2023綜合布線多模光纖和單模光纖選擇方案

綜合布線多模光纖和單模光纖選擇光纖按光在其中的傳輸模式可分為單模和多模。多模光纖的纖芯直徑為50或62.5μm，包層外徑125μm，表示為50/125μm或62.5/125μm。單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外徑125μm，表示為8.3/125μm。1、光纖分類

光纖按光在其中的傳輸模式可分為單模和多模。多模光纖的纖芯直徑為50或62.5μm，包層外徑125μm，表示為50/125μm或62.5/125μm。單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外徑125μm，表示為8.3/125μm。

光纖的工作波長(zhǎng)有短波850nm、長(zhǎng)波1310nm和1550nm。光纖損耗一般是隨波長(zhǎng)增加而減小，850nm的損耗一般為2.5dB/km,1.31μm的損耗一般為0.35dB/km，1.55μm的損耗一般為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長(zhǎng)1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ（水峰）的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范圍內(nèi)都有損耗高峰，這兩個(gè)范圍未能充分利用。

2、多模光纜

多模光纖(MultiModeFiber)－芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。如下表，為多模光纜的帶寬的比較：

提到萬(wàn)兆多模光纜，需要作些說(shuō)明，光纖系統(tǒng)在傳輸光信號(hào)時(shí)，離不開(kāi)光收發(fā)器和光纖。因傳統(tǒng)多模光纖只能支持萬(wàn)兆傳輸幾十米，為配合萬(wàn)兆應(yīng)用而采用的新型光收發(fā)器，ISO/IEC11801制定了新的多模光纖標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，即OM3類別，并在2002年9月正式頒布。OM3光纖對(duì)LED和激光兩種帶寬模式都進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)需經(jīng)嚴(yán)格的DMD測(cè)試認(rèn)證。采用新標(biāo)準(zhǔn)的光纖布線系統(tǒng)能夠在多模方式下至少支持萬(wàn)兆傳輸至300米，而在單模方式下能夠達(dá)到10公里以上（1550nm更可支持40公里傳輸）。美國(guó)康普公司的多模光纜分為多模OptiSPEEDreg;解決方案（62.5/125μm）和萬(wàn)兆多模LazrSPEEDreg;解決方案（激光優(yōu)化萬(wàn)兆50/125μm）。LazrSPEED分成三個(gè)系列，即LazrSPEED150、300、550系列，且LazrSPEED萬(wàn)兆多模光纜均通過(guò)ULDMD認(rèn)證。具體傳輸指標(biāo)請(qǐng)看下表：

通過(guò)上表，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)可知，康普公司提供的光纜遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)中定義的指標(biāo)。

因此，如果要選擇多模光纜應(yīng)從以下幾點(diǎn)進(jìn)行考慮：

A.從未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，水平布線網(wǎng)絡(luò)速率需要1Gb/s帶寬到桌面，大樓主干網(wǎng)需要升級(jí)到10Gb/s速率帶寬，園區(qū)骨干網(wǎng)需要升級(jí)到10Gb/s或100Gb/s的速率帶寬。目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正在以每年50%左右的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)5年千兆到桌面，將變得和目前百兆到桌面一樣普遍，因此在目前系統(tǒng)規(guī)劃上要具有一定前瞻性，水平部分應(yīng)考慮6類布線，主干部分應(yīng)考慮萬(wàn)兆多模光纜，特別是現(xiàn)在6類銅纜加萬(wàn)兆多模光纜和超5類銅纜加千兆多模光纜的造價(jià)上大約只有不到10~20%左右的差別，從長(zhǎng)期應(yīng)用的角度，如造價(jià)允許應(yīng)考慮采用6類銅纜加萬(wàn)兆光纜。

