工程师-必掌握光纤知识

各位好，此篇为微信订阅号智能化弱电圈更新的第15篇推文，本篇推文涵盖光纤概述，光缆概述，海底通信历史，光纤分类，光纤熔接，熔接费用，熔接机品牌选择等内容。

在网络布线中，通常室外楼宇间幢与幢之间使用的是光缆，室内楼宇内部大都使用的是以太网双绞线，也有使用多模光纤。接下来让我们一起来了解光纤知识吧。

一、光纤概述

1、利用光在玻璃或塑料纤维中的 全反射原理而达成的光传导工具。

2、光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。

3、光纤特点：重量轻，体积小、传输远（衰减小）、容量大、抗电磁干扰。

二、光缆概述

光缆一般由多根光纤和塑料保护套管及塑料外皮构成通常看到工人敷设的黑色线缆叫做光缆，里面包含了多组光纤。

光纤结构图

头发丝一样很细

三、海底通信历史

世界海底通信史

1、海底通信，历史比互联网还要早100年，当时海底通信还是借助电缆来实现。

2、1850年盎格鲁-法国电报公司开始在英法之间铺设了世界第一条海底电缆，当时只能发送莫尔斯电报密码；

3、1866年，英国在美英两国之间铺设全成了跨大西洋海底电缆(The Atlantic Cable)的成功铺设，首次实现了欧美大陆之间跨大西洋的电报通讯。

4、1876年贝尔发明了电话，人们对于实现全球沟通的梦想越发强烈，这也加速了全球海底电缆的建设。

5、1902年环球海底通信电缆建成。

6、1988年，美英法之间越洋海底光缆系统建成，该海底光缆全长6700公里，含有3对光纤，每对的传输速率高达280Mb/s，速度远超海底电缆，这也标志着海底光缆时代正式到来。随后一年，跨越太平洋的海底光缆（全长13200公里）也建设成功，从此，洲际间的海底通信全部由光缆取代了同轴电缆；同年，我国也开始步入海底光缆时代。

我国海底通信史

1、1886年，台湾首任巡抚刘铭传为实现两岸的电报通信，开始铺设通联台湾全岛以及大陆的水路电线，并于1888年建成。

2、一条是福州川石岛与台湾沪尾（淡水）之间的水路电线（全场177海里）

3、另外一条为台南安平通往澎湖的水路电线（全长53海里）。

我国海底光缆概况：4个入口和8条光缆

1、北方：山东青岛登陆站（隶属中国联通）

2、南方：上海崇明登陆站（隶属中国电信）

3、上海南汇登陆站（隶属中国联通）

4、广东汕头登陆站（隶属中国电信）

5、国际访问汇聚节点：北京、上海、广州

中美直达海底光缆

中美直达海底光缆(Trans-Pacific Express，即TPE)，是世界首条海底高速（跨太平洋）直达光纤电缆，全长2.6万公里，采用8对纤芯，64*10Gbps DWDM光纤技术，光纤容量为5.12Tbps，其中大陆地区的登陆站为上海和青岛。

中美直达海底光缆

亚太2号海底光缆 （Asia-Pacific Cable Network - 2，即APCN2），全长1.9万公里，采用4对纤芯, 每对64*10Gbps DWDM光纤技术，设计容量已经达到了2.56Tbps/s，主要连接中国、日本、韩国、新加坡、马来西亚等地区，其中大陆地区的登陆站为上海和汕头。

亚太2号海底光缆

四、光纤的分类

光纤按传输模式来划分单模光纤和多模光纤。

单模光纤

当光纤的几何尺寸可以于光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，一般为5~10um，光纤只允许一种模式在其中传播，单模光纤具有极宽的带宽，特别适用于大容量、长距离的光纤通信。

多模光纤

多模光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长，一般为50um、62.5um；光信号是以多个模式方式进行传播的；多模光纤仅用于较小容量、短距离的光纤传输通信。

多模光纤特点

1、纤芯直径较大，一般为50、62.5μm；

2、可传送多种模式的光波；

3、会产生光的色散；

4、传送距离有限。

OM（Optical Mode）是光模式的意思，是多模光纤表示光纤等级的标准。

OM1、 OM2、 OM3分别多模光纤的3个等级，不同等级传输时的带宽和最大距离不同，如上表：

OM1 - 标准的62.5微米多模光纤

OM2 - 标准的50微米多模光纤

OM3 - 下一代50微米多模光纤

单模光纤特点

1、纤芯直径小，约8.3μm;

2、只传送一种模式的光波；

3、频带宽；

4、色散很小；

5、可传送距离较远

跳线分类

光纤跳线颜色分类，一般黄色为单模跳线，橙色为多模跳线。

多模光纤跳线

单模光纤跳线

尾纤介绍

只有一端有连接头，而另一端是一根光缆纤芯的断头，通过熔接与其他光缆纤芯相连，常出现在光纤终端盒内，用于连接光缆与光纤收发器（之间还用到耦合器、跳线等）。尾纤分类与跳线一样，一根跳线切开成两个尾纤，黄色为单模光纤，橙色为多模光纤。光纤跳线连接器分类有SC-FC，LC-ST，LC-LC，如下图所示：

