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是光導纖維的簡寫,是一種利用光在玻璃或塑料製成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。前香港中文大學校長高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用於通訊傳輸的設想,高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學奬。
微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎麯而不至於斷裂。通常,光纖的一端的發射裝置使用發光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈衝傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。
在日常生活中,由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電綫傳導的損耗低得多,光纖被用作長距離的信息傳遞。
通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆.多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆後的纜綫即被稱為光纜.光纖外層的保護結構可防止周遭環境對光纖的傷害,如水,火,電擊等.光纜分為:光纖,緩衝層及披覆.光纖和同軸電纜相似,衹是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中,芯的直徑是15μm~50μm, 大致與人的頭髮的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍着一層折射率比芯低的玻璃封套, 以使光纖保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護封套。光纖通常被紮成束,外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃製成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。 |
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1870年的一天,英國物理學家丁達爾到皇傢學會的演講廳講光的全反射原理,他做了一個簡單的實驗:在裝滿水的木桶上鑽個孔,然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀衆們大吃一驚。人們看到,放光的水從水桶的小孔裏流了出來,水流彎麯,光綫也跟着彎麯,光居然被彎彎麯麯的水俘獲了。
人們曾經發現,光能沿着從酒桶中噴出的細酒流傳輸;人們還發現,光能順着彎麯的玻璃棒前進。這是為什麽呢?難道光綫不再直進了嗎?這些現象引起了丁達爾的註意,經過他的研究,發現這是全反射的作用,即光從水中射嚮空氣,當入射角大於某一角度時,折射光綫消失,全部光綫都反射回水中。表面上看,光好像在水流中彎麯前進。實際上,在彎麯的水流裏,光仍沿直綫傳播,衹不過在內表面上發生了多次全反射,光綫經過多次全反射嚮前傳播。
後來人們造出一種透明度很高、粗細像蜘蛛絲一樣的玻璃絲──玻璃纖維,當光綫以合適的角度射入玻璃纖維時,光就沿着彎彎麯麯的玻璃纖維前進。由於這種纖維能夠用來傳輸光綫,所以稱它為光導纖維。
光導纖維可以用在通信技術裏。1979年9月,一條3.3公裏的120路光纜通信係統在北京建成,幾年後上海、天津、武漢等地也相繼鋪設了光纜綫路,利用光導纖維進行通信。
利用光導纖維進行的通信叫光纖通信。一對金屬電話綫至多衹能同時傳送一千多路電話,而根據理論計算,一對細如蛛絲的光導纖維可以同時通一百億路電話!鋪設1000公裏的同軸電纜大約需要500噸銅,改用光纖通信衹需幾公斤石英就可以了。沙石中就含有石英,幾乎是取之不盡的。
另外,利用光導纖維製成的內窺鏡,可以幫助醫生檢查胃、食道、十二指腸等的疾病。光導纖維胃鏡是由上千根玻璃纖維組成的軟管,它有輸送光綫、傳導圖像的本領,又有柔軟、靈活,可以任意彎麯等優點,可以通過食道插入胃裏。光導纖維把胃裏的圖像傳出來,醫生就可以窺見胃裏的情形,然後根據情況進行診斷和治療。
就在剛剛公佈的2009年度諾貝爾物理學奬獲得者中,有“光纖之父”的華裔科學家高錕,憑藉在光纖領域的卓著研究而獲得此殊榮。 |
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多股光導纖維做成的光纜可用於通信,它的傳導性能良好,傳輸信息容量大,一條通路可同時容納數十人通話;可以同時傳送數十套電視節目,供自由選看。光導纖維內窺鏡可導入心髒和腦室,測量心髒中的血壓、血液中氧的飽和度、體溫等。用光導纖維連接的激光手術刀已在臨床應用,並可用作光敏法治癌。
