光纖通信及周邊產品知識彙總

在網絡佈線中,通常室外(樓宇之間連接)使用的是光纜,室內(樓宇內部)使用的是以太雙絞線,那麼,樓外的光纜傳輸媒介與樓內以太網傳輸媒介之間如何轉換?其中,又用到了什麼設備?它們的作用是什麼?之間的關係又如何呢?

本文就以數據通信領域一些常用的知識爲基礎結合光纖以及光纖相關的周邊設備以下面九個章節做一個講解。


第一章 知識背景

第二章 光纜終端盒

第三章 光纖配線架

第四章 光纖收發器

第五章 光纖

第六章 光纖尾纖和光纖跳線

第七章 常用的光纖連接器/跳線

第八章 光模塊

第九章 各種光纖連接器(也稱琺琅盤)


第一章 知識背景


    我們以下圖作爲一個整體的瞭解,後面再一一講解各個元器件的功能及特點。

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上圖的連接關係爲:

步驟1:室外光纜接入終端盒,目的是將光纜中的光纖與尾纖進行熔接,通過跳線,將其引出。

步驟2:將光纖跳線接入光纖收發器,目的是將光信號轉換成電信號。

步驟3:光纖收發器引出的便是電信號,使用的傳輸介質便是雙絞線。此時雙絞線可接入網絡設備的RJ-45 口。到此爲止,便完成了光電信號的轉換。

注意:現在網絡設備有很多也有光口(光纖接口),但如果沒有配光模塊(類似光纖收發器功能),該接口也不能使用。


第二章 光纜終端盒


光纜終端盒(OTBOptical Transceiver Board)主要用於光纜終端的固定,光纜與尾纖的熔接及餘纖的收容和保護。很多工程商也叫光纜盤纖盒,是在光纜敷設的終端保護光纜和尾纖熔接的盒子,主要用於室內光纜的直通連接和分支接續及光纜終端的固定,起到尾纖盤儲和保護接頭的作用。

一句話概括光纜終端盒作用:終接光纜,連接光纜中的纖芯和尾纖。

光纜終端盒內部結構,如下圖所示:

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如上圖所示,接入的光纜可以有多芯。例如:一根4 芯的光纜(光纜中有4 根纖芯),那麼,這根光纜經過終端盒,便可熔接出最多4 根尾纖,即往外引出4 根跳線。上圖,只熔接了2 根,也就往外引出了2 根跳線。

注意:(1)、 光纜終端盒不適合於在露天使用,如要使用,應採取保護措施

2)、工作溫度:-25~+40


第三章 光纖配線架


光纖配線架ODFoptical fiber distribution frames)是光纜和光通信設備之間或光通信設備之間的配線連接設備。(大家可以將其簡單的理解爲一個超級光纜終端盒,多個甚至N個光纜終端盒的集合)

它是光傳輸系統中一個重要的配套設備,主要用於光纜終端的光纖熔接、光連接器安裝、光路的調接、多餘尾纖的存儲及光纜的保護等,它對於光纖通信網絡安全運行和靈活使用有着重要的作用。過去,光通信建設中使用的光纜通常爲幾芯至幾十芯,光纖配線架的容量一般都在100芯以下,這些光纖配線架越來越表現出尾纖存儲容量較小、調配連接操作不便、功能較少、結構簡單等缺點。現在光通信已經在長途幹線和本地網中繼傳輸中得到廣泛應用,光纖化也已成爲接入網的發展方向。各地在新的光纖網建設中,都儘量選用大芯數光纜,這樣就對光纖配線架的容量、功能和結構等提出了更高的要求。下圖是常見的光纖配線架:

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注意:(1)、引入光纜進入機架時,其彎曲半徑應不小於光纜直徑的15倍。

2)、光纜光纖穿過金屬板孔及沿結構件銳邊轉彎時,應裝保護套及襯墊。纖芯、尾纖無論處於何處彎曲時,其曲率半徑應不小於30mm


第四章 光纖收發器


4.1 光纖收發器的簡介及作用

光纖收發器,是一種將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網傳輸媒體轉換單元,在很多地方也被稱之爲光電轉換器(Fiber Converter)。產品一般應用在以太網電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實際網絡環境中,且通常定位於寬帶城域網的接入層應用;同時在幫助把光纖最後一公里線路連接到城域網和更外層的網絡上也發揮了巨大的作用。

