光纤电缆购买指南

选择单模或多模光纤用于高性能数据网络和电信

快速数据传输，更薄，更轻的电缆和更长的信号范围只是使光纤电缆成为企业数据网络和电信的可靠选择的几个好处。

如何选择光缆

由于电缆类型、性能特点和更精确的安装要求的多样性，光纤电缆的选择可能是复杂的。首先确定以下需求:

• 距离
• 网络速度
• 电缆套管
• 连接器

一旦你缩小了选择范围，你还应该考虑成本和未来的保障。额外的要求将由您的特定应用程序的需求驱动。如果您在确定要求或选择预端或定制光纤电缆方面需要帮助，请与我们联系．

网络速度和距离
多模光纤(MMF)曾经是数据中心和企业网络的自动选择，因为它比单模光纤(SMF)便宜。如今，成本差异已经不那么明显了。例如，3米LC-to-LC双工SMF电缆的价格比等效MMF电缆高出约1美元。

与其关注单模与多模，不如关注由整体网络设计决定的连接距离和网络速度。如果需要在相对较短的距离(例如小于300米)内移动大量数据，那么OM3 MMF可能是最佳选择。如果数据传输速度或距离是关键要求，请考虑SMF。注意，MMF范围取决于电缆的OM等级。

指表2:光纤电缆的速度和长度为指导。

电缆套管
所有室内光纤布线必须符合当地消防规范。在美国，防火等级和护套标识由国家电气规范(NEC)第77条定义。如果您的电缆将穿过隔水管或静压室空间，请确保电缆护套相应额定。

除防火等级外，电缆护套在拉伸载荷下的柔韧性和强度等其他性能也应考虑在内。有关护套材料和防火等级的更多信息，请参见光缆护套．

连接器
光纤电缆终端通常由网络设备上的端口决定。例如，如果您的10G以太网交换机具有多光纤MTP端口，则需要具有所需光纤数量的电缆。

如果您正在为40GbE或100GbE应用选择电缆，请考虑有源光缆(aoc)．它们将光纤电缆和收发器结合在一起，完全省去了连接器。

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光缆基础知识

什么是光纤电缆?
光纤电缆是一种利用光长距离传输数据的电缆。它由玻璃或塑料制成的核心组成，核心周围有多层保护材料，如包层。电缆的核心是数据作为光信号传输的地方，而包层有助于将光信号限制在核心内。涂层和加强构件保护脆弱的光纤芯免受损坏。

光纤电缆被用于各种应用，包括电信、互联网服务和有线电视。与传统的铜电缆相比，它们有几个优点，包括更快的数据传输速度，抗电磁干扰(EMI)，以及能够在更远的距离上传输数据。它们也比铜电缆更耐用，不易损坏。

光纤电缆有多种类型，包括单模光纤和多模光纤，可用于各种类型的网络配置，包括点对点、环形和星形。它们通常用于高速数据传输，随着对更快、更可靠的广域网连接的需求持续增长，它们变得越来越重要。

核心光纤电缆的中心是一根被称为芯的薄玻璃管，用于传输激光或发光二极管(LED)产生的光脉冲。单模芯通常为8.3或9 μ m，而多模芯直径为50和62.5 μ m。

包层-保护和包围光纤核心的一层薄玻璃，将光反射回核心，使光波沿光纤的长度传播。

主要的涂料这层较厚的塑料也被称为主缓冲层。它的设计是为了吸收冲击，防止过度弯曲和加强纤维芯。

增强纤维或增强纤维-从凝胶填充套筒到凯夫拉纤维股，加强构件设计用于保护纤维芯免受过度的拉力和挤压，特别是在安装过程中。

外夹克-外层护套，或电缆护套，为核心导体提供最后一层保护，并进一步加强电缆。护套的颜色编码用于识别电缆中光纤的类型:黄色代表单模，橙色代表多模，等等。电缆护套也有防火等级，如OFNR, OFNP或LSZH。