光導纖維可以把陽光送到各個角落,還可以進行機械加工。計算機、機器人、汽車配電盤等也已成功地用光導纖維傳輸光源或圖像。如與敏感元件組合或利用本身的特性,則可以做成各種傳感器,測量壓力、流量、溫度、位移、光澤和顔色等。在能量傳輸和信息傳輸方面也獲得廣泛的應用。
高分子光導纖維開發之初,僅用於汽車照明燈的控製和裝飾。現在主要用於醫學、裝飾、汽車、船舶等方面,以顯示元件為主。在通信和圖像傳輸方面,高分子光導纖維的應用日益增多,工業上用於光導嚮器、顯示盤、標識、開關類照明調節、光學傳感器等,同時也用在裝飾顯示、廣告顯示。 |
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1880-AlexandraGrahamBell發明光束通話傳輸
1960-電射及光纖之發明
1966-華裔科學家“光纖之父”高錕 預言光纖將用於通信。
1970-美國康寧公司成功研製成傳輸損耗衹有20dm/km的光纖。
1977-首次實際安裝電話光纖網路
1978-FORT在法國首次安裝其生産之光纖電
1979-趙梓森拉製出我國自主研發的第一根實用光纖,被譽為“中國光纖之父”
1990-區域網路及其他短距離傳輸應用之光纖
2000-到屋邊光纖=>到桌邊光纖
2005 FTTH(Fiber To The Home)光纖直接到家庭 |
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按材質分,有無機光導纖維和高分子光導纖維,目前在工業上大量應用的是前者。無機光導纖維材料又分為單組分和多組分兩類。單組分即石英,主要原料為四氯化硅、三氯氧磷和三溴化硼等。其純度要求銅、鐵、鈷、鎳、錳、鉻、釩等過渡金屬離子雜質含量低於10ppb。除此之外,OH-離子要求低於10ppb。石英纖維已被廣泛使用。多組分的原料較多,主要有二氧化硅、三氧化二硼、硝酸鈉、氧化鉈等。這種材料尚未普及。高分子光導纖維是以透明聚合物製得的光導纖維,由纖維芯材和包皮鞘材組成。芯材為高純度高透光性的聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽絲製得的纖維,外層為含氟聚合物或有機硅聚合物等。
光導通信的研究和實用化,與光導纖維的低損耗密切相關。光能的損耗可否大大降低,關鍵在於材料純度的提高。玻璃材料中的雜質産生的光吸收,造成了最大的光損耗,其中過渡金屬離子特別有害。目前,由於玻璃材料的高純度化,這些雜質對光導纖維的損耗影響已很小。
石英玻璃光導纖維的優點是損耗低,當光波長為1.0~1.7μm(約14μm附近),損耗衹有1dB/km,在1.55μm處最低,衹有0.2dB/km。高分子光導纖維的光損耗較高,1982年,日本電信電報公司利用氘化甲基丙烯酸甲酯聚合抽絲作芯材,光損耗率降低到20dB/km。但高分子光導纖維的特點是能製大尺寸,大數值孔徑的光導纖維,光源耦合效率高,撓麯性好,微彎麯不影響導光能力,配列、粘接容易,便於使用,成本低廉。但光損耗大,衹能短距離應用。光損耗在10~100dB/km的光導纖維,可傳輸幾百米。
光纖主要分以下兩大類:
1)傳輸點模數類
傳輸點模數類分單模光纖(Single Mode Fiber)和多模光纖(Multi Mode Fiber)。單模光纖的纖芯直徑很小, 在給定的工作波長上衹能以單一模式傳輸,傳輸頻帶寬,傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長上,能以多個模式同時傳輸的光纖。 與單模光纖相比,多模光纖的傳輸性能較差。
2)折射率分佈類
折射率分佈類光纖可分為跳變式光纖和漸變式光纖。跳變式光纖纖芯的折射率和保護層的折射率都是一個常數。 在纖芯和保護層的交界面,折射率呈階梯型變化。漸變式光纖纖芯的折射率隨着半徑的增加按一定規律減小, 在纖芯與保護層交界處減小為保護層的折射率。纖芯的折射率的變化近似於拋物綫。 |
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光及其特性:
1.光是一種電磁波
可見光部分波長範圍是:390~760nm(毫微米)。大於760nm部分是紅外光,小於390nm部分是紫外光。光纖中應用的是:850,1310,1550三種。
2.光的折射,反射和全反射。
因光在不同物質中的傳播速度是不同的,所以光從一種物質射嚮另一種物質時,在兩種物質的交界面處會産生折射和反射。而且,折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當入射光的角度達到或超過某一角度時,折射光會消失,入射光全部被反射回來,這就是光的全反射。不同的物質對相同波長光的折射角度是不同的(即不同的物質有不同的光折射率),相同的物質對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基於以上原理而形成的。