B.從投資角度考慮，在至少10年內(nèi)不會(huì)用到10G的地方，選用OptiSPEED（普通多模62.5/125）；由于OM3光纜使用低價(jià)的VCSEL和850nm光源設(shè)備，使萬(wàn)兆傳輸造價(jià)大大降低。如果距離不超過(guò)150米，選用LazrSPEED150（OM250/125支持萬(wàn)兆150米）；LazrSPEED300是300米萬(wàn)兆傳輸最好的選擇；LazrSPEED550是550米萬(wàn)兆傳輸最好的選擇；如超過(guò)550米的萬(wàn)兆傳輸要求，需要選擇TeraSPEED，即單模光纜系統(tǒng)。3、單模光纜

單模光纖(SingleModeFiber)：中心纖芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。

后來(lái)發(fā)現(xiàn)在1310nm波長(zhǎng)處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來(lái)看，1310nm正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣，1310nm波長(zhǎng)區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1310nm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國(guó)際電信聯(lián)盟ITU－T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。

上面提到由于OHˉ（水峰）的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范圍內(nèi)都有損耗高峰，該現(xiàn)象稱為水峰。目前美國(guó)康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰單模光纜，正解決了此問(wèn)題，TeraSPEED系統(tǒng)通過(guò)消除了1400nm水峰的影響因素,從而為用戶提供了更廣泛的傳輸帶寬,用戶可以自由使用從1260nm到1620nm的所有波段,因此傳輸通道從以前的240增加到400，性能比傳統(tǒng)單模光纖多50%的可用帶寬，為將來(lái)升級(jí)為100G帶寬的CWDM粗波分復(fù)用技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，TeraSPEED解決方案為園區(qū)/城市級(jí)理想的主干光纖系統(tǒng)。

同時(shí)，由于G.652.D是單模光纖的最新的指標(biāo)，是所有G.652級(jí)別中指標(biāo)最嚴(yán)格的并且完全向下兼容的。如果，僅指明G.652意味著G.652.A的性能規(guī)范，這一點(diǎn)應(yīng)特別注意。TeraSPEED光纖超過(guò)所有的指標(biāo)均滿足G.652.A,.B,.C和.D的性能規(guī)范，如下表：

而我們對(duì)于單模光纜的選型建議如下：

A．從傳輸距離的角度，如果希望今后支持萬(wàn)兆傳輸，而距離較遠(yuǎn)應(yīng)考慮采用單模光纜。

B．從造價(jià)的角度，零水峰光纜提供比單模光纖多50%帶寬，而造價(jià)上又相差不多，事實(shí)上美國(guó)康普公司目前已經(jīng)不提供普通單模光纖，只提供零水峰光纖這樣的更高性能的產(chǎn)品給用戶。4、結(jié)論：?jiǎn)文＿€是多模？

綜合以上的分析，我們認(rèn)為，用戶應(yīng)從應(yīng)用的角度、傳輸距離的角度、前瞻性的角度、造價(jià)的角度，綜合以上因素，以最低的價(jià)格投資最好的性能!