一句話概括光纖收發器的作用就是:將我們要發送的電信號轉換成光信號,併發送出去,同時,能將接收到的光信號轉換成電信號,輸入到我們的接收端。

注意:光纖收發器是在以太網中實現單、多模光纖與雙絞線之間的信號轉換,即只有光電信號轉換,沒有協議轉換。

常見的光纖收發器如下圖:

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4.2 光纖收發器的常見分類

按光纖性質可分爲:單模光纖收發器和多模光纖收發器

(1)、單模光纖收發器:傳輸距離20公里至120公里

(2)、多模光纖收發器:傳輸距離2公里到5公里

如5公里光纖收發器的發射功率一般在-20~-14db之間,接收靈敏度爲-30db,使用1310nm的波長;而120公里光纖收發器的發射功率多在-5~0dB之間,接收靈敏度爲-38dB,使用1550nm的波長。

按所需光纖可分爲:單光纖收發器和雙光纖收發器

(1)、單纖光纖收發器:接收發送的數據在一根光纖上傳輸

(2)、雙纖光纖收發器:接收發送的數據在一對光纖上傳輸

顧名思義,單纖設備可以節省一半的光纖,即在一根光纖上實現數據的接收和發送,在光纖資源緊張的地方十分適用。這類產品採用了波分複用的技術,使用的波長多爲1310nm和1550nm。但由於單纖收發器產品沒有統一國際標準,因此不同廠商產品在互聯互通時可能會存在不兼容的情況。另外由於使用了波分複用,單纖收發器產品普遍存在信號衰耗大的特點。

按工作層次/速率來分,可以分爲單10M、100M的光纖收發器、10/100M自適應的光纖收發器和1000M光纖收發器。其中單10M和100M的收發器產品工作在物理層,在這一層工作的收發器產品是按位來轉發數據。該轉發方式具有轉發速度快、通過率高、時延低等方面的優勢,適合應用於速率固定的鏈路上,同時由於此類設備在正常通信前沒有一個自協商的過程,因此在兼容性和穩定性方面做得更好。

而10/100M光纖收發器是工作在數據鏈路層,在這一層光纖收發器使用存儲轉發的機制,這樣轉發機制對接收到的每一個數據包都要讀取它的源MAC地址、目的MAC地址和數據淨荷,並在完成CRC循環冗餘校驗以後纔將該數據包轉發出去。存儲轉發的好處一來可以防止一些錯誤的幀在網絡中傳播,佔用寶貴的網絡資源,同時還可以很好地防止由於網絡擁塞造成的數據包丟失,當數據鏈路飽和時存儲轉發可以將無法轉發的數據先放在收發器的緩存中,等待網絡空閒時再進行轉發。這樣既減少了數據衝突的可能又保證了數據傳輸的可靠性,因此10/100M的光纖收發器適合於工作在速率不固定的鏈路上。1000M光纖收發器可以按實際需要工作在物理層或數據鏈路層,市場上這兩種1000M光纖收發器都有提供。

注意:市場上以100M以及10/100M自適應的光纖收發器居多。而有些POE交換機雖然可以做到10/100/1000M自適應協商速率僅僅是針對POE的電口而言,光口的話是固定協商到1000M,也就是說,如果線路一端使用的光模塊連接POE,另外一端使用的是光纖收發器並且此時如果光纖收發器最多隻能協商到100M則會導致該鏈路不通。

   另外:在數據通信的時候建議光纖收發器成對使用。

4.3 光纖收發器相對於光口交換機的優勢

目前提到光纖收發器,人們常常不免會將光纖收發器與帶光口的交換機進行比較,下面主要談一下光纖收發器相對於光口交換機的優勢。

首先,光纖收發器加普通交換機在價格上遠遠比光口交換機便宜,特別是有些光口交換機在加插光模塊後會損失一個甚至幾個電口,這樣可以使運營商在很大程度上減少前期投資。

其次,由於交換機的光模塊大多沒有統一標準,因此光模塊一旦損壞就需要從原廠商用相同的模塊更換,這樣給後期的維護帶來很大的麻煩。但光纖收發器不同廠商的設備之間在互連互通上已沒有問題,因此一旦損壞也可以用其他廠商的產品替代,維護起來非常容易。

