical Contact”：
其接頭截面是平的，實(shí)際上是微球面研磨拋光，在電信運(yùn)營商的設(shè)備中應(yīng)用得最為廣泛。
“APC”：
呈8度角并做微球面研磨拋光，在廣電和早期的CATV中應(yīng)用較多的是型號(hào)，其尾纖頭采用了帶傾角的端面，可以改善電視信號(hào)的質(zhì)量，主要原因是電視信號(hào)是模擬光調(diào)制，當(dāng)接頭耦合面是垂直的時(shí)候，反射光沿原路徑返回。
“UPC”：
衰耗比“PC”要小，一般用于有特殊需求的設(shè)備，一些國外廠家ODF架內(nèi)部跳纖用的就是FC/UPC，主要是為提高ODF設(shè)備自身的指標(biāo)。
▎光纖模塊
光模塊，全稱叫光收發(fā)一體模塊（optical transceiver），是光纖通信系統(tǒng)中的重要器件。
一般在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中包括以下種類：
SFP（Small Form-factor Pluggable transceiver ）:
小封裝可插拔收發(fā)器 （LC 接口），SFP 支持的速率有 100M、 155M、 622M、1000M、1250M、2500M。
GBIC （GigaBit Interface Converter）：
千兆以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器（SC 接口）
XFP（10-Gigabit small Form-factor Pluggable transceiver ）:
萬兆以太網(wǎng)接口小封裝可插拔收發(fā)器（LC 接口）
XENPAK（10 Gigabit EtherNet Transceiver PAcKage ）:
萬兆以太網(wǎng)接口收發(fā)器集合封裝（SC 接口）
二、光纜
用適當(dāng)?shù)牟牧虾屠|結(jié)構(gòu)，對(duì)通信光纖進(jìn)行收容保護(hù)，使光纖免受機(jī)械和環(huán)境的影響和損害，適應(yīng)不同場(chǎng)合使用。
▎光纜的典型結(jié)構(gòu)
常用的光纜結(jié)構(gòu)有層絞式、骨架式、中心束管式和帶狀四種。
層絞式光纜結(jié)構(gòu)
骨架式光纜結(jié)構(gòu)
中心束管式光纜結(jié)構(gòu)
帶狀式光纜結(jié)構(gòu)圖
▎光纜的分類
室外光纜
主用于干線和城域網(wǎng)的直埋、管道、架空建設(shè)。
帶狀光纜
主用于大芯數(shù)高度密集的城域骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。
“8”字光纜
該光纜將纜芯部分和鋼絲吊線集成到一個(gè)“8”字形的PE護(hù)套內(nèi)，形成自承式結(jié)構(gòu)，在敷設(shè)過程中無需架設(shè)吊線和掛鉤，施工效率高，施工費(fèi)用低?？梢允趾?jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)電桿與電桿之間、電桿與樓宇之間、樓宇與樓宇之間等的架空敷設(shè)。
室內(nèi)光纜
主要用于樓宇內(nèi)局域網(wǎng)建設(shè)，樓內(nèi)垂直布線
▎光纜的型號(hào)
根據(jù)ITU-T的有關(guān)建議，目前光纜的型號(hào)是由光纜的型式代號(hào)和光纖的規(guī)格代號(hào)兩部分構(gòu)成，中間用一短橫線分開。
光纜的型式代號(hào)由分類、加強(qiáng)構(gòu)件、派生特征、護(hù)套和外乎層5個(gè)部分組成。
光纜分類的代號(hào)及其意義
GY:通信用室（野）外光纜
GM:通信用移動(dòng)式光纜
GJ:通信用室（局）內(nèi)光纜
GS:通信用設(shè)備內(nèi)光纜
GH:通信用海底光纜
GT:通信用特殊光纜
加強(qiáng)構(gòu)件的代號(hào)及其意義
無符號(hào)：金屬加強(qiáng)構(gòu)件
F：非金屬加強(qiáng)構(gòu)件
派生特征的代號(hào)及其意義
光纜結(jié)構(gòu)特征應(yīng)能表示出纜芯的主要類型和光纜的派生結(jié)構(gòu)。當(dāng)光纜型式有幾個(gè)結(jié)構(gòu)特征需要注明時(shí)，可用組合代號(hào)表示，其組合代號(hào)按下列相應(yīng)的各代號(hào)自上而下順序排列。
D:光纖帶結(jié)構(gòu)
無符號(hào):光纖松套被覆結(jié)構(gòu)
J:光纖緊套被覆結(jié)構(gòu)
無符號(hào):層絞結(jié)構(gòu)
G:骨架槽結(jié)構(gòu)
X:中心束管結(jié)構(gòu)
T:油膏填充式結(jié)構(gòu)
Z:自承式結(jié)構(gòu)
B:扁平形狀
Z:阻燃
護(hù)套的代號(hào)及其意義
Y:聚乙烯護(hù)套
V:聚氯乙烯護(hù)套
U:聚氨酯護(hù)套
A:鋁-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（A護(hù)套）
S:鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（S護(hù)套）
W:夾帶平行鋼絲的鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（W護(hù)套）
L:鋁護(hù)套
G:鋼護(hù)套
Q:鉛護(hù)套
外護(hù)層代號(hào)及其意義
外護(hù)層是指鎧裝層及鎧裝層外邊的外被層。