1什么是單模與多模光纖？他們的區(qū)別是什么？單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類──多模光纖與單模光纖傳播模式概念。我們知道，光是一種頻率極高（3×1014Hz）的電磁波，當(dāng)它在光纖中傳播時(shí)，根據(jù)波動(dòng)光學(xué)、電磁場(chǎng)以及麥克斯韋式方程組求解等理論發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光纖纖芯的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)時(shí)，光在光纖中會(huì)以幾十種乃至幾百種傳播模式進(jìn)行傳播，如TMmn模、TEmn模、HEmn模等等（其中m、n=0、1、2、3、……）。其中HE11模被稱為基模，其余的皆稱為高次模。1）多模光纖當(dāng)光纖的幾何尺寸（主要是纖芯直徑d1）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)時(shí)（約1μm），光纖中會(huì)存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位，導(dǎo)致長(zhǎng)距離的傳輸之后會(huì)產(chǎn)生時(shí)延、光脈沖變寬。這種現(xiàn)象叫做光纖的模式色散（又叫模間色散）。模式色散會(huì)使多模光纖的帶寬變窄，降低了其傳輸容量，因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。多模光纖的折射率分布大都為拋物線分布即漸變折射率分布。其纖芯直徑約在50μm左右。2）單模光纖當(dāng)光纖的幾何尺寸（主要是芯徑）可以與光波長(zhǎng)相近時(shí)，如芯徑d1在5～10μm范圍，光纖只允許一種模式（基模HE11）在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。由于它只有一種模式傳播，避免了模式色散的問(wèn)題，故單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量的光纖通信。因此，要實(shí)現(xiàn)單模傳輸，必須使光纖的諸參量滿足一定的條件，通過(guò)公式計(jì)算得出，對(duì)于NA=0.12的光纖要在λ=1.3μm以上實(shí)現(xiàn)單模傳輸時(shí)，光纖纖芯的半徑應(yīng)≤4.2μm，即其纖芯直徑d1≤8.4μm。由于單模光纖的纖芯直徑非常細(xì)小，所以對(duì)其制造工藝提出了更苛刻的要求。2使用光纖有哪些優(yōu)點(diǎn)？1)光纖的通頻帶很寬，理論可達(dá)30T。2)無(wú)中繼支持長(zhǎng)度可達(dá)幾十到上百公里，銅線只有幾百米。3)不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響。4)重量輕，體積小。5)光纖通訊不帶電，使用安全可用于易燃，易暴等場(chǎng)所。6)使用環(huán)境溫度范圍寬。7)使用壽命長(zhǎng)。3如何選擇光纜？光纜的選擇除了根據(jù)光纖芯數(shù)和光纖種類以外，還要根據(jù)光纜的使用環(huán)境來(lái)選擇光纜的結(jié)構(gòu)和外護(hù)套。1）戶外用光纜直埋時(shí)，宜選用松套鎧裝光纜。架空時(shí)，可選用帶兩根或多根加強(qiáng)筋的黑色PE外護(hù)套的松套光纜。2）建筑物內(nèi)用的光纜在選用時(shí)應(yīng)選用緊套光纜并注意其阻燃、毒和煙的特性。一般在管道中或強(qiáng)制通風(fēng)處可選用阻燃但有煙的類型（Plenum）或可燃無(wú)毒的類型（LSZH），暴露的環(huán)境中應(yīng)選用阻燃、無(wú)毒和無(wú)煙的類型（Riser）。3）樓內(nèi)垂直或水平布纜時(shí)，可選用與建筑物內(nèi)通用的緊套光纜、配線光纜或分支光纜時(shí)。4）根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和光纜應(yīng)用參數(shù)選擇單模和多模光纜，通常室內(nèi)和短距離應(yīng)用以多模光纜為主，室外和長(zhǎng)距離應(yīng)用以單模光纜為主。4在光纖的連接中，如何選擇固定連接和活動(dòng)連接的不同應(yīng)用？光纖的活動(dòng)連接是通過(guò)光纖連接器實(shí)現(xiàn)的。光鏈路中的一個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)就是一個(gè)明確的分割界面。