還有,光纖收發器比光口交換機在傳輸距離上產品更加齊全。當然光口交換機在很多方面上也具有優勢,如可統一管理、統一供電等,這裏就不再討論了。

4.4常見問題及解決方案

4.4.1 Power燈不亮

電源故障

4.4.2 Link燈不亮可能有如下情況

(1)檢查光纖線路是否斷路

(2) 檢查光纖線路是否損耗過大,超過設備接收範圍

(3) 檢查光纖接口是否連接正確,本地的TX與遠方的RX 連接,遠方的TX與本地的RX連接。

(4)檢查光纖連接器是否完好插入設備接口,跳線類型是否與設備接口匹配,設備類型是否與光纖匹配,設備傳輸長度是否與距離匹配。

4.4.3 網絡丟包嚴重可能故障如下

(1)收發器的電端口與網絡設備接口,或兩端設備接口的雙工模式不匹配。

(2)雙絞線與RJ-45頭有問題,進行檢測

(3)光纖連接問題,跳線是否對準設備接口,尾纖與跳線及耦合器類型是否匹配等。

4.4.4  光纖收發器連接後兩端不能通信

(1)光纖接反了,TX和RX所接光纖對調

(2)  RJ45接口與外接設備連接不正確(注意直通與絞接)

光纖接口(陶瓷插芯)不匹配,此故障主要體現在100M帶光電互控功能的收發器上,如APC插芯的尾纖接到PC插芯的收發器上將不能正常通信,但接非光電互控收發器沒有影響。

4.4.5 時通時斷現象

(1)可能爲光路衰減太大,此時可用光功率計測量接收端的光功率,如果在接收靈敏度範圍附近,1-2dB範圍之內可基本判斷爲光路故障

(2)可能爲與收發器連接的交換機故障,此時把交換機換成PC,即兩臺收發器直接與PC連接,兩端對PING,如未出現時通時斷現象可基本判斷爲交換機故障

(3)可能爲收發器故障,此時可把收發器兩端接PC(不要通過交換機),兩端對PING沒問題後,從一端向另一端傳送一個較大文件(100M)以上,觀察它的速度,如速度很慢(200M以下的文件傳送15分鐘以上),可基本判斷爲收發器故障。

4.4.6通信一段時間後死機,即不能通信,重起後恢復正常

此現象一般由交換機引起,交換機會對所有接收到的數據進行CRC錯誤檢測和長度校驗,檢查出有錯誤的包將丟棄,正確的包將轉發出去。但這個過程中有些有錯誤的包在CRC錯誤檢測和長度校驗中都檢測不出來,這樣的包在轉發過程中將不會被髮送出去,也不會被丟棄,它們將會堆積在動態緩存(buffer)中,永遠無法發送出去,等到buffer中堆積滿了,就會造成交換機死機的現象。因爲此時重起收發器或重起交換機都可以使通信恢復正常,所以用戶通常都會認爲是收發器的問題。

4.4.7 收發器測試方法 如果發現收發器連接有問題 ,請按以下方法進行測試,以便找出故障原因

(1)近端測試:

兩端電腦對PING ,如可以PING通的話證明光纖收發器沒有問題。如近端測試都不能通信則可判斷爲光纖收發器故障。

(2)遠端測試:

兩端電腦對PING ,如PING不通則必須檢查光路連接是否正常及光纖收發器的發射和接收功率是否在允許的範圍內。如能PING通則證明光路連接正常。即可判斷故障問題出在交換機上。

(3)遠端測試判斷故障點:

先把一端接交換機,兩端對PING,如無故障則可判斷爲另一臺交換機的故障。

4.5 光纖收發器使用注意事項

光纖收發器有多種不同的分類,而實際使用中大多注意的是按光纖接頭不同而區分的類別:SC接頭光纖收發器和FC/ST接頭光纖收發器。在使用光纖收發器連接不同的設備時,必須注意使用的端口不同。

1、 光纖收發器到100BASE-TX設備(交換機,集線器)的連接:

確認雙絞線的長度最長不超過100米;接雙絞線的一端到光纖收發器的RJ-45口(Uplink口),另一端到100BASE-TX設(交換機,集線器)的 RJ- 45口(普通口)。

2、 光纖收發器到100BASE-TX設備(網卡)的連接:

確認雙絞線的長度最長不超過100米;連接雙絞線的一端到光纖收發器的RJ-45口(100BASE-TX口),另一端到網卡的RJ-45口。

3、光纖收發器到100BASE-FX的連接:

