經(jīng)濟(jì)之選：光纖與光纖布線(xiàn)

    光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，由直徑大約為0.1mm的細(xì)玻璃絲構(gòu)成。它透明、纖細(xì)，雖比頭發(fā)絲還細(xì)，卻具有把光封閉在其中并沿軸向進(jìn)行傳播的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。光纖通信就是因?yàn)楣饫w的這種神奇結(jié)構(gòu)而發(fā)展起來(lái)的以光波為載頻，光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。

    目前，光通信使用的光波波長(zhǎng)范圍是在近紅外區(qū)內(nèi)，波長(zhǎng)為0.8至1.8um?？煞譃槎滩ㄩL(zhǎng)（0.85um）和長(zhǎng)波長(zhǎng)段（1.31um和1.55um）。由于光纖通信具有一系列優(yōu)異的特性，因此，光纖通信技術(shù)近年來(lái)發(fā)展速度無(wú)比迅速?？梢哉f(shuō)這種新興技術(shù)是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志，又是未來(lái)信息社會(huì)中各種信息網(wǎng)的主要傳輸工具。

    概括地說(shuō)，光纖通信有以下優(yōu)點(diǎn)：

    傳輸頻帶寬，通信容量大光纖網(wǎng)絡(luò),

    由信息理論知道，載波頻率越高通信容量越大。目前使用的光波頻率比微波頻率高1000到10000倍，所通信容量約可增加1000到10000倍。

   

    目前使用的光纖均石英系列光纖，而且由于制成的石英玻璃介質(zhì)的純度極高，所以 光纖的損耗極低，中繼距離可以很長(zhǎng)。這樣，在通信線(xiàn)路中可以減少中繼站的數(shù)量，降 低成本且提高通信質(zhì)量。

    不受電磁干擾光纖 網(wǎng)絡(luò)

    因?yàn)楣饫w是非金屬的介質(zhì)材料，天生就有不受電磁干擾特性。這是其它電纜望塵莫及的。

    線(xiàn)徑細(xì) 重量輕光纖 網(wǎng)絡(luò)

    由于光纖直徑只有0.1mm左右，光纜成品要比金屬電纜細(xì)，重量也輕，這樣便于制造多芯光纜，提高線(xiàn)纜的空間理用率。

    資源豐富光纖網(wǎng)絡(luò)

    光纖的主要成分是石英，因此制造光纖的材料資源豐富，制造成本也低。單憑這一得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，就使它倍受青睞。

    正是由于光纖的以上優(yōu)點(diǎn)，使得從八十年代開(kāi)始，寬頻帶的光纖逐漸代替窄頻帶的金屬電纜。

    但是，事物不可能百分之百完美，光纖本身也有缺點(diǎn)，如質(zhì)地較脆，機(jī)械強(qiáng)度低就是它的致命弱點(diǎn)。稍不注意，就會(huì)折斷于光纜外皮當(dāng)中。施工人員要有比較好的切斷、連接、分路和耦合技術(shù)。然而，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問(wèn)題是可以克服的。

    在結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)系統(tǒng)中，光纖不但支持FDDI主干、1000Base-FX主干、100Base-FX到桌面、ATM主干ATM到桌面，還可以支持CATV/CCTV及光纖到桌面（FTTD），因而它和銅纜共同成為結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)中的主角。

    當(dāng)今，國(guó)際上流行的布線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)，一個(gè)是北美的標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA-568A；一個(gè)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IECIS11801。EIA/TIA-568A和ISO/IECIS11801推薦使用62.5/125um多模光纜、50/125um多模光纜和8.3/125um多模光纜。

    單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸大小來(lái)簡(jiǎn)單來(lái)判別。

    單模光纖的纖芯很小，約4-10um，只傳輸主模態(tài)。這樣可完全避免了模態(tài)色散，使傳輸頻帶很寬，傳輸容量很大。這種光纖適用于大容量、長(zhǎng)距離的光纖通信。它是未來(lái)光纖通信與光波技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

    多模光纖又分為多模突變型光纖和多模漸變型光纖。前者纖芯直徑較大，傳輸模態(tài)較多，因而帶寬較窄，傳輸容量較小；后者纖芯中折射率隨著半徑的增加而減少，可獲得比較小的模態(tài)色散，因而頻帶較寬，傳輸容量較大。一般我們都應(yīng)用后者。光纖網(wǎng)絡(luò),

    常用多模和單模光纖的纖芯和外皮的尺寸：

    多模光纖（芯/外皮）：

    *50/125um

*62.5/125um

    單模光纖（芯/外皮）：

    *8.3/125um

    800nm-900nm 短波波段

    1250nm-1350nm 長(zhǎng)波波段

    1500nm-1600nm 長(zhǎng)波波段

    在這些波段中，光纖傳輸性能表現(xiàn)最佳，尤其是運(yùn)行于波段的中心波長(zhǎng)之中。所以，多模光經(jīng)行運(yùn)行波長(zhǎng)為850nm或1300nm，而單模光纖運(yùn)行波長(zhǎng)則為1310nm或1550nm。

    但是，不管光纖傳輸性能怎樣的好，它仍然要遇到通信系統(tǒng)共有的最大問(wèn)題——信號(hào)的衰減。在光纖布線(xiàn)中，衰減產(chǎn)生的原因有內(nèi)在的外在的。內(nèi)在衰減與光纖材料有關(guān)，而外在衰減與施工安裝有關(guān)。內(nèi)在衰減的降低有賴(lài)于光纜生產(chǎn)商。他們將致力于材料和工藝的改良。外在衰減一般是由光纖鋪設(shè)時(shí)變型、光纖與光源耦合損耗以及光纖之間連 接損耗造成的。這些可以通過(guò)施工人員的努力去減少。因此，在施工當(dāng)中，施工人員應(yīng)當(dāng)注意：

    光纖網(wǎng)絡(luò)

    1）彎曲光纜時(shí)不能超過(guò)最小的彎曲半徑。

    2）鋪設(shè)光纜的牽引力不應(yīng)超過(guò)最大鋪設(shè)張力。同時(shí)應(yīng)避免使光纖受到過(guò)渡的外力（側(cè)壓、沖擊、彎曲、扭曲等）。

    3）應(yīng)該由受過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)的技術(shù)人員去進(jìn)行光纖的端接、維護(hù)。

    光纜應(yīng)用于主干時(shí)，每個(gè)樓層配線(xiàn)間至少要用6芯光纜，高級(jí)應(yīng)用最好能使用12芯光纜。這是從應(yīng)用、備份和擴(kuò)容三個(gè)方面去考慮的。至于光纖的組網(wǎng)方式也很靈活。可以實(shí)現(xiàn)：

    1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間建立起高速通道。傳輸速率為幾個(gè)Mbps至幾百個(gè)Mbps，距離可達(dá)2公里，（多模）至5公里（單模）。

    2、星型網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建立起星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

    3、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。由光纖把信號(hào)再生器連接，形成環(huán)路。

    隨著科技的發(fā)展，對(duì)光纖提出了更高、更新的要求。舊的布線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，現(xiàn)在正在修訂。除了修訂原有規(guī)范，也會(huì)加入一些新要求。相信光纖在其中將會(huì)擔(dān)任更重要的角色。也不難預(yù)料光纖通信、光纖布線(xiàn)的光明前景。