1.光纖結構:
光纖裸纖一般分為三層:中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm),中 間為低折射率硅玻璃包層(直徑一般為125μm),最外是加強用的樹脂塗層。
2.數值孔徑:
入射到光纖端面的光並不能全部被光纖所傳輸,衹是在某個角度範圍內的入射光纔可以。這個角度就稱為光纖的數值孔徑。光纖的數值孔徑大些對於光纖的對接是有利的。不同廠傢生産的光纖的數值孔徑不同(AT&T CORNING)。
3.光纖的種類:
A.按光在光纖中的傳輸模式可分為:單摸光纖和多模光纖。
多模光纖: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,這就限製了傳輸數字信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則衹有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸的距離就比較近,一般衹有幾公裏。單模光纖:中心玻璃芯較細(芯徑一般為9或10μm),衹能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用於遠程通訊,但其色度色散起主要作用,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩定性要好。
單模光纖(Single-mode Fiber):一般光纖跳纖用黃色表示,接頭和保護套為藍色;傳輸距離較長。
多模光纖(Multi-mode Fiber):一般光纖跳纖用橙色表示,也有的用灰色表示,接頭和保護套用米色或者黑色;傳輸距離較短。
B.按最佳傳輸頻率窗口分:常規型單模光纖和色散位移型單模光纖。
常規型:光纖生産廠傢將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上,如1300nm。
色散位移型:光纖生産長傢將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上,如:1300nm和1550nm。
C.按折射率分佈情況分:突變型和漸變型光纖。
突變型:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低,模間色散高。適用於短途低速通訊,如:工控。但單模光纖由於模間色散很小,所以單模光纖都采用突變型。
漸變型光纖:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小,可使高模光按正弦形式傳播,這能減少模間色散,提高光纖帶寬,增加傳輸距離,但成本較高,現在的多模光纖多為漸變型光纖。
4.常用光纖規格:
單模:8/125μm,9/125μm,10/125μm
多模:50/125μm,歐洲標準
62.5/125μm,美國標準
工業,醫療和低速網絡:100/140μm,200/230μm
塑料:98/1000μm,用於汽車控製 |
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造成光纖衰減的主要因素有:本徵,彎麯,擠壓,雜質,不均勻和對接等。
本徵:是光纖的固有損耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
彎麯:光纖彎麯時部分光纖內的光會因散射而損失掉,造成的損耗。
擠壓:光纖受到擠壓時産生微小的彎麯而造成的損耗。
雜質:光纖內雜質吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。
不均勻:光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。
對接:光纖對接時産生的損耗,如:不同軸(單模光纖同軸度要求小於0.8μm),端面與軸心不垂直,端面不平,對接心徑不匹配和熔接質量差等。 |
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直到1960年,美國科學家Maiman發明了世界上第一臺激光器後,為光通訊提供了良好的光源。隨後二十多年,人們對光傳輸介質進行了攻關,終於製成了低損耗光纖,從而奠定了光通訊的基石。從此,光通訊進入了飛速發展的階段。
光纖傳輸有許多突出的優點:
1。頻帶寬
頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高,可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。在VHF頻段,載波頻率為48.5MHz~300Mhz。帶寬約250MHz,衹能傳輸27套電視和幾十套調頻廣播。可見光的頻率達100000GHz,比VHF頻段高出一百多萬倍。儘管由於光纖對不同頻率的光有不同的損耗,使頻帶寬度受到影響,但在最低損耗區的頻帶寬度也可達30000GHz。目前單個光源的帶寬衹占了其中很小的一部分(多模光纖的頻帶約幾百兆赫,好的單模光纖可達10GHz以上),采用先進的相幹光通信可以在30000GHz範圍內安排2000個光載波,進行波分復用,可以容納上百萬個頻道。