光缆是如何工作的

光脉冲通过两侧的反射沿光纤电缆的核心向下传播。除了光源外，传输信号不需要任何电源。乐鱼体育AAP光脉冲在减弱并需要再生之前会传播许多英里。

核心的大小对于决定信号传播的距离很重要。一般来说，核心越小，光在需要再生之前走得越远。单模光纤(SMF)有一个小芯，使光的路径窄，并允许它传播到100公里。多模光纤(MMF)具有更大的核心，能够承载更多的数据，但在较长的距离上容易出现信号质量问题，使其更适合于室内布线和短途网络。

光纤电缆能传递信号多远?
信号传输距离取决于电缆的类型、波长和网络本身。10 Gbps多模电缆的典型范围约为984英尺，单模电缆的典型范围为25英里。如果需要更长的跨度，则可以使用光放大器或中继器来再生和纠正光信号的错误。

单模激光产生的光会伤害你的眼睛吗?
是的，来自单模电缆末端或交换机传输端口的激光会严重损害你的眼睛。光纤线缆和端口的两端应始终盖好保护罩。

光纤电缆与铜电缆的优点

更快的数据传输速度光子以光速传播的速度比电子在铜导体上传播的速度快100多倍。在比较光纤和铜线的数据传输速度时，光纤更容易胜出。铜光纤目前最高可达40 Gbps，而OM5光纤的速度可达100 Gbps。

更高的带宽-光纤电缆的带宽容量比铜电缆高得多，可以一次传输更多的数据。

更长的传输距离长距离传输时，铜缆和光纤电缆都会出现信号损失，但铜缆的这种衰减要大得多。据估计，在100米的距离内，光纤信号强度仅损失3%，而铜信号强度损失94%。

抗电磁干扰(EMI)—铜线会产生电磁干扰场，可能会导致其他电缆的信号错误。光纤电缆不导电，不容易受到电磁干扰。

电气隔离-由于光纤电缆不携带电力，因此不需要将发射机和接收机接地。也没有触电、电弧、高温或火灾的危险。

更轻、更薄的电缆—光纤电缆的直径约为铜线的1 / 4，重量约为铜线的1 / 10，便于安装，有利于机柜内空气流通。

更好的可靠性-光纤电缆比铜线更耐用，不易损坏，在高速数据传输中更可靠。

安全—光纤电缆比铜线更安全，因为未经授权的用户很难侵入数据传输。

环境友好型—光纤电缆是用玻璃或塑料制成的，这是环保材料，而铜电缆是用铜制成的，铜是有限的资源。

光缆种类

单模vs多模
光纤电缆有两种“模式”:多模或单模。模式是指光的脉冲:多个脉冲或单个脉冲。

为什么多模光纤电缆被指定为50/125或62.5/125?
这些名称是指核心和包层的直径。例如，50/125电缆具有50微米的芯线和125微米的包层。

单工vs双工
单工电缆使用单股光纤，一端是发射机(TX)，另一端是接收器(RX)。电缆不可逆，只支持单向传输。2022世界杯中国时间表它通常用于监控应用程序，其中传感器将时间敏感数据发送回集中式系统。

全双工电缆使用两根光纤同时传输和接收数据，本质上是两根单工电缆一起工作来处理双向数据传输。两端的双连接器能够同时发射和接收。半双工电缆也能够双向通信，但不能同时进行。双工线缆通常用于连接高速网络中的网络设备，如交换机、服务器、存储系统等。

纤维的极性

在双工光纤电缆中，需要两根光纤进行双向连接:一根用于传输，一根用于接收。极性是指光从光纤一端传播到另一端的方向。要进行连接，发射器(Tx)必须连接到电缆另一端的相应接收器(Rx)。

安装中的极性错误是很常见的，因此TIA发布了指导方针来帮助安装人员保持极性，特别是跨多个段的极性(参见ANSI/TIA-598- c，附录B)。该标准定义了连接器和适配器的A位置和B位置标记，一端的A位置路由到另一端的B位置。当看到一个键处于“向上”位置的连接器时，“a”总是在左边，“B”总是在右边。

伊顿纤维跳线也有颜色编码。注意上面电缆上的黄色套筒是如何一端表示位置A，另一端表示位置B的。

可切换极性连接器

为什么需要可切换的极性连接器?
a - b双工跳线提供了一个交叉，发射器连接到接收器。不管连接是单根电缆还是一系列的跳线、适配器和跳线面板，当你把一个通道中的所有交叉线加起来时，它应该是一个奇数。