確認光纖長度沒有超出設備能提供的距離範圍;光纖的一端連光纖收發器的SC/FC/ST接頭,另一端連接100BASE-FX設備的SC/ST接頭。

4、本身是否支持全雙工及半雙工

市面上有些芯片目前只能使用全雙工環境,無法支持半雙工,如接到其他品牌的交換機(SWITCH)或集先器(HUB),而它又使用半雙工模式,則一定會造成嚴重的衝突及丟包。

5、是否與其它光纖收發器做過連接測試

目前市面上的光纖收發器收發器愈來愈多,如不同品牌的收發器相互的兼容性事前沒做過測試則也會產生丟包、傳輸時間過長、忽快忽慢等現象。

6、是否有防範丟包的安全裝置

有些廠商在製造光纖收發器收發器時,爲了降低成本,往外採用寄存器(Register)數據傳輸模式,這種方式最大的缺點就是傳輸時不穩定、丟包,而最好的就是採用緩衝線路設計,可安全避免數據丟包。

7、溫度適應能力

光纖收發器本身使用時會產生高熱,溫度過高時(不能大於85°C),光纖收發器是否工作正常?是非常值得客戶考慮的因素。

8、是否有符合IEEE802.3u 標準

光纖收發器如符合IEEE802.3 標準,即delay time 控制在46bit,如超過46bit 時,則表示光纖收發器所傳輸的距離會縮短。

另外需要補充的是很多用戶在使用光纖收發器時認爲:只要光纖的長度在單模光纖或多模光纖所能支持的最大距離內就可以正常使用。其實這是一種錯誤的認識,這種認識只有在連接的設備都是全雙工的設備時纔是正確的,當有半雙工的設備時,光纖的傳輸距離就有一定的限制了。

4.6 光纖收發器的指示燈的含義

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光纖收發器一側面板上面寫着如上圖:

PWR:電源指示燈

FX:光口鏈接/狀態指示燈

FX LINK/ACT:光口鏈接/狀態指示燈

FDX:光口工作模式指示燈

TX-100:電口信號指示燈

TX LINK/ACT:電鏈接/狀態指示燈

光纖收發器指示燈說明:

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光纖接口的連接必須注意單模、多模匹配。一端收發器的發射口(TX)連接另一端收發器的接收口(RX)。光纖接口的主要類型爲SCSTFC等。如果是單纖收發器則只有一個光口同時爲TXRX


第五章 光纖


5.1 關於光

光是一種電磁波,可見光部分波長範圍是: 390~760nm(毫微米),大於760nm 部分是紅外光,小於390nm部分是紫外光。光纖中應用的是:850nm1300nm1550nm 三種。

單模光纖使用的光波長爲1310nm1550 nm

多模光纖使用的光波長多爲850 nm

光的波長越短其色散的程度越高則產生的光的衰減越大,故超長距離光纖數據傳輸選用的是1550nm的波長而不是850nm的波長。

5.2光纖是如何工作的

  通訊用光纖由外覆塑料保護層的細如毛髮的玻璃絲組成。玻璃絲實質上由兩部分組成:核心直徑爲962.5μm1微米相當於1米的一百萬分之一),外覆直徑爲125μm的低折射率的玻璃材料。雖然按所用的材料及不同的尺寸而分還有一些其它種類的光纖,但這裏提到的是最常見的那幾種。光在光纖的芯層部分以“全內反射”方式進行傳輸,也就是指光線進入光纖的一端後,在芯層和包層界面之間來回反射,進而傳輸到光纖另一端。芯徑爲62.5μm,包層外徑爲125μm的光纖稱爲62.5/125μm 光纖。

5.3 光纖的種類

按照光在光纖中的傳輸模式,可以分爲多模光纖(MMF,Multi Mode Fiber)和單模(SMF,Single Mode Fiber)光纖。多模光纖的中心玻璃芯較粗(5062.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數字信號的頻率,因此,多模光纖傳輸的距離就比較近,一般只有幾公里。單模光纖中心玻璃芯很細(芯徑一般爲910μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用於遠程通訊。一般情況下外皮爲橙色的爲多模,***的爲單模。