2.損耗低
在同軸電纜組成的係統中,最好的電纜在傳輸800MHz信號時,每公裏的損耗都在40dB以上。相比之下,光導纖維的損耗則要小得多,傳輸1、31um的光,每公裏損耗在0.35dB以下若傳輸1.55um的光,每公裏損耗更小,可達0.2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍,使其能傳輸的距離要遠得多。此外,光纖傳輸損耗還有兩個特點,一是在全部有綫電視頻道內具有相同的損耗,不需要像電纜幹綫那樣必須引人均衡器進行均衡;二是其損耗幾乎不隨溫度而變,不用擔心因環境溫度變化而造成幹綫電平的波動。
3.重量輕
因為光纖非常細,單模光纖芯綫直徑一般為4um~10um,外徑也衹有125um,加上防水層、加強筋、護套等,用4~48根光纖組成的光纜直徑還不到13mm,比標準同軸電纜的直徑47mm要小得多,加上光纖是玻璃纖維,比重小,使它具有直徑小、重量輕的特點,安裝十分方便。
4.抗幹擾能力強
因為光纖的基本成分是石英,衹傳光,不導電,不受電磁場的作用,在其中傳輸的光信號不受電磁場的影響,故光纖傳輸對電磁幹擾、工業幹擾有很強的抵禦能力。也正因為如此,在光纖中傳輸的信號不易被竊聽,因而利於保密。
5.保真度高
因為光纖傳輸一般不需要中繼放大,不會因為放大引人新的非綫性失真。衹要激光器的綫性好,就可高保真地傳輸電視信號。實際測試表明,好的調幅光纖係統的載波組合三次差拍比C/CTB在70dB以上,交調指標cM也在60dB以上,遠高於一般電纜幹綫係統的非綫性失真指標。
6.工作性能可靠
我們知道,一個係統的可靠性與組成該係統的設備數量有關。設備越多,發生故障的機會越大。因為光纖係統包含的設備數量少(不像電纜係統那樣需要幾十個放大器),可靠性自然也就高,加上光纖設備的壽命都很長,無故障工作時間達50萬~75萬小時,其中壽命最短的是光發射機中的激光器,最低壽命也在10萬小時以上。故一個設計良好、正確安裝調試的光纖係統的工作性能是非常可靠的。
7.成本不斷下降
目前,有人提出了新摩爾定律,也叫做光學定律(Optical Law)。該定律指出,光纖傳輸信息的帶寬,每6個月增加1倍,而價格降低1倍。光通信技術的發展,為Internet寬帶技術的發展奠定了非常好的基礎。這就為大型有綫電視係統采用光纖傳輸方式掃清了最後一個障礙。由於製作光纖的材料(石英)來源十分豐富,隨着技術的進步,成本還會進一步降低;而電纜所需的銅原料有限,價格會越來越高。顯然,今後光纖傳輸將占絶對優勢,成為建立全省、以至全國有綫電視網的最主要傳輸手段。
結構原理 光導纖維是由兩層折射率不同的玻璃組成。內層為光內芯,直徑在幾微米至幾十微米,外層的直徑0.1~0.2mm。一般內芯玻璃的折射率比外層玻璃大1%。根據光的折射和全反射原理,當光綫射到內芯和外層界面的角度大於産生全反射的臨界角時,光綫透不過界面,全部反射。這時光綫在界面經過無數次的全反射,以鋸齒狀路綫在內芯嚮前傳播,最後傳至纖維的另一端。這種光導纖維屬皮芯型結構。若內芯玻璃折射率是均勻的,在界面突然變化降低至外層玻璃的折射率,稱為階躍型結構。如內芯玻璃斷面折射率從中心嚮外變化到低折射率的外層玻璃,稱為梯度型結構。外層玻璃具有光絶緣性和防止內芯玻璃受污染。另一類光導纖維稱自聚焦型結構,它好似由許多微雙凸透鏡組合而成,迫使入射光綫逐漸自動地嚮中心方向會聚,這類纖維中心的折射率最高,嚮四周連續均勻地減少,至邊緣為最低。 |
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①管棒法:將內芯玻璃棒插入外層玻璃管中(盡量緊密),熔融拉絲;
②雙坩堝法:在兩個同心鉑坩堝內,將內芯和外層玻璃料分別放入內、外坩堝中;
③分子填充法:將微孔石英玻璃棒浸入高折射率的添加劑溶液中,得所需折射率分佈的斷面結構,再進行拉絲操作,它的工藝比較復雜。在光導纖維通信中還可用內外氣相沉積法等,以保證能製造出光損耗率低的光導纖維。光導纖維應用時還要做成光纜,它是由數根光導纖維合併先組成光導纖維芯綫,外面被覆塑料皮,再把光導纖維芯綫組合成光纜,其中光導纖維的數目可以從幾十到幾百根,最大的達到4000根 |
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光網絡的基本結構類型有星形、總綫形(含環形)和樹形等3種,可組合成各種復雜的網絡結構。光網絡可橫嚮分割為核心網、城域/本地網和接入網。核心網傾嚮於采用網狀結構,城域/本地網多采用環形結構,接入網將是環形和星形相結合的復合結構。光網絡可縱嚮分層為客戶層、光通道層(OCH)、光復用段層(OMS)和光傳送段層(OTS)等層。兩個相鄰層之間構成客戶/服務層關係。
客戶層:由各種不同格式的客戶信號(如SDH、PDH、ATM、IP等)組成.
