光纤综合布线技术

1、光纤布线如何选择单模光纤还是多模光纤一、光纤分类光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为50或62.5m，包层外径125m，表示为50/125m或62.5/125m。单模光纤的纤芯直径为8.3m，包层外径125m，表示为8.3/125m。光纤的工作波长有短波850nm、长波1310nm和1550nm。光纤损耗一般是随波长增加而减小，850nm的损耗一般为2.5dB/km,1.31m的损耗一般为0.35dB/km，1.55m的损耗一般为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65m以上的损耗趋向加大。由于OH(水峰)的吸收作用，9001300nm和1340nm152

2、0nm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。二、多模光缆多模光纤(Multi Mode Fiber) - 芯较粗(50或62.5m)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。如下表，为多模光缆的带宽的比较：最小模式带宽 (MHz*km)光纤类型 全模式带宽(LED) 激光带宽(Laser)850nm 1300nm 850nm 1300nmOM1(62.5/125) 200 500 ffs ffsOM2(50/125) 500 500 ffs ffsOM3(万兆50/125) 1500

3、500 2000 ffs提到万兆多模光缆，需要作些说明，光纤系统在传输光信号时，离不开光收发器和光纤。因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米，为配合万兆应用而采用的新型光收发器，ISO/IEC 11801制定了新的多模光纤标准等级，即OM3类别，并在2002年9月正式颁布。OM3光纤对LED和激光两种带宽模式都进行了优化，同时需经严格的DMD测试认证。采用新标准的光纤布线系统能够在多模方式下至少支持万兆传输至300米，而在单模方式下能够达到10公里以上(1550nm更可支持40公里传输)。美国康普公司的多模光缆分为多模OptiSPEED?解决方案(62.5/125m)和万兆多模LazrSPEED

4、? 解决方案(激光优化万兆50/125m)。LazrSPEED分成三个系列，即LazrSPEED 150、300、550系列，且LazrSPEED万兆多模光缆均通过UL DMD认证。具体传输指标请看下表：解决方案 类型 千兆传输(m)1 Gb/s 万兆传输(m)10 Gb/sOptiSPEED OM1 275 32 LazrSPEED 150 OM2 800 150LazrSPEED 300 OM3 1000 300LazrSPEED 550 OM3+ 1100 550通过上表，对比标准可知，康普公司提供的光缆远远超出标准中定义的指标。因此，如果要选择多模光缆应从以下几点进行考虑：A. 从未来

5、的发展趋势来讲，水平布线网络速率需要1 Gb/s带宽到桌面，大楼主干网需要升级到10 Gb/s 速率带宽，园区骨干网需要 升级到10 Gb/s或100Gb/s的速率带宽。目前网络应用正在以每年50%左右的速度增长，预计未来5年千兆到桌面，将变得和目前百兆到桌面一样普遍，因此在目前系统规划上要具有一定前瞻性，水平部分应考虑6类布线，主干部分应考虑万兆多模光缆，特别是现在6类铜缆加万兆多模光缆和超5类铜缆加千兆多模光缆的造价上大约只有不到1020%左右的差别，从长期应用的角度，如造价允许应考虑采用6类铜缆加万兆光缆。B. 从投资角度考虑，在至少10年内不会用到10G的地方，选用OptiSPEED(

6、普通多模62.5/125);由于OM3光缆使用低价的 VCSEL 和850nm 光源设备，使万兆传输造价大大降低。如果距离不超过150米，选用LazrSPEED 150(OM2 50/125 支持万兆150米);LazrSPEED 300是300米万兆传输最好的选择;LazrSPEED 550是550米万兆传输最好的选择;如超过550米的万兆传输要求，需要选择TeraSPEED，即单模光缆系统。三、单模光缆单模光纤(Single Mode Fiber)：中心纤芯很细(芯径一般为9或10m)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光

7、源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来发现在1310nm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1310nm正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1310nm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1310nm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。上面提到由于OH(水峰)的吸收作用，9001300nm和1340nm1520nm范围内都有损耗高峰，该现象称为水峰。目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰单模光缆，正解决了此问题，TeraSPEED 系统

8、通过消除了1400nm 水峰的影响因素, 从而为用户提供了更广泛的传输带宽, 用户可以自由使用从1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此传输通道从以前的240增加到400，性能比传统单模光纤多50%的可用带宽，为将来升级为100G带宽的CWDM 粗波分复用技术打下了坚实的基础，TeraSPEED 解决方案为园区/城市级理想的主干光纤系统。同时，由于G.652.D 是单模光纤的最新的指标，是所有G.652级别中指标最严格的并且完全向下兼容的。如果，仅指明G.652意味着 G.652.A 的性能规范，这一点应特别注意。TeraSPEED 光纤超过所有的指标均满足 G.652.A, .B,

9、.C和.D 的性能规范，如下表：G.652.A G.652.B G.652.C G.652.D TeraSPEED衰减1310nm 0.5 0.4 0.4 0.4 0.351383nm 0.4 0.4 0.321550nm 0.4 0.35 0.3 0.3 0.241625nm 0.4 0.4 0.4 0.4偏振模式散射PMDQ(ps/km) 0.5 0.2 0.5 0.2 0.08而我们对于单模光缆的选型建议如下：A. 从传输距离的角度，如果希望今后支持万兆传输，而距离较远应考虑采用单模光缆。B. 从造价的角度，零水峰光缆提供比单模光纤多50%带宽，而造价上又相差不多，事实上美国康普公司目前

