光导纤维是利用光在透明玻璃纤维或者塑料纤维的全反射原理而做成的光信号传输介质,简称光纤,由华裔物理学家高锟在其论文《光频率的介质纤维表面波导》提出利用光纤作为传输介质实现光通信的可能性,由此在理论上证明了光纤用于数据通信传输的可能性,高锟并因此获得2009年诺贝尔物理学奖。

光导纤维将以小角度进入的光波通过内部全反射方式传输的一束经过编码光信号,光纤可以看做是频率为1014到1015Hz的光波导线,这一范围覆盖了可见光谱以及部分红外光谱,光纤发射端一般是采用两种光源:发光二极管LED和注入型激光二极管。接收端采用光电二极管检波器将光信号转换为电信号。光纤的传输速率现在可以高达100Gbps,而现在的万兆以太网基本上都是基于光纤进行数据通信的,万兆以太网现在已经开始在实际应用中使用。另外光纤由于光信号衰减小,其在光纤中传输,不受外部电磁信号干扰,传输距离远,误码率低,安全保密性好等优点,现在已经成为数据通信的最主要传输介质。

光纤传输按照传输模式分为单模和多模两种,单模光纤指的是光纤的光信号与光纤轴成单个可分辨角度的单光纤传输,单模光纤的光源一般都是采用注入型激光二极管作为光源,而多模光纤指的是光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光纤传输,多模光纤的光源多采用发光二极管LED作为光源。单模光纤的传输距离可以达到20公里以上,而多模光纤的传输距离一般不超过2公里,单模光纤的传输性能更佳,现在由于单模光纤的大量应用,单模光纤的价格也开始低于多模光纤,但是多模光器件的价格要高于单模光器件的价格,所以在现场使用单模光纤或者多模光纤取决于现场情况以及各方面的衡量。

光纤模块的分为千兆位接口转换器(Gigabit Interface Converter简称GBIC)和小封装可插拔收发器( Small form-factor pluggable transceiver,简称SFP),其中SFP可以视为GBIC的升级版本,光纤通信接口连接器分为多种,一般市面上比较多见的是SC,ST,FC,LC等,其中SC,ST,FC属于GBIC,而LC接口属于SFP。由于SFP占用空间小,方便光纤设备生产厂家在同样面积的面板布设更多的端口数量,现在SFP正在逐步的取代GBIC。

从外形上来区分各个接口,其中SC接口为卡接式方形接口,由日本NTT公司开发的光纤通信接口,外壳呈矩形,采用工程塑料作为接口原材料,耐腐蚀,不易氧化。ST接口为卡接式圆形接口,同样由日本NTT公司开发,外壳呈圆形,采用金属外壳作为接口原材料,坚固耐用,适用于插接次数比较多的光纤接口使用。FC接口为螺纹式圆形接口,也是由日本NTT公司研制出来,同样是采用金属外壳接口,采用螺口方式紧固接口形式,也是适用于插接次数较多的光纤接口使用。LC接口外形与SC接口类似,也为卡接式方形接口,不过其体积为SC接口的一半左右,LC接口由美国贝尔实验室开发出来,现在已大范围的应用,已经成为单模SFP光纤接口的主流。

光纤从原材料来划分的话,可以分为玻璃光纤和塑料光纤,顾名思义,玻璃光纤采用透明石英玻璃作为原料的光纤,而塑料光纤则是采用透明塑料作为原料的光纤。相对来说,玻璃光纤特别是单模玻璃光纤由于其具有非常大的带宽以及非常小的衰减得到了极大的应用,而塑料光纤存在低带宽,高损耗以及长期使用性较差等缺点,使得其应用不广。但是塑料光纤在接续方面以及安装处理方面都比玻璃光纤更加容易,且塑料光纤在生产成本上具有一定的优势,一旦其解决所存在的缺点,也是可以得到更好的应用的。

光纤,尾纤,光缆的区别与联系:光纤裸纤一般都是有三层组成,最中心的是高折射率的玻璃芯,外面为低折射率的玻璃包层,最外面为树硅胶层用于加强。光缆则是在光纤裸纤外面加上塑料保护套管以及塑料保护外皮,一般为了更好的保护脆弱的光纤不被拉断或者折断,还会在塑料外皮里面加一层钢网以及一条钢丝以抗拉抗折。

 

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