什么是光缆?

A 光纤电缆 在塑料外壳内包含一根到数百根光纤。光纤电缆(或光纤电缆)以光的形式传输数据信号,并且在几英尺到数百英里的任何地方传输,比传统铜缆中的信号快得多。

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光纤电缆

光缆是由什么制成的?

光纤电缆由 玻璃纤维 在短距离和长距离传输光信号。它们用于工业通信环境以及用于高速数据传输的电信网络。它们还用于在外科手术和军事激光防御系统等应用中传输高功率激光能量。在通信应用中,光纤正在取代铜线,因为它们可以比铜线传输更多的信息并以更高的速度传输。

光缆中的玻璃纤维
玻璃纤维

2 光纤的主要类型是什么?

光纤主要有两大类: 单模 and 多模. “模式”是指沿着光纤传播的光线。  多模(多束光)光纤 进一步分类为分级指数或阶梯指数。折射率分布描述了多条光线沿光纤传播的方式。在多模渐变折射率光纤中,光以正弦模式沿着光纤长度向下传播,几乎同时到达末端。这种类型的多模光纤用于短距离数据通信网络,例如建筑物内或办公园区的建筑物之间。在多模阶跃折射率光纤中,多条光线以随意的方式沿光纤传播,每条光线在不同时间到达末端。这些类型的光纤还用于短距离、恶劣的工业和航空航天环境,以提供安全的通信。更大纤芯的多模阶跃折射率光纤可用于在手术室等场所传输激光能量,清除历史古迹上的涂鸦,以及在军事防御系统中引导能量。多模光纤的纤芯尺寸从 50 到 2000 微米不等。它们可以由纯二氧化硅石英、塑料或其他材料制成。

单模光纤 设计为只允许一束光线沿其路径传播。单束光线以阶跃折射率模式穿过光纤的长度。当铺设在海底时,这种类型的光纤可以在城市、地区、国家和大陆之间的很长距离内传输大量数据(例如,数百个电话)。   

光纤电缆的主要类型有哪些?

根据最终用途,光纤电缆有多种结构。它们的范围很广,从单一结构(一根纤维与外部 PVC 或其他塑料)到由数百根纤维组成的电缆,这些纤维分组在管中,并绞合在带有塑料外护套的中央加强件周围。多模光纤通常采用单工、双工、拉链设计,可以是紧套或松管配置,可包含 1 到几十根光纤。单模光缆结构更复杂,可能包含数百根光纤。

任何一种光纤电缆的电缆结构都是为了保护内部的光纤:防止过度弯曲、挤压、剧烈拉扯等。 电缆的外护套 可以由各种塑料材料制成,从 PVC 到聚氨酯再到聚乙烯等等。

光缆的主要组成部分是什么?

组成光纤电缆的组件数量将根据最终用途而有所不同。当应用程序是轻型的时,一些设计很简单。光缆暴露的环境越恶劣,光缆结构就越复杂。简单来说,光缆有5个基本组件:

  1. 光纤的纤芯尺寸可在 8 微米到 2000 微米之间变化。
  2. 包层是围绕纤芯的层。这通常是二氧化硅,有时可以是塑料。
  3. 涂层。这是光纤的外层。它是挤压成型的,可以着色,以便在多芯电缆中轻松识别。 
  4. 一个加强件,将提供额外的保护,防止破损/信号恶化。
  5. 外护套,为内部光纤提供最后一层保护。

一根光缆中有多少根光纤?

光缆中的光纤数量称为“光纤数”。纤维数会因应用而异。今天,它的范围可以从一根光纤到大约 1,000 根光纤。电缆制造商一直在寻找增加光纤数量的方法,以满足对带宽不断增长的需求。

光纤电缆会变热吗?

不会。光纤不会被它们携带的光加热,因此不会散发热量或引起任何其他类型的加热效应。

如果光纤电缆变得太热会怎样?

光纤电缆可能会因热量而损坏。如果光缆的温度超过制造商建议的存储和操作温度范围,光缆护套将不再保护内部的光纤,这可能会导致衰减增加(信号减弱)并可能导致光纤断裂。

寒冷的天气会影响光纤电缆吗?

光纤电缆设计用于在很宽的温度范围内工作。制造商根据最终用户的环境因素选择护套材料。制造商将为其生产的电缆指定存储和工作温度范围。在制造商的温度规范之外存储和/或操作会导致光纤在护套保护光纤的能力和光纤承载信号的能力方面出现故障。

当光缆变得太冷时会发生什么?

就像光纤电缆在制造商建议的最高温度以上存储/运行时出现故障一样,在低于推荐的低温下存储/运行时也会出现故障。电缆护套故障可能导致电缆内部光纤损坏。结果是信号丢失。 

光纤电缆有什么特别之处?

光纤通过光子(光粒子)传输数据,而不是通过电子方式传输数据的铜缆。数据在专为长距离网络设计的光纤中以光速传输。数据无法在铜缆中传输得那么快或那么远。此外,与铜缆不同,光缆不受 EMI(电磁干扰)的影响。光纤电缆在当今社会广泛使用,因为它们提供使物联网 (IOT) 成为可能所需的数据速度和带宽。 

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光纤在电信和数据传输应用中流行的主要原因是它提供了许多优于铜线的优势。这些包括:

• 光纤没有电阻,因此不会因电流流过导体产生热量而造成损耗;

• 使用光纤传输信号的速度远高于传统导体。

光纤电缆比同轴电缆好吗?

同轴电缆用于电视和无线电信号的长距离传输。在大多数应用中,光纤电缆正在取代同轴电缆,因为它们提供更高的带宽、更高的可靠性、更低的每比特成本、更长的中继器之间的距离以及更大的安装灵活性。

光缆相对于铜缆的主要优势是什么?

主要优点是:

1、单股光纤的带宽容量可以远大于同等长度的同轴电缆的带宽容量,并且不存在与射频信号相关的电干扰问题。

2. 光纤具有极低的衰减特性,适用于长距离传输应用。

哪种类型的光缆使用最广泛?

单模 光纤占当今制造的最大数量的光纤。单模光缆连接城市、地区、国家、大陆。它们安装在空中、地下和海底。

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你什么时候会使用光缆?

当需要在很远的距离内以很小的损耗传输大量数据时,服务提供商会安装光纤电缆。需要在短距离内传输激光能量的原始设备制造商也将使用光纤。如果避免 EMI 是一项关键要求,则光纤将是首选。 

光纤电缆贵吗?

早些年,与铜缆相比,光缆价格昂贵,尤其是当您包括安装成本和一般光脉冲所需的有源组件(LED 和/或激光二极管)时。多年来,光纤系统的定价已显着下降,它们多次与更传统的铜缆安装在价格方面展开正面竞争。

光缆可以走多远?

根据应用的不同,部署的光纤电缆的长度可以从几英尺到数千英里不等。   

光缆的使用寿命是多久?

光纤电缆非常耐用,可以承受极端温度和条件。单股的平均寿命约为25年。它不会像铜线那样断裂或变质。然而,由于一种称为静态疲劳的现象,它可能会随着时间的推移而变脆。高抗拉强度纤维和电缆设计可减轻静态疲劳的不利影响。 

光缆是如何安装的?

根据安装的光纤电缆类型,制造商可提供特定的安装实践。例如,地面光缆的安装需要大量的技能和经验。该过程可以从挖掘、挖沟或钻孔和安装地下管道开始,以便为安装人员的设备提供通道。完成此操作后,安装人员必须安装构成光学系统的各种组件:接头、连接器等。最后,一旦所有这些元件都正确连接,将对其进行测试以确保正常运行。

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