尾纤

光纤连接器

综合布线领域应用最多的光纤连接器：FC，SC,ST

FC连接器介绍

外壳呈圆形，FC连接头一般电信网络采用，配线架上用的最多。紧固方式为螺丝扣，有一螺帽拧到适配器上，优点是牢靠、防灰尘，缺点是安装时间稍长。

SC连接器介绍

外壳呈矩形，路由器交换机上用的最多，紧固方式是采用插拔销式，不须旋转。

ST连接器介绍

外壳呈圆形，光纤配线架，紧固方式为螺丝扣，旋转半周有一卡口固定。

光纤跳线

光纤线，连接接口类型

交换机光接口类型

光纤终端盒/光纤配线架(ODF）

光纤配线架作为光缆线路的终端设备应具有3项基本功能。

①固定功能：光缆进入机架后，对其外护套和加强芯要进行机械固定。

②熔接功能：光缆中引出的光纤与尾缆熔接后，将多余光纤进行盘绕储存，并对熔接接头进行保护。

③调配功能：将尾缆上连带的连接器插接到适配器上，与适配器另一侧的光连接器实现光路对接。适配器与连接器应能够灵活插、拔；光路可进行自由调配和测试。

光纤连接示意图

五、光纤的溶接

光纤的熔接包括冷接和热接。

（1）光纤冷接

用于光纤对接光纤或光纤对接尾纤，这个就相当于做接头，用于这种冷接续的东西叫做光纤冷接子。光纤冷接子是两根尾纤对接时使用的，它内部的主要部件就是一个精密的v型槽，在两根尾纤拨纤之后利用冷接子来实现两根尾纤的对接。他操作起来更简单快速，比用熔接机熔接省时间。冷接一般会有两种形式:第一成端的现场快速链接器;第二种光纤对接的冷接子， 随着FTTH光纤到户的迅猛发展，对光纤冷接子的需求也大大增加。光纤快速连接器跟光纤冷接子将在FTTH接入发挥不可替代的作用，光纤快速连接器现场端接技术刚好解决这个难题，无需熔接操作方便快捷、接续成本低，真正实现随时随地的接入。

（2）光纤熔接

光纤熔接技术主要是用熔纤机将光纤和光纤或光纤和尾纤连接，把光缆中的裸纤和光纤尾纤熔合在一起变成一个整体，而尾纤则有一个单独的光纤头， 一般小区监控都采用热熔的方式对接光纤。

（3）冷接和熔接的区别

热熔，需要使用熔接机,光纤切刀， 将两根光纤接起来,不需要其它辅助材料。优点是质量稳定,接续损耗小(约0.03至0.05)，缺点是设备成本过高,设备的储电能力有限.野外作业爱限制。

冷接， 不需要太多设备,光纤切刀即可。但每个接点需要一个快速连接器，大约5至10元钱。优点是便于操作,适合野外作业.缺点损失偏大.约0.1至0.2dB每个点.冷接子”目前国内可以直接生产的厂家较少，成本较高，在商务和技术服务上没有可供选择的余地，其次是冷接子中使用匹配液，因使用少，时间短，老化问题需要时间的考验。

（4）影响光纤熔接损耗的主要因素

影响光纤熔接损耗的因素较多，大体可分为光纤本征因素和非本征因素两类。

1.光纤本征因素是指光纤自身因素，主要有四点。

①光纤模场直径不一致；

②两根光纤芯径失配；

③纤芯截面不圆；

④纤芯与包层同心度不佳。

其他因素的影响。接续人员操作水平、操作步骤、盘纤工艺水平、熔接机中电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等均会影响到熔接损耗的值。

六、光纤的溶接的费用及品牌选择

相信做弱电的朋友最常问的问题就是，熔接光纤多少钱1芯，这个其实没有标准答案，各个地区的价格不一样，也要看项目的，现在小编把个区域的大概价格罗列下：

北京：起步价15-20元/芯

上海：起步价10元/芯

广州：起步价10元/芯

浙江：起步价10元/芯

济南：量大市区熔接8元一芯，省内10元一芯

南京：量大10以上，量少200元一上午

海南：起步价20元/芯，500个点10块左右。

南通：一般低的12-15元，要求高的20元左右

云南：15元/芯起价

大连：起步价10元/芯

东莞：起步价格15元/芯

杭州这边的话，一般芯数少的话，都是按人工算的，比如1个人工1天多少钱，最少300。

熔接机牌子如何选择？

另外很多朋友问到光纤熔接机那个牌子好？熔接机的牌子确实让人难以选择，说实在的，好的熔接机太多了，现在刷选下市面上常用的一些光纤熔接机的品牌。

①南京迪威普

②日本藤仓

③深圳瑞研

④日本住友

⑤中电41所

⑥韩国一诺

⑦黑马

⑧日本古河

⑨日新