在活動(dòng)連接和固定連接的選擇上，固定連接的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在成本較低、光損耗較小，但靈活性較差，而活動(dòng)連接與之相反。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)整條鏈路情況，靈活選擇活動(dòng)和固定連接的使用，保證既有靈活性，又有穩(wěn)定性，從而充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)?；顒?dòng)連接界面是重要的測(cè)試、維護(hù)、變更的界面，活動(dòng)連接比固定連接相對(duì)容易找到鏈路中的故障點(diǎn)，為故障器件的更換增加便捷性，從而提高系統(tǒng)維護(hù)性和減少維護(hù)成本。5光纖越來(lái)越接近用戶終端，“光纖到桌面”的意義和系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意哪些因素？“光纖到桌面”在水平子系統(tǒng)的應(yīng)用中，和銅纜的關(guān)系是相輔相成不可或缺的。光纖有其特有的長(zhǎng)處，比如傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸穩(wěn)定、不受電磁干擾的影響、支持帶寬高、不會(huì)產(chǎn)生電磁泄露。這些特點(diǎn)使得光纖在一些特定的環(huán)境中發(fā)揮著銅纜不可替代的作用：1)當(dāng)信息點(diǎn)傳輸距離大于100m時(shí)，如果選擇使用銅纜。必須添加中繼器或增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和弱電間，從而增加成本和故障隱患，使用光纖可以輕易地解決這一問(wèn)題。2)在特定工作環(huán)境中（如工廠、醫(yī)院、空調(diào)機(jī)房、電力機(jī)房等）存在著大量的電磁干擾源，光纖可以不受電磁干擾，在這些環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。3)光纖不存在電磁泄漏，要檢測(cè)光纖中傳輸?shù)男盘?hào)是非常困難的。在保密等級(jí)要求較高的地方（如軍事、研發(fā)、審計(jì)、政府等行業(yè)）是很好的選擇。4)對(duì)帶寬的需求較高的環(huán)境，達(dá)到了1G以上，光纖是很好的選擇。光纖的應(yīng)用正在從主干或機(jī)房逐漸延伸到桌面和住宅用戶，這就意味著越來(lái)越多的不了解光纖特性的用戶開(kāi)始接觸到光纖系統(tǒng)。所以設(shè)計(jì)光纖鏈路系統(tǒng)和選擇產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)當(dāng)前和未來(lái)的應(yīng)用需求，使用兼容的系統(tǒng)和產(chǎn)品，最大可能地便于維護(hù)和管理，適應(yīng)千變?nèi)f化的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和用戶安裝需求等。6光纖連接器可以被直接端接在250μm光纖上嗎?不可以。松套光纜包含外徑為250μm的裸光纖,這是尺寸非常小，并且很脆弱，是無(wú)法對(duì)光纖固定、不足以支撐光纖連接器的重量和非常不安全的，直接在光纜上端接連接器，至少需要使用900μm的緊套層包裹在250μm的光纖外部，這樣才能對(duì)光纖提供保護(hù)和對(duì)連接器形成支撐。7FC連接器可以直接與SC連接器連接嗎？可以，這僅僅是兩種不同類型的連接器的不同連接方法。如果你需要連接他們，你必須選擇混合的轉(zhuǎn)接適配器，使用FC/SC適配器可以分別連接兩端的FC連接器和SC連接器。這種方法要求連接器應(yīng)當(dāng)都是平面研磨，如果你一定需要連接斜角度（APC）連接器，則必采用第二種防止損傷的方法。第二種方法是使用混合跳線和兩個(gè)連接適配器?；旌咸€是指兩端使用不同的光纖連接器類型，這些連接器將連接至你需要連接的地方，這樣就可以在配線面板中使用通用的適配器與系統(tǒng)相連，但是對(duì)系統(tǒng)衰減預(yù)算帶來(lái)一個(gè)連接器對(duì)的增加量。8光纖的固定連接包括機(jī)械式光纖接續(xù)和熱熔接，那么機(jī)械式光纖接續(xù)和熱熔接的選用原則有哪些？機(jī)械式光纖接續(xù)俗稱為光纖冷接，是指不需要熱熔接機(jī)，通過(guò)簡(jiǎn)單的接續(xù)工具、利用機(jī)械連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)單芯或多芯光纖永久連接的光纖接續(xù)方式?？偟膩?lái)說(shuō)，對(duì)小芯數(shù)多地點(diǎn)分散的光纖進(jìn)行接續(xù)時(shí)，宜采用機(jī)械接續(xù)取代熱熔接。