大多数光纤双工电缆具有固定的极性，这意味着LC连接器的位置不能改变。然而，有时可切换的极性电缆是必要的，无论是通过设计还是解决安装错误。建筑物之间或贴片板之间的光纤通常直接穿过(即不交叉)，即使这与ANSI/TIA标准的建议相反。拆解电缆也是一种常见的解决极性错误安装。

可切换极性光纤电缆的种类

各种光纤电缆类型

OM和OS名称

“OM”和“OS”分别代表光多模和光单模。它们最初是在ISO/IEC 11801标准中定义的，该标准涵盖了场所电缆，并根据波长和带宽对光缆进行了分类。

下面的图表比较了不同类型的纤维。

多模带宽
在多模光纤中，光在电缆中传播时采用不同的路径(模式)。更接近核心中心的路径更短，所以，在所有条件相同的情况下，光通过这些路径所花费的时间会更短。多模光纤通过减慢较短的路径并允许较长的路径更快地移动，从而使所有模式同时到达接收器来补偿这一点。当然，这是一个理想的情况。在现实中，模式到达的时间略有不同，导致光脉冲扩散开来，使接收器更难解释信号。

过载vs.有效带宽
旧的多模电缆使用发光二极管(led)作为光源。这些LED光源通过使用所有可用路径“过度填充”光纤。过充发射(OFL)带宽是衡量带有LED源的电缆数据传输能力的指标，用于运行速度低于1gb的传统光纤电缆。

更快的网络需要更聚焦的光源，它以垂直腔面发射激光器(VCSEL)的形式出现，发音为“vixel”，这是一种省略了垂直于其表面的激光束的半导体。不仅光束更窄，导致较低的信号色散，vcsel也更便宜的制造和更节能。乐鱼体育AAP但是VCSEL光源有一个问题。它们产生的光在整个电缆芯上并不均匀。本质上，核心是“不足填充”的，一些模式比其他模式携带更强的光脉冲。这也意味着必须使用有效模态带宽(EMB)而不是OFL来测量多模光纤的性能。

比较多模式和单模式的速度和距离

什么是SWDM?
短波波分复用(SWDM)通过电缆传输数据，使用850 ~ 953 nm范围内的不同波长。SWDM4收发器使用四个不同波长的光源来产生一个多路信号，该信号通过双光纤双工MMF电缆传输。通过使用波长而不是额外的光纤来增加带宽，可以降低成本，并在现有的双光纤电缆上实现40G和100G的数据传输速率。

SWDM4可与传统的10G OM3和OM4双工MMF，以及更新的OM5宽带多模光纤(WBMMF)一起使用。OM5专门设计用于支持850-953 nm范围内的SWDM4波长2022世界杯中国时间表。

光缆终端

与铜类电缆不同，无论电缆类型如何，都使用无处不在的RJ45连接器，玻璃和塑料光缆可以使用各种连接器类型进行端接。连接器的选择是由设备和应用的要求决定的，包括预期的配合循环次数和振动量。

单模光纤需要一个干净、精确对齐的收发器，以亚微米的精度将光注入其小内核。相比之下，多模光纤稍微宽容一些。

光缆护套

夹克的材料

大多数室内光缆使用低成本、耐火的聚氯乙烯(PVC)护套。一些装置(例如密闭空间，但不包括立管或静压室)可能会选择更昂贵的低烟零卤(LSZH)护套，该护套由热塑性塑料或热固性化合物制成，具有优异的阻燃性能，燃烧时几乎不会产生烟雾或有毒烟雾。

聚乙烯(PE)是室外应用的首选，因为它耐潮湿和阳光(紫外线)，耐磨性和在广泛的温度范围内的灵活性。

夹克的颜色

彩色护套和连接器用于标识室内电缆和军用电缆的模式和OM等级，便于一眼识别电缆的性能，确保安装人员在每次连接时使用正确的电缆类型。户外电缆外壳通常是黑色的，因此它们可以抵抗阳光的伤害，排除了任何颜色编码的使用。

