光纤及光纤接口知识课件

光纤及光纤接口知识一、光纤基本知识二、光纤连接器概述三、光纤的接口四、光纤连接器的性能五、连接器的使用六、光模块知识简介七、光接入网的应用类型一.光纤基本知识1、光纤的粗细只有头发的1/10，即125μm，其中光通过的地方（纤芯）仅为10μm，只有1mm的1/100，所谓的光纤是非常细的“玻璃”（主要成分是SiO2）.2、光纤的种类

按照光在光纤中的传输模式，可以分为多模光纤（MMF）和单模光纤。多模光纤的中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，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，因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，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。一般情况下外皮为橙色的为多模，黄色的为单模。单模多模二、光纤连接器概述纤细的光纤本身不能连接在一起，因此需要光纤连接器，要架设光纤，必须用到光纤连接器，因为光纤连接器是连接非常细的光纤的部件，因此必须是标准化的光纤连接器。如下图所示：

1、光纤的结构被固定在光纤连接器中用来传输光纤信号的是光纤，光纤分单模光纤和多模光纤，两者的外径都是125μm；单模光纤：光穿过的被称作光纤芯的部分的粗细为8-10μm；多模光纤：光穿过的被称作光纤芯的部分的粗细为50μm、62.5μm；光纤芯贯穿光纤的中心，并且非常细，不管哪种光纤，其光纤芯的周边都被包裹层包着；2、通过将光纤连接起来，使得光波从一根光纤传输到另外一根光纤由于光纤并不是无限长的，为了传输光波，需要在光纤的连接处让光纤之间紧密相连，光纤与光纤紧密相连后，才能传输光纤；可是，1mm的1/10这样细小的光纤怎么连接呢？如果轴线错位，则光波不能传送，角度错位光波也不能传输；3、光纤连接器的结构将1/1000mm错位都不存在的稳定的连接在一起在光纤连接器插头（以下简称插头）内部（SC/MU）有被称作陶瓷插芯的，直径为2.5mm的（SC/FC/ST）或1.25mm（MU/LC）的圆筒形氧化锆陶瓷零件，陶瓷插芯是紧密加工的零件，在中心部固定连接着直径为125μm的光纤，端面是经过研磨的镜面，光纤信号在光纤的更中心部（光纤芯，直径约为0.01mm）的地方通过，光纤连接器是由带耦合缝的被称为耦合套筒的零件调整插头的陶瓷插芯的位置，使之不扭曲的连接起来，于是光波就通过了。4、光纤通过按压接触而被连接到一起实际上，光纤连接器的陶瓷插芯被用于适配器连接时，被放置在内部的弹簧互相挤压在一起，陶瓷插芯的断面被稍微压扁了一些，才使得光纤之间被物理的接触在一起。插针是一个带有微孔的精密圆柱体，其主要尺寸如下：外径Ф2.499±0.0005mm外径不圆度＜0.0005mm微孔直径Ф126±0.5μm微孔偏心量＜1μm微孔深度4mm或10mm插针外圆柱体光洁度▽14端面曲率半径20-60mm插针的材料有不锈钢、全陶瓷、玻璃和塑料几种。现在市场上用得最多的是陶瓷，陶瓷材料具有极好的温度稳定性，耐磨性和抗腐蚀能力，但价格也较贵。塑料插头价格便宜，但不耐用。

三、光纤的接口光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。其原理是利用了光从光密介质进入光疏介质从而发生了全反射。通常有SC、ST、FC等几种类型，它们由日本NTT公司开发。

FC接口类型：FC接头又叫圆型带螺纹接头(配线架上用的最多)，是金属接头，一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。

SC接口类型：SC接头又叫卡接式方型接头(路由器交换机上用的最多)，是标准方型接头，采用工程塑料，具有耐高温，不容易氧化优点。传输设备侧光接口一般用SC接头。

LC接口类型：LC接头与SC接头形状相似，较SC接头小一些。

ST接头：ST接头又叫卡接式圆型接头，对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型的。光纤的各种接头如下图所示：FC

connectorSC

connectorLC

connectorSTconnector在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到“FC/PC”，“SC/PC”等，其含义如下：“/”前面部分表示尾纤的连接器型号,“/”后面表明光纤接头截面工艺，即研磨方式。这几种连接器虽然外观不一样，但核心组件——套筒是一样的。套筒是一个加工精密的套管（有开口和不开口两种），两个插针在套筒中对接并保证两根光纤的对准。其原理是：以插针的外圆柱面为基准面，插针与套筒之间为紧配合；当光纤纤芯外圆柱面的同轴度、插针的外圆柱面和端面、以及套筒的内孔加工的非常精密时，两根插针在套筒中对接，就实现了两根光纤的对准。