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5.4光纖的衰減

造成光纖衰減的主要因素有: 本徵,彎曲,擠壓,雜質,不均勻和對接等。

本徵: 是光纖的固有損耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。

彎曲: 光纖彎曲時部分光纖內的光會因散射而損失掉,造成的損耗。

擠壓: 光纖受到擠壓時產生微小的彎曲而造成的損耗。

雜質: 光纖內雜質吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。

不均勻: 光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。

對接: 光纖對接時產生的損耗,如:不同軸(單模光纖同軸度要求小於0.8μm),端面與軸心不垂直,端面不平,對接心徑不匹配和熔接質量差等。

5.5 光纖使用注意

1)、光纖跳線兩端的光模塊的收發波長必須一致,也就是說光纖的兩端必須是相同波長的光模塊,簡單的區分方法是光模塊的顏色要一致。一般情況下,短波光模塊使用多模光纖(橙色的光纖),長波光模塊使用單模光纖(***光纖),以保證數據傳輸的準確性。

2)、光纖在使用中不要過度彎曲和繞環,這樣會增加光在傳輸過程的衰減。

3)、光纖跳線使用後一定要用保護套將光纖接頭保護起來,灰塵和油污會損害光纖的耦合。

 

第六章 光纖尾纖和光纖跳線


6.1 關於尾纖和跳線

簡單的說尾纖指一端爲接口,另一端爲光纖的器件,光纖跳線是兩端有接口,中間爲光纖的器件。將一根光纖跳線從中間剪斷就成爲兩根尾纖了。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。在工程及儀表應用中,大量使用着各種型號、規格的跳線,跳線中光纖兩頭的插頭可以是同一型號,也可以是不同的型號。跳線可以是單芯的,也可以是多芯的。

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如上圖所示,這是一根ST 接頭的單模(外皮是***)尾纖。

尾纖:一端有連接頭,另一端是一根光纜纖芯的斷頭。通過熔接,與其他光纜纖芯相連。用在終端盒裏,連接光纜中的光纖,通過終端盒耦合器(適配器)連接尾纖和跳線。一般我們購買不到純粹的尾纖,而是如圖所示的跳線,中間一剪開,便成了尾纖。

尾纖作用:主要是用於連接光纖兩端的接頭。尾纖一端跟光纖接頭熔接,另一端通過特殊的接頭跟光纖收發器或光纖模塊相連,構成光數據傳輸通路。

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跳線:跳纖兩頭都是活動接頭。起連接尾纖和設備作用。

尾纖與跳線有什麼區別?把跳線一分爲二可以做爲尾纖用麼?

尾纖只有一頭是活動接頭,跳纖兩頭都是活動接頭,接口有很多種,不同接口需要不同的耦合器,跳線一分爲二可以做爲尾纖用。就是光纜終端盒到設備之間連接所用的光纖。尾纖常分爲單模或多模、單纖或雙纖、傳輸距離、還有尾纖接口類型。目前市面上光纖設備常用的尾纖接口類型一般有:FCSCLCST 這四種,下一小節詳細介紹。

6.2 常用的跳線類型

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第七章 常用的光纖連接器/跳線


不是經常接觸光纖的人可能會誤以爲GBICSFP模塊的光纖連接器是同一種,其實不是的。SFP模塊接LC光纖連接器,而GBIC接的是SC光纖光纖連接器。下面對網絡工程中幾種常用的光纖連接器進行詳細的說明:

7.1 FC型光纖接頭/跳線(俗稱圓頭)

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FC型又分爲FC/FCFC/PC(APC)型,前一個FC Ferrule Connector 的縮寫,表明其外部加強件是採用金屬套,緊固方式爲螺絲扣;後面的FC 表明接頭的對接方式爲平面對接,PC Physical Connection 的縮寫,表明其對接端面是物理接觸,即端面呈凸面拱型結構,APCPC類似,但採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。目前電信網常用的是FC/PC型,FC/APC多用於有線電視系統。一般寫成FCPC均是指FC/PC光連接器。

“FC”接頭是金屬接頭,一般在ODF側採用,金屬接頭的可插拔次數比塑料要多。

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 側採用,金屬接頭的可插拔次數比塑料要多。

連接方式 :螺紋鎖緊方式連接, 抗拉強度高

7.2 ST型光纖接頭/跳線

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ST型光纖連接器:是由AT&T公司開發的,用卡口式鎖緊機構,主要參數指標與FCSC連接器相當,但在公司應用並不普遍,通常都用在多模器件連接,與其它廠家設備對接時使用較多。