TIA-598D中规定的颜色代码标准和约定如下表所示。护套上还印有电缆的附加信息。例如，芯尺寸为50/125、带宽为850 nm激光优化的OM4多模电缆的护套可能被标记为“OM4 850 LO 50/125”。

防火等级

美国消防协会的国家电气规范(NEC)规定了光纤电缆的耐火等级。室内光纤装置通常分为静压室、立管或通用型。安装在通风室空间和立管中的电缆必须符合NEC第770条和UL 1651光纤电缆标准中列出的火焰传播和烟雾产生标准。

UL 1651定义了以下几种光纤电缆类型:

• 光纤不导电静压箱(OFNP)
• 光纤导电静压箱(OFCP)
• 光纤不导电Riser (OFNR)
• 光纤导电Riser (OFCR)
• 非导电通用光纤(OFNG)
• 通用导电光纤(OFCG)

导电光缆和非导电光缆的区别是什么?
非导电电缆中不包含任何可以传递电流的物质。导电电缆包括金属强度部件，护套或其他可能携带电流的金属部件，即使这不是预期的用途。

注意:各国的消防规定各不相同。在美国，《国家电气规范》第770条规定了室内光纤电缆的安装和测试。在欧洲，尽管各个国家可能有自己的标准组织，如英国的英国标准协会(BSI)，但这是由IEC/CEI负责的。

光缆性能

光回波损耗

当光脉冲到达光纤芯的末端时，一定比例的光被反射回光源。这种ORL (Optical Return Loss)，单位为dB，只影响使用激光光源的光纤，会降低数据传输速度。单模光纤和带有VCSEL光源的多模光纤对ORL很敏感。带有LED光源的老式多模光纤不受ORL的限制。

光回波损失和反射是一回事吗?
ORL和反向反射经常互换使用，但它们实际上是不同的。ORL是所有系统组件(包括光纤本身乐鱼体育AAP)损失的总功率。反射功率只是ORL的乐鱼体育AAP一个组成部分。

光回损可以通过确保护套清洁和连接器正确匹配来最小化。也可以通过选择具有优化物理接口的端面的光纤电缆来减少损耗。最初的光纤连接器有一个简单的平面，留下了一个相对较大的区域，可能会在重复连接时被损坏。物理接触(PC)连接器被抛光成略圆的表面，以减少端面的尺寸。的端面超物理接触(UPC)连接器具有更大的半径，因此光纤在靠近光纤芯的曲线顶点处接触。

倾斜物理接触(APC)连接器的护套以5到15度的角度切割。该角度将反射光引导出核心，导致ORL值较低。

插入损耗

插入损耗是指光纤中两个固定点之间损失的光量，以分贝(dB)为单位。插入损耗可能发生在光纤与连接器连接或拼接时，通常是由于光纤芯不对中、脏的套圈或质量较差的连接器造成的。所有系统组件的插入损耗之和应在与安装人员商定的链路损耗预算规定的范围内。

光纤线缆安装常见问题

光纤电缆的最小弯曲半径是多少?
对于不受拉拉力的电缆，其最小半径不小于电缆外径的10倍。例如，外径为3.0 mm的多模电缆，其最小弯曲半径要求为30mm。电缆在拉伸载荷下的弯曲半径可能更大。详细信息请参阅电缆的规格表。

光纤电缆的最大拉力(拉力)是多少?
在安装过程中，光纤电缆在穿过管道系统和绕过弯道时可能会受到应力。即使从电缆卷轴上拉动电缆也可能造成损坏。安装后，电缆还可以承受持续的拉力，例如在电缆下降处或通过隔水管时。

光纤电缆的最大拉伸额定值是在电缆的光纤或光学性能受损之前，电缆所能承受的最大拉力。电缆制造商通常会提供两个值:安装时的最大拉伸额定值和运行时的最大拉伸额定值。

光纤电缆最好是用手平稳地拉。它不应该被拉，推或遭受过度扭曲。

什么是光纤流量接入点(TAP)?
无源光纤流量接入点(TAP)允许网络管理员在不影响主链路性能的情况下监控实时网络流量。当与流量监控系统一起使用时，TAPs可用于监控服务质量、启用使用计费和检测安全漏洞。