4、传输介质——光纤与光缆
前面我們學(xué)過(guò)了兩種傳輸介質(zhì)，雙絞線和同軸電纜，介紹了相關(guān)的線纜知識(shí)以及它們的分類。本節(jié)我們繼續(xù)學(xué)習(xí)綜合布線中的傳輸介質(zhì)，介紹光纖和光纜的內(nèi)容。
相比于同軸電纜和雙絞線，光纖具有更優(yōu)良的性能，例如傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸帶寬大、傳輸質(zhì)量高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，是大型網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種傳輸介質(zhì)。
在學(xué)習(xí)具體的知識(shí)之前，首先我們要明確一個(gè)前題，光纖和光纜這兩種物質(zhì)，從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，它們是不一樣的，它們是有區(qū)別的。
在TCP/IP原理專欄中，我們學(xué)習(xí)到光纖的結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外是由纖芯、包層、涂覆層構(gòu)成的，其中纖芯主要是由石英玻璃制成的細(xì)絲，它的質(zhì)地比較脆，容易斷裂，所以要在外面包上保護(hù)層。
再來(lái)看，光纜的概念：光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜芯，外包有護(hù)套，用以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳輸?shù)囊环N通信線路。
所以，光纜和光纖的區(qū)別所在就是，光纜是把光纖當(dāng)作自己的纜芯，外層套上塑料保護(hù)套管或絕緣外皮。也就是光纖包含在光纜里面，是光纜的一部分。
光纖的分類
在TCP/IP原理專欄中，我們介紹了光纖的一種分類，分為單模光纖和多模光纖。關(guān)于多模光纖和單模光纖的導(dǎo)光原理，在這里我們不再贅述了，如果要了解，請(qǐng)參看TCP/IP原理專欄第九節(jié)的內(nèi)容。
這兩種光纖比較起來(lái)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，單模光纖能夠支持遠(yuǎn)距離傳輸，性能比較好，當(dāng)然價(jià)格也更貴，通常使用激光作為光源；而多模光纖適用于對(duì)技術(shù)要求不高的環(huán)境，價(jià)格比單模便宜，通常使用發(fā)光二極管作為光源，適合局域網(wǎng)布線場(chǎng)景。所以在實(shí)際應(yīng)用中要以適用為標(biāo)準(zhǔn)。
除了以上兩種分類以外，還可以按照光纖芯的折射率分布來(lái)分類，分成階躍型光纖和漸變型光纖兩類。
這兩類的區(qū)別是：階躍型光纖的光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的，光束在里面就像走臺(tái)階一樣；漸變型光纖的光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小的，通過(guò)一組示意圖觀察一下它們的特點(diǎn)：
光纖耦合器（接頭）?
就像雙絞線的匹配接頭RJ-45，同軸電纜的匹配接頭BNC和AUI一樣，光纖也有自己匹配的接頭，更專業(yè)的說(shuō)法稱作“光纖耦合器”。不過(guò)光纖的接頭種類有很多，它們各自有不同的特點(diǎn)，最常用的有這樣幾種：FC、SC、ST和LC。
FC型連接器：外觀是圓形帶螺紋的，外部是采用金屬套加強(qiáng)保護(hù)，螺絲扣緊固，多用在光纖配線架上。
SC型連接器：外觀是卡接式方形頭，多用于插在交換機(jī)或路由器上的光纖模塊上，用SC頭連接的光纖一般是單芯雙向傳輸，即一芯光纖利用不同的波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。
ST型連接器：外觀為卡接式圓形頭，多用于光纖配線架上，緊固方式也是螺絲扣緊固。
LC型連接器：外觀是卡接式小方口，主要用于插在交換機(jī)或路由器上的光纖模塊上，用LC頭連接的光纖一般是雙芯傳輸，即雙芯光纖分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的收和發(fā)。
下面通過(guò)一組圖片來(lái)觀察一下：
光纖的等級(jí)
單模光纖和多模光纖都有各自相應(yīng)的等級(jí)，等級(jí)越高，那么傳輸距離就更長(zhǎng)，傳輸?shù)娜萘恳哺?#xff0c;相應(yīng)的，就能應(yīng)用于需要更高技術(shù)的環(huán)境下。比如等級(jí)比較低的用在普通室內(nèi)布線，等級(jí)比較高的應(yīng)用在大型數(shù)據(jù)中心這些需要高保障的地方。
單模光纖的等級(jí)主要有G.652、G.653……G657系列，應(yīng)用的環(huán)境基本都是海底或地面的長(zhǎng)距離布線場(chǎng)景。
多模光纖的等級(jí)主要有OM1、OM2、OM3、OM4、OM5。其中，OM1/2廣泛用于建筑物室內(nèi)布線，支持最大值為1GB的以太網(wǎng)路傳輸；OM3/4/5通常用于在數(shù)據(jù)中心的布線環(huán)境，支持10G甚至是40/100G高速以太網(wǎng)路的傳輸。
根據(jù)光纖線纜的外皮顏色，我們可以大概的判斷出單模光纖和多模光纖，一般大多數(shù)單模光纖的外皮顏色是黃色，多模光纖的外皮顏色是橙色，但這只是大多數(shù)，并不是絕對(duì)的，也有可能是其它的顏色，比如多模光纖的各個(gè)等級(jí)，它的外皮顏色并不都是橙色，OM1和OM2的外皮是橙色，OM3和OM4的外皮多是水藍(lán)色，新型OM5的外皮顏色多為石灰綠色。
單模室內(nèi)光纖：
多模室內(nèi)光纖：
光纜
上面我們講到，光纖是包含在光纜內(nèi)的一部分，所以光纜的構(gòu)成就比光纖更為復(fù)雜，根據(jù)光纜的應(yīng)用場(chǎng)景，可以分為室內(nèi)光纜、室外光纜、鎧裝野戰(zhàn)光纜、海底光纜等。
一般來(lái)說(shuō)，室內(nèi)光纜的加強(qiáng)度不是太高，一般是裸光纖外套涂覆層，加上芳綸紗加強(qiáng)元件，最外層加絕緣保護(hù)套。實(shí)際應(yīng)用中，室內(nèi)光纜具有一定阻燃性即可，防水防粉塵性能不需要太強(qiáng)。室內(nèi)光纜剖面圖如圖所示：
室外光纜一般要具有良好的防水性（保證不受雨雪影響）、良好的防雷性（保證不受雷擊）、良好的金屬鎧裝保護(hù)性（防老鼠撕咬）等，特殊的場(chǎng)景（例如海底、粉塵重度的工廠）則更需要特殊的措施保護(hù)。
室外光纜的內(nèi)部構(gòu)成，除了最主要的裸光纖、外護(hù)套等，還要有必要的填充物，例如阻水油膏，還要有加強(qiáng)硬度保護(hù)的鋼絲、軋紋鋼帶等。
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關(guān)于光纖和光纜的相關(guān)知識(shí)，我們本節(jié)就學(xué)習(xí)這些，另外還有尾纖、跳線、配線架等內(nèi)容，我們放到后面的內(nèi)容中介紹。下一節(jié)，我們學(xué)習(xí)最后一種布線系統(tǒng)常用的有線傳輸介質(zhì)——大對(duì)數(shù)電纜。
參考資料：陳光輝《網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)與施工技術(shù)》第五版、公眾號(hào)弱電干貨
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的4、传输介质——光纤与光缆的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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