連接方式 :帶鍵的卡口式鎖緊結構,便於快速安裝

7.3 SC型光纖接頭/跳線(俗稱方頭,大方)

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SC型光纖連接器:連接GBIC光模塊的連接器,它的外殼呈矩形,不用螺紋連接,可直接插拔,與FC連接器相比具有操作空間小,使用方便。緊固方式是採用插拔銷閂式,不須旋轉。(路由器交換機上用的最多)SC接頭是標準方型接頭,採用工程塑料,具有耐高溫,不容易氧化優點。傳輸設備側光接口一般用SC接頭

連接方式:卡口卡接

7.4 LC型光纖接頭/跳線(俗稱方頭,小方)

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LC型連接器是著名Bell(貝爾)研究所研究開發出來的,採用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機理製成。其所採用的插針和套筒的尺寸是普通SCFC等所用尺寸的一半,爲1.25mm。這樣可以提高光纖配線架中光纖連接器的密度。目前,在單模SFF方面,LC類型的連接器實際已經佔據了主導地位,在多模方面的應用也增長迅速。LC接頭與SC接頭形狀相似,較SC接頭小一些。

連接方式 :插拔式鎖緊結構,可以兩隻並聯用

除了以上介紹的四種光纖接頭外,市場還有其他類型的接頭,如:MT-RJ型連接器、MU型連接器等,這裏就不再做介紹了,感興趣的小夥伴可以自行上網搜索。

在表示尾纖接頭的標註中,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,如:“SC”接頭是標準方型接頭

“/”後面表明光纖接頭截面工藝,即研磨方式。

正式標準中只有PCAPC,其中PC包含UPC,PC爲平面接觸,UPC爲帶弧度的平面接觸;APC爲斜8,區分的目的就是回波損耗大小,一般的,PC>40dB,UPC>50dB,APC>60dB,回波損耗越大,表示反射的光功率越小。

PC Physical Connection 的縮寫,表明其對接端面是物理接觸,即端面呈凸面拱型結構,APCPC類似,但採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。目前電信網常用的是FC/PC型,FC/APC多用於有線電視系統。一般寫成FCPC均是指FC/PC光連接器。“PC”在電信運營商的設備中應用得最爲廣泛,其接頭截面是平的。在廣電和早期的CATV中應用較多的是APC型號。尾纖頭採用了帶傾角的端面,斜度一般看不出來,可以改善電視信號的質量,主要原因是電視信號是模擬光調製,當接頭耦合面是垂直的時候,反射光沿原路徑返回。由於光纖折射率分佈的不均勻會再度返回耦合面,此時雖然能量很小但由於模擬信號是無法徹底消除噪聲的,所以相當於在原來的清晰信號上疊加了一個帶時延的微弱信號。表現在畫面上就是重影。尾纖頭帶傾角可使反射光不沿原路徑返回。一般數字信號一般不存在此問題。還有一種“UPC”的工藝,它的衰耗比PC要小,一般有特殊需求的設備其琺琅盤一般爲FC/UPC。國外廠家ODF架內部跳纖用的就是FC/UPC,提高ODF設備自身的指標。

注:對於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最基本的參數。

 插入損耗(Insertion Loss)即連接損耗,是指因連接器的導入而引起的鏈路有效光功率的損耗。插入損耗越小越好,一般要求應不大於0.5dB

 回波損耗(Return Loss, Reflection Loss)是指連接器對鏈路光功率反射的抑制能力,其典型值應不小於25dB。實際應用的連接器,插針表面經過了專門的拋光處理,可以使回波損耗更大,一般不低於45dB


第八章 光模塊


8.1 光模塊簡介

光模塊(optical module)由光電子器件、功能電路和光接口等組成,光電子器件包括髮射和接收兩部分。簡單的說,光模塊的作用就是光電轉換,發送端把電信號轉換成光信號,通過光纖傳送後,接收端再把光信號轉換成電信號。

光模塊,主要分爲:GBICSFPSFP+XFPSFFCFP等,光接口類型包括SCLC等。不過現在常用的是SFPSFP+XFP,而不是GBIC。原因在於GBIC體積大,並且容易壞。而現在常用的SFP則體積小,並且便宜。

