EP16 光纖結構
光纖通訊在我們今天的社會有著非常廣泛的應用。網際網路的普及又依託在高性能的資料通訊上,而高速資料通訊,又依賴於高速的傳輸介質,就是我們今天所說的光纖。
No.1
光纖的優勢
首先讓我們瞭解一下,光纖到底有哪些優勢。首先就是高頻寬,頻帶的寬窄代表著傳輸容量的大小,載波頻率越高,傳輸的信號寬度就會越大。
另一個非常重要的優勢就是低損耗。我們都知道,在銅介質中,高性能的同軸電纜,在800MHz的頻率下,每公里損耗達到40db,相比之下光纖的損耗就小很多,比如我們現在的高速光纖,可以達到每公里幾個db的損耗,這個遠遠比銅介質損耗小很多。
第三個優勢就是抗干擾能力強。我們都知道銅介質要考慮線對間互相的干擾,還有外來的干擾,而光纖就不存在這些問題。所以很多機密單位一般會大面積採用光纖。
還有一個很重要的優勢就是光纖體積很輕。一百米雙絞線會很大一箱,但是光纖拿在手裡就很小。
最後一個優點就是價格低。當然這個價格低也是在一定條件下。因為我們所說的光纖已經比較低價了,但我們仍要考慮光纖網卡/光收發器(SFP)的價格。
No.2
光纖的物理結構
光纖是傳光的纖維波導或光導纖維的簡稱。其典型結構是多層同軸圓柱體,如上圖所示,自內向外為纖芯、包層和塗覆層。光纖的核心部分是纖芯和包層,其中纖芯由高度透明的材料製成,是光波的主要傳輸通道;包層的折射率略小於纖芯,使光的傳輸性能相對穩定。纖芯粗細、纖芯的材料和包層材料的折射率,對光纖的特性起決定性影響。塗覆層包括一次塗覆、緩衝層和二次塗覆,保護光纖不受水氣的侵蝕和機械的擦傷,同時又增加光纖的柔韌性,起到延長光纖壽命的作用。
上圖是多模光纖和單模光纖的橫截面。我們經常看到多模光纖標示著的50/125m m或者62.5/125m m,其實這兩個數字指的是纖芯的直徑和輔層的直徑。單模纖芯規格是8.3m m,包層也是125m m。