光通道層:為透明傳送各種不同格式的客戶層信號提供端到端的光通路聯網功能,這一層也産生和插入有關光通道配置的開銷,如波長標記、端口連接性、載荷標志(速率、格式、綫路碼)以及波長保護能力等,此層包含OXC和OADM相關功能.
光復用段層:為多波長光信號提供聯網功能,包括插入確保信號完整性的各種段層開銷,並提供復用段層的生存性,波長復用器和高效交叉連接器屬於此層.
光傳送段層:為光信號在各種不同的光媒體(如G.652、G.653、G.655光纖)上提供傳輸功能,光放大器所提供的功能屬於此層。
從應用領域來看,光網絡將沿着"幹綫網→本地網→城域網→接入網→用戶駐地網"的次序逐步滲透。 |
光纖收發器産品介紹 Fiber Optic Transceiver Products |
什麽是光纖收發器:
光纖收發器是一種將短距離的雙絞綫電信號和長距離的光信號進行互換的以太網傳輸媒體轉換單元,在很多地方也被稱之為光電轉換器。産品一般應用在以太網電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實際網絡環境中,且通常定位於寬帶城域網的接入層應用;同時在幫助把光纖最後一公裏綫路連接到城域網和更外層的網絡上也發揮了巨大的作用。
企業在進行信息化基礎建設時,通常更多地關註路由器、交換機乃至網卡等用於節點數據交換的網絡設備,卻往往忽略介質轉換這種非網絡核心必不可少的設備。特別是在一些要求信息化程度高、數據流量較大的政府機構和企業,網絡建設時需要直接上連到以光纖為傳輸介質的骨幹網,而企業內部局域網的傳輸介質一般為銅綫,確保數據包在不同網絡間順暢傳輸的介質轉換設備成為必需品。
光纖收發器分類:
目前國外和國內生産光纖收發器的廠商很多,産品綫也極為豐富。為了保證與其他廠傢的網卡、中繼器、集綫器和交換機等網絡設備的完全兼容,光纖收發器産品必須嚴格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太網標準,除此之外,在EMC防電磁輻射方面應符合FCC Part15。時下由於國內各大運營商正在大力建設小區網、校園網和企業網,因此光纖收發器産品的用量也在不斷提高,以更好地滿足接入網的建設需要。
隨着光纖收發器産品的多樣化發展,其分類方法也各異,但各種分類方法之間又有着一定的關聯。
·按光纖性質分類:
單模光纖收發器:傳輸距離20公裏至120公裏
多模光纖收發器:傳輸距離2公裏到5公裏
按光纖來分,可以分為多模光纖收發器和單模光纖收發器。由於使用的光纖不同,收發器所能傳輸的距離也不一樣,多模收發器一般的傳輸距離在2公裏到5公裏之間,而單模收發器覆蓋的範圍可以從20公裏至120公裏。需要指出的是因傳輸距離的不同,光纖收發器本身的發射功率、接收靈敏度和使用波長也會不一樣。
如5公裏光纖收發器的發射功率一般在-20~-14db之間,接收靈敏度為-30db,使用1310nm的波長;而120公裏光纖收發器的發射功率多在-5~0dB之間,接收靈敏度為-38dB,使用1550nm的波長。
·按所需光纖分類:
單纖光纖收發器:接收發送的數據在一根光纖上傳輸
雙纖光纖收發器:接收發送的數據在一對光纖上傳輸
顧名思義,單纖設備可以節省一半的光纖,即在一根光纖上實現數據的接收和發送,在光纖資源緊張的地方十分適用。這類産品采用了波分復用的技術,使用的波長多為1310nm和1550nm。但由於單纖收發器産品沒有統一國際標準,因此不同廠商産品在互聯互通時可能會存在不兼容的情況。另外由於使用了波分復用,單纖收發器産品普遍存在信號衰耗大的特點。目前市面上的光纖收發器多為雙纖産品,此類産品較為成熟和穩定,但需要更多的光纖。