10、已经不提供普通单模光纤，只提供零水峰光纤这样的更高性能的产品给用户。四、结论：单模还是多模?综合以上的分析，我们认为，用户应从应用的角度、传输距离的角度、前瞻性的角度、造价的角度，综合以上因素，以最低的价格投资最好的性能!附录：应用传输距离参照网络速率 传输距离 网络标准 光纤 光源 波长100Mbps 2000m 100BASE-FX MMF(多模) LED 1300nm1000Mbps 300m 1000BASE-SX MMF(多模) VCSEL 850nm1000Mbps 550m 1000BASE-LX* MMF(多模) Laser 1300nm1000Mbps 2000m 1000B

11、ASE-LX SMF(单模) Laser 1310nm10Gbps 300m 10GBASE-S OM3(多模) VCSEL 850nm10Gbps 300m 10GBASE-LX4 OM1(多模) Laser 1310nm10Gbps 210Km 10GBASE-L OS1(单模) Laser 1310nm10Gbps 40Km 10GBASE-E OS1(单模) Laser 1550nm* 需要模式适配跳线由于光纤本身低损耗、高带宽的属性，因此与铜电缆相比，它可以用于更远的距离。在数据网络中，在不使用中继器的前提下，该距离可以达到2公里。同时，光纤的重量轻、体积小非常适合应用在不适合使用铜

12、电缆的地方，并且，通过使用多路器，一个光纤可以取代数以百计的铜电缆。这么一根小小的玻璃细丝真是令人大开眼界，但是数据产业真正受益的是它对Electro Magnetic Interference (EMI)的完全免疫，并且玻璃本身是一个非导电体。20世纪50年代，更多关于光纤视像传输的研究和发展，在医学界远程照明和观察仪器方面取得了成功。1996年，Charles Kao和George Hockham提出了通过玻璃纤维传输信息的设想，同时还意识到要实现该设想必须大幅度降低电缆损耗。这就是改善纤维制造业中光纤损耗的开发驱动力，并且，目前我们的光纤损耗已经大大低于Charles Kao和Georg

13、e Hockham原先设定的目标了。使用光纤维的优势：由于光纤本身低损耗、高带宽的属性，因此与铜电缆相比，它可以用于更远的距离。在数据网络中，在不使用中继器的前提下，该距离可以达到2公里。同时，光纤的重量轻、体积小非常适合应用在不适合使用铜电缆的地方，并且，通过使用多路器，一个光纤可以取代数以百计的铜电缆。这么一根小小的玻璃细丝真是令人大开眼界，但是数据产业真正受益的是它对Electro Magnetic Interference (EMI)的完全免疫，并且玻璃本身是一个非导电体。由于光纤是一个非导电体，因此它可以用于必须电隔离的地方。比如，建筑之间需要交叉扎线以减少地电势的差异的铜电缆。同时

14、，纤维对于危险环境不构成任何威胁，比如只要有火花便可能引起爆炸的化工厂。最后很重要的一点是安全问题;要想窃入光纤读取数字信号是非常非常困难的。光纤结构光纤电缆有很多种类，但在本文中我们的目的是探讨最常见的类型62.5/125微米光纤保护束管。数字表示的是纤维芯和包裹层的直径，它是微米为测量单位的，即百万分之一米。光纤保护束管电缆可以用于室内或户外，或两者兼用。户外电缆的束管通常填充了凝胶软管来防潮。电缆中的电线可以是任意的4到144数目。经过多年发展，目前已经有各种不同尺寸的电线，但是目前在数字通信中最主要的三种尺寸是：50/125、62.5/125和8.3/125。在数据网络中，广泛应用的还

15、是50/125和62.5/125微米多模电缆，但是，最近62.5更受到欢迎。这是相当不幸的，因为50/125已经被认为是千兆以太网应用更好的选择。8.3/125微米是一个单模电缆，由于单模硬件的高昂花费，至今它都没有被广泛地应用到数据网络中。但是，情况开始有了一些改变。因为超过62.5/125光纤的千兆以太网长度限制已经减少到大约为220米，并且目前使用8.3/125可能是一些校园网络唯一的选择。衷心希望，这中转变能够带动单模光纤成本的下降。单模和多模的区别铜电缆的尺寸越大就意味着电阻越小，因此有更多的电流，但是光纤则正好相反。为了解释这个问题，我们首先需要了解光是如何在纤维芯中传播的。光在光

16、纤中的传播过程被称为“全内反射“(TIR);通过使用两种具备不同反射率的玻璃也可能实现这个过程。内芯有一个高反射率的指数而外覆层有一个低反射率的指数。这个反射的原理与你观察池塘是一样的。池塘中的水比空气的反射率指数高一些，因此如果你从一个小的角度观察池塘时，你将看到周围事物的一个反射，但是，如果你以一个垂直的角度观察时，你可能看到的是池塘的底部。这两个视点之间的某个特定的角度下，光线不会在水面发生反射而是直接穿越空气/水的界面让你看到池塘的底部。多模光纤，顾名思义，表示有多种方式传播光线。该范围包括低位模式到高位模式。低位模式采取的是到达中间位置最直接路线的模式，而高位模式采取的是最长路线，因为它们是从一边到另外一边反弹前进的。由于一个光脉冲的光线到远端的时间不尽