四、光纤连接器的性能光纤连接器的性能，首先是光学性能，此外还要考虑光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、温度和插拔次数等。

（1）光学性能：对于光纤连接器的旋光性能方面的要求，主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的参数。

插入损耗（Insertion

Loss）即连接损耗，是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗。插入损耗越小越好，一般要求应不大于0.5dB。

回波损耗（Return

Loss,

Reflection

Loss）是指连接器对链路光功率反射的抑制能力，其典型值应不小于25dB。实际应用的连接器，插针表面经过了专门的抛光处理，可以使回波损耗更大，一般不低于45dB。

（2）互换性、重复性

光纤连接器是通用的无源器件，对于同一类型的光纤连接器，一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用，由此而导入的附加损耗一般都在小于0.2dB的范围内。

（3）抗拉强度

对于做好的光纤连接器，一般要求其抗拉强度应不低于90N。

（4）温度

一般要求，光纤连接器必须在-40℃

~

+70℃的温度下能够正常使用。

（5）插拔次数

目前使用的光纤连接器一般都可以插拔l000次以上。

连接器使用的位置：六、光模块知识简介1.光纤模块的构成：有发射激（TOSA),接受（ROSSA)线路板IC

外部配件等。

简单的说，光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。SFPTOSAROSSA2.光模块的分类按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、SFP+、XFP、X2、XENPAK1×9封装--焊接型光模块，一般速率有52M/155M/622M/1.25G，多采用SC接口；SFF封装--焊接小封装光模块，一般速率155M/622M/1.25G/2.25G/4.25G，多采用LC接口；GBIC封装--热插拔千兆接口光模块，采用SC接口；SFP封装--热插拔小封装模块，目前最高数率可达155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G,多采用LC接口；

XENPAK封装--应用在万兆以太网，采用SC接口；XFP封装--10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用LC接口。

GBIC和SFP都有SX（MM），LX（SM），LH/ZX（SM）之分GBIC的各种型号在设备上无法识别，只能通过IOS读取其型号或者从设备上将模块取出。SFP的型号识别方法注意SFP上有一个有颜色的小把手把手的颜色与模块的型号对应关系如下对于GE的SFP来说黑色：多模MMSX模块蓝色：单模SMLX模块浅黄色：单模SMLHorZX模块（不同的厂家的叫法不一，有叫LH的，也有叫ZX的）对于2.5G的SFP来说灰色：单模SMSR模块绿色：单模SMLR模块4.光电转换器光电转换器即光model，俗称光猫。是目前中小公司包括大型公司经常使用到的一种网络设备。如果说得更加专业的话，光猫是一种类似于基带MODEM（数字调制解调器）的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，是光信号。用光电信号的转换和接口协议的转换后接入路由器，他属于是广域网接入的一种，也就是常常说到的光纤接入，只要存在光纤的地方都需要光猫对光信号进行转换。

既然我们知道了凡是公司使用光纤都需要使用光猫对输入来的光纤中光信号进行转换，通过光猫转换后的信号已经是电信号了。我们通过光猫后头的RJ45以太网接口连接路由交换设备即可，当然直接连接计算机也是没有任何问题的。在接入光纤连到光猫的同时，还需要ISP也使用一个光猫连接到同一条光纤上，这也是为什么光猫都是成对卖的原因。一个用于发送信号，另一个用于接收信号。七、光接入网的应用类型根据ONU（光节点）的位置，OAN可划分为4种基本类型，即光纤到路边（FTTC）、光纤到楼（FTTB）、光纤到办公室(FTTO)及光纤到家（FTTH）。交换机OLT光分路器ONU铜线引入光缆ONUONUFTTHFTTCFTTB光接入网的应用类型2.FTTH简介FTTH(FiberToTheHome)，顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说，FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显着技术特点是不但提供