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问题

1. 为什么使用光纤?

2. 光纤是如何工作的?

3. 多模和单模的区别是什么?

4. 使用光缆时传输损耗如何?

5. 光端机的最大传输距离是多少?

6. 怎么计算链路损耗?

答案

1. 为什么使用光纤?

  • 不受电磁干扰、接地回路和短路等因素的影响
  • 不会引起电磁干扰
  • 几乎无限量的实际信息传输容量
  • 较之铜线电缆更低的损耗及更高的带宽
  • 优异的传输保密性
  • 高性价比实现长距离传输

2. 光纤是如何工作的?

通讯用光纤由外覆塑料保护层的细如毛发的玻璃丝组成。玻璃丝实质上由两部分组成:核心直径为9到62.5μm,外覆直径为125μm的低折射率的玻璃材料。虽然按所用的材料及不同的尺寸而分还有一些其它种类的光纤,但这里提到的是最常见的那几种。光在光纤的芯层部分以“全内反射”方式进行传输,也就是指光线进入光纤的一端后,在芯层和包层界面之间来回反射,进而传输到光纤另一端。芯径为62.5μm,包层外径为125μm的光纤称为62.5/125μm 光纤。

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3. 多模和单模的区别是什么?

几乎所有的多模光纤尺寸均为50/125μm或62.5/125μm,并且带宽(光纤的信息传输量)通常为200MHz到2GHz。多模光端机通过多模光纤可进行长达5公里的传输。单模光纤的尺寸为9-10/125μm,并
且较之多模光纤具有无限量带宽和更低损耗的特性。而单模光端机多用于长距离传输,有时可达到150至200公里。单模光纤价格便宜,但单模设备较之同类的多模设备却昂贵很多。单模设备通常既可在单模光纤上运行,亦可在多模光纤上运行,而多模设备只限于在多模光纤上运行。

4. 使用光缆时传输损耗如何?

这取决于传输光的波长以及所使用光纤的种类。

  • 850nm波长用于多模光纤时: 3.0分贝/公里
  • 1310nm波长用于多模光纤时: 1.0分贝/公里
  • 1310nm波长用于单模光纤时: 0.4分贝/公里
  • 1550nm波长用于单模光纤时: 0.2分贝/公里

5. 光端机的最大传输距离是多少?

光端机的最大传输距离是由接收机的灵敏度和发射机的发射光功率(可以在OSD的产品数据表上查询)两者之差再除以光纤的损耗而得出的。例如,一个单模OSD815数字视频光端的传输功率大于-10dBm,而接收机灵敏度大于-29dbm,因此其差额值为19dB,在1310nm波长下可传输45公里或更远
距离。注意:这种计算或许不是一个好的设计,因为它没有给系统预留链路冗余。

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6. 怎么计算链路损耗?

发射机的传输功率和接收机的灵敏度间的差值将含盖以下损耗:

  • 光纤损耗;
  • 光纤连接器损耗(如光纤配线板);
  • 光纤熔接损耗;
  • 链路冗余;

在具较好的工程设计和控制条件下,链路冗余可低至2-3分贝,而有些场合需高达10分贝。这些
链路冗余将用于补偿:

  • 零件老化 [例如:有些光源将其输出功率降至一半时(即3dB),标称为器件寿命终点]。
  • 温度效应对发射机以及接收机的影响 (有时必须预留3dB的冗余用于补偿发射机功率在
    高低两极温度下的变化)。
  • 可能发生的光缆损坏及相应的维修所造成光额外损耗(这种损耗通常可忽略不计,但在
    • 些工业应用场合,光缆损坏确实可能偶尔发生)。

在设计您的系统时,应当总是考虑到“最坏”的情况,但同时也应确保它亦可在“最理想的场合”下运行:有时光接收机在接收功率过强时,反而会表现异常。

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