機(jī)械式光纖接續(xù)技術(shù)早期經(jīng)常被應(yīng)用在線路搶修、特殊場(chǎng)合的小規(guī)模應(yīng)用等工程實(shí)踐當(dāng)中。近年來(lái)隨著光纖到桌面和光纖到戶（FTTH）在的大規(guī)模部署，人們認(rèn)識(shí)到機(jī)械式光纖接續(xù)作為一種重要的光纖接續(xù)手段的意義。對(duì)于具有用戶數(shù)量大而地點(diǎn)分散的特點(diǎn)的光纖到桌面和光纖到戶應(yīng)用，當(dāng)用戶規(guī)模到一定程度后，施工復(fù)雜程度和施工人員和熔接機(jī)無(wú)法滿足用戶開(kāi)通服務(wù)的時(shí)間要求。機(jī)械式光纖接續(xù)方式由于操作簡(jiǎn)單，人員培訓(xùn)周期短，設(shè)備投資小等特點(diǎn)，為光纖大規(guī)模部署提供了成本效益最高的光纖接續(xù)解決方案。比如樓道高處、狹小空間內(nèi)，照明不足、現(xiàn)場(chǎng)取電不方便等場(chǎng)合，機(jī)械式光纖接續(xù)為設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)人員提供了一個(gè)方便、實(shí)用、快捷、高性能的光纖接續(xù)手段。9在光纖到戶系統(tǒng)中對(duì)光纜接頭盒的要求與電信運(yùn)營(yíng)商戶外線路中所使用的光纜接頭盒有什么不同？首先，在光纖到戶系統(tǒng)中，需要按照實(shí)際需要，在接頭盒內(nèi)預(yù)留分光器的安裝和端接、容納、保護(hù)進(jìn)出分光器的跳線的位置。因?yàn)閷?shí)際情況是分光器可能位于光纜接頭盒、光纜交接箱、配線箱、ODF等設(shè)施中，并在其中進(jìn)行光纜的端接和分配。其次，對(duì)于住宅小區(qū)，光纜接頭盒更多的是采用埋地的方式進(jìn)行安裝，所以對(duì)光纜接頭盒的埋地性能要求更高。另外，在光纖到戶項(xiàng)目中，可能需要考慮大量小芯數(shù)光纜的進(jìn)出。光在光纖中以模的形式傳播，模式是指?jìng)鬏斁€橫截面和縱截面的電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖形，即電磁波的分布情況。每個(gè)模在光纖軸附近以不同的傳播常數(shù)和群速度傳播，擁有獨(dú)立的橫向模場(chǎng)分布和偏振態(tài)。當(dāng)光纖纖芯直徑很小時(shí)，光纖內(nèi)對(duì)給定工作波長(zhǎng)只能傳播一個(gè)模式，稱為單模光纖（SingleModeFiber,SMF）。纖芯直徑較大的光纖可傳輸多個(gè)模式，稱為多模光纖（MultiModeFiber,MMF）。國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（CCITT）建議單模光纖與多模光纖的外徑（包層直徑）均為125μm，多模光纖芯徑50μm，單模光纖芯徑8—10μm。多模光纖的纖芯直徑為50~62.5μm，包層外直徑125μm，單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外直徑125μm。光纖的工作波長(zhǎng)有短波長(zhǎng)0.85μm、長(zhǎng)波長(zhǎng)1.31μm和1.55μm。光纖損耗一般是隨波長(zhǎng)加長(zhǎng)而減小，0.85μm的損耗為2.5dB/km,1.31μm的損耗為0.35dB/km，1.55μm的損耗為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長(zhǎng)1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范圍內(nèi)都有損耗高峰，這兩個(gè)范圍未能充分利用。80年代起，傾向于多用單模光纖，而且先用長(zhǎng)波長(zhǎng)1.31μm。多模光纖多模光纖(MultiModeFiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。單模光纖單模光纖(SingleModeFiber)：中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的材料色散和波導(dǎo)色散一為正、一為負(fù)，大小也正好相等。這就是說(shuō)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來(lái)看，1.31μm處正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣，1.31μm波長(zhǎng)區(qū)就成