·按工作層次/速率分類:
100M以太網光纖收發器:工作在物理層
10/100M自適應以太網光纖收發器:工作在數據鏈路層
按工作層次/速率來分,可以分為單10M、100M的光纖收發器、10/100M自適應的光纖收發器和1000M光纖收發器。其中單10M和100M的收發器産品工作在物理層,在這一層工作的收發器産品是按位來轉發數據。該轉發方式具有轉發速度快、通透率高、時延低等方面的優勢,適合應用於速率固定的鏈路上,同時由於此類設備在正常通信前沒有一個自協商的過程,因此在兼容性和穩定性方面做得更好。
而10/100M光纖收發器是工作在數據鏈路層,在這一層光纖收發器使用存儲轉發的機製,這樣轉發機製對接收到的每一個數據包都要讀取它的源MAC地址、目的MAC地址和數據淨荷,並在完成CRC循環冗餘校驗以後纔將該數據包轉發出去。存儲轉發的好處一來可以防止一些錯誤的幀在網絡中傳播,占用寶貴的網絡資源,同時還可以很好地防止由於網絡擁塞造成的數據包丟失,當數據鏈路飽和時存儲轉發可以將無法轉發的數據先放在收發器的緩存中,等待網絡空閑時再進行轉發。這樣既減少了數據衝突的可能又保證了數據傳輸的可靠性,因此10/100M的光纖收發器適合於工作在速率不固定的鏈路上。1000M光纖收發器可以按實際需要工作在物理層或數據鏈路層,市場上這兩種1000M光纖收發器都有提供。
·按結構分類:
桌面式(獨立式)光纖收發器:獨立式用戶端設備
機架式(模塊化)光纖收發器:安裝於十六槽機箱,采用集中供電方式
按結構來分,可以分為桌面式(獨立式)光纖收發器和機架式光纖收發器。桌面式光纖收發器適合於單個用戶使用,如滿足樓道中單臺交換機的上聯。機架式(模塊化)光纖收發器適用於多用戶的彙聚,如小區的中心機房必須滿足小區內所有交換機的上聯,使用機架便於實現對所有模塊型光纖收發器的統一管理和統一供電,目前國內的機架多為16槽産品,即一個機架中最多可加插16個模塊式光纖收發器。
·按管理類型分類:
非網管型以太網光纖收發器:即插即用,通過硬件撥碼開關設置電口工作模式
網管型以太網光纖收發器:支持電信級網絡管理
按網管來分,可以分為網管型光纖收發器和非網管型光纖收發器。隨着網絡嚮着可運營可管理的方向發展,大多數運營商都希望自己網絡中的所有設備均能做到可遠程網管的程度,光纖收發器産品與交換機、路由器一樣也逐步嚮這個方向發展。對於可網管的光纖收發器還可以細分為局端可網管和用戶端可網管。局端可網管的光纖收發器主要是機架式産品,多采用主從式的管理結構,即一個主網管模塊可串聯N個從網管模塊,每個從網管模塊定期輪詢它所在子架上所有光纖收發器的狀態信息,嚮主網管模塊提交。主網管模塊一方面需要輪詢自己機架上的網管信息,另一方面還需收集所有從子架上的信息,然後匯總並提交給網管服務器。如武漢烽火網絡所提供的OL200係列網管型光纖收發器産品支持1(主) 9(從)的網管結構,一次性最多可管理150個光纖收發器。
用戶端網管主要可以分為三種方式:第一種是在局端和客戶端設備之間運行特定的協議,協議負責嚮局端發送客戶端的狀態信息,通過局端設備的CPU來處理這些狀態信息,並提交給網管服務器;第二種是局端的光纖收發器可以檢測到光口上的光功率,因此當光路上出現問題時可根據光功率來判斷是光纖上的問題還是用戶端設備的故障;第三種是在用戶端的光纖收發器上加裝主控CPU,這樣網管係統一方面可以監控到用戶端設備的工作狀態,另外還可以實現遠程配置和遠程重啓。在這三種用戶端網管方式中,前兩種嚴格來說衹是對用戶端設備進行遠程監控,而第三種纔是真正的遠程網管。但由於第三種方式在用戶端添加了CPU,從而也增加了用戶端設備的成本,因此在價格方面前兩種方式會更具優勢一些。目前大多數廠商的網管係統都是基於SNMP網絡協議上開發的,支持包括Web、Telnet、CLI等多種管理方式。管理內容多包括配置光纖收發器的工作模式,監視光纖收發器的模塊類型、工作狀態、機箱溫度、電源狀態、輸出電壓和輸出光功率等等。隨着運營商對設備網管的需求愈來愈多,相信光纖收發器的網管將日趨實用和智能。