8.2 SFP&GBIC識別

1)何爲GBIC GBICGiga Bitrate Interface Converter的縮寫,是將千兆位電信號轉換爲光信號的接口器件。GBIC設計上可以爲熱插拔使用。GBIC是一種符合國際標準的可互換產品。採用GBIC接口設計的千兆位交換機由於互換靈活,連接器是SCGBIC如下圖:

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2)何爲SFPSFPSMALL FORM PLUGGABLE的縮寫,可以簡單的理解爲GBIC的升級版本。SFP模塊體積比GBIC模塊減少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口數量。SFP模塊的其他功能基本和GBIC一致。有些交換機廠商稱SFP模塊爲小型化GBICMINI-GBIC)。 目前已經成爲主流的光纖模塊,連接器是LCSFP如下圖:

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對於SFP,一般還可以通過看拉環辨別單多模。藍色拉環是單模,黑色拉環是多模。

8.3 SFP光模塊與光纖收發器的區別

1)、SFP光模塊屬於配件,一般只有在交換機和帶SFP插槽的設備裏使用。光纖收發器可以單獨使用

2)、SFP光模塊支持熱插拔,配置靈活。光纖收發器屬於固定規格,更換升級困難。

3)、SFP光模塊通過配套設備供電,光纖收發器單獨電源。

8.4 SFP光模塊與光纖收發器如何連接

1)、SFP光模塊與光纖收發器必須速率一直,百兆連百兆,千兆連千兆。

2)、波長一樣。都是1550nm1310nm或者850nm

3)、單纖對單纖,雙纖對雙纖。

8.5光模塊和光纖收發器一起使用注意事項

實施工程現場可能會遇到光模塊和光纖收發器搭配使用的場景,即一頭用光纖收發器,一頭用光纖模塊,可以這樣部署,但是我們不建議這樣去部署,因爲這樣部署常常會出現連接上去之後,設備不通。不通一般有如下幾種原因:

(1)、速率是否匹配,100/1000M速率要匹配好。
(2)、雙工是否匹配
(3)、接口是否undo shutdown
(4)、跳線是否與模塊對應,單模跳線對應單模模塊,多模跳線對應多模模塊。
(5)、跳線send與receive是否插對了
(6)、在設備上面輸入dis trans diag ver命令,查看收到光的功率多少,是否超過模塊接收功率範圍

如果上述原因都排查了,把光模塊和光纖環回測試下,就是用一個琺琅在準備接光纖收發器的地方環一下,看交換機的光口能否起來,能起來才說明光模塊和纖都沒有問題,然後再考慮的光纖收發器的問題。


第九章 各種光纖連接器(也稱琺琅盤)


光纖琺琅盤也叫光纖適配器(FiberOptic Adapter),光纖耦合器。光纖琺琅盤(光纖耦合器)是光纖與光纖之間進行可拆卸(活動)連接的器件,是光纖活動連接器中連接部件。它是把光纖的兩個端面精密對接起來,以使發射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去,並使由於其介入光鏈路而對系統造成的影響減到最小,光纖之間是由適配器通過其內部的開口套管連接起來的,以保證之間的最高連接性能。爲了固定在各種面板上,還設計了多種精細的固定琺琅。變換型適配器可以連接不同類型的光纖跳線接口, 並提供了不同端面之間的連接.雙連或多連可提高安裝密度。

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光纖適配器是光纖系統中使用量最大的光無源器件。對適配器的要求主要是插入損耗小、反射損耗高、重複插拔性好、環境穩定和機械性能好等。由於光纖適配器也是一種損耗性產品,所以還要求其價格低廉。其典型應用包括通信、局域網(LAN)、光纖到戶(FTTH)、高質量視頻傳輸、光纖傳感、測試儀器儀表、CATV等。

光纖適配器按傳輸媒介的不同可分爲常見的單模、多模適配器;按連接頭結構型式可分爲:FC、SC、ST、LC、MTRJ、DIN、MU、MT等等各種型式;按光纖端面形狀分有FC、PC(包括SPC或UPC)和APC型;按光纖芯數分還有單工(單芯)、雙工(雙芯)型光纖適配器之分。

保證對接的兩根光纖纖芯接觸時成一直線是確保適配器優良的連接質量的關鍵,它主要取決於光纖本身的物理性能和適配器插針的製造精度,以及適配器的裝配加工精度。同時,光纖的光學性能指標和插針端面的拋光質量對於適配器的光學性能和使用可靠性也有着直接的影響。

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