·按電源分類:
內置電源光纖收發器:內置開關電源為電信級電源
外置電源光纖收發器:外置變壓器電源多使用在民用設備上
按電源來分,可以分為內置電源和外置電源兩種。其中內置開關電源為電信級電源,而外置變壓器電源多使用在民用設備上。前者的優勢在於能支持超寬的電源電壓,更好地實現穩壓、濾波和設備電源保護,減少機械式接觸造成的外置故障點;後者的優勢在於設備體積小巧和價格便宜。 |
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光纖
optical fiber
gU0ngXI0rl
光纖(optieal fiber)用以傳輸光信號的介質
波導,也稱為光導纖維。玻璃或塑料都可以傳輸光信
號,用於通信係統的光纖的主要原料是純度很高的二
氧化硅玻璃。
光纖主要由纖芯和包層組成。光纖的中心是纖芯,
外圍是包層。纖芯和包層是同心的玻璃圓柱體。纖芯的
折射率n】較包層的折射率。2稍高。光波從光纖端面以
較小角度射人時,在纖芯與包層的界面上會全部或部
分地反射到另一邊的界面再發生反射。這樣的重複反
射使光信號嚮前傳播,見圖(a)。
伸分澄
為改善光在纖
芯中的傳輸性能,
可通過改變二氧化
硅玻璃中摻雜質
(鍺、磷、硼等)比
例的方法,改變纖
芯中折射率的分
布。纖芯中折射率
為常數,在纖芯包
層界面上折射率突
然下降的稱為突變
型光纖,見圖(a)。
這種光纖結構形式
簡單,但信號時延
畸變較大,使傳輸
距離縮短或傳輸容
紅魚三
包層
(e)
光纖中光的傳播路徑
及折射率分佈
(a)突變型光纖;(b)漸變型
夾纖:(c)單樣光纖
量減少。纖芯中折射率從中心嚮邊緣按拋物綫規律逐
漸降低的稱為漸變型光纖,見圖(b)。光綫在這種光纖
中的路徑不是連續的反射直綫,而是連續的折射麯綫,
近似於正弦波形。這種光纖可使信號時延畸變減小.傳
輸距離或傳輸容量增加。這兩種光纖的直徑約為
40一100拜m,光波在其中會有多種不同路徑的傳播模
式,稱為多模光纖。如纖芯很細,與光的波長相近,約
5一1。拌m,並將纖芯與包層的折射率相對差值降低.
則光在其中傳播衹有一個模式,稱為單模光纖,見圖
(c)。多模光纖直徑大,容易連接或禍合.但色散大.
適用於中小容量的係統。單模光纖色散小.可用於大容
t長距離的光纖通信係統。
光纖由細玻璐絲製成,是脆性可斷裂的材料.
表面徽裂缺陷擴大是光纖斷裂的主要原因。為防
陷擴大,拉製光纖時先在光纖表面塗一層樹脂,
次塗彼(或稱預塗扭).為提高強度在預塗扭外面
一層尼竜或聚乙烯塑料,稱為二次塗硯(或稱套絲
然如此,光纖能承受的拉伸、彎麯能力仍然很差,
將光纖製成光境使用。
纖缺一加雖要
吧上為耳幾哈
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- : optical waveguide fiber
- n.: optical fiber, light, ray, optical, fiber optic
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