光缆的类别与结构

2.2.3　光缆的类别与结构

光缆布线系统常与铜缆系统结合使用，光缆布线常用于建筑群间的干线、垂直干线等。光缆传输系统是以光波为载体，以光纤为介质的光导系统。

1）系统的组成

光缆布线系统由光源、光纤、光发射机、光接收机组成，如图2.10所示。

图2.10　光缆布线系统的组成

（1）光发射机：在电信号的驱动下让光源产生光波，经连接器送给光纤。

（2）光纤：是传输光波的信道，常做成光缆。

（3）光接收机：把光纤传来的光信号经光检测器转换为电信号，再把电信号放大输出，输出端可接铜缆也可接网络设备。

2）光缆的结构

综合布线使用的光缆一般有束状光缆、带状光缆、大楼光缆、跨楼光缆等。光纤是光导纤维的简称，它是用石英玻璃或特制塑料拉成的柔软细丝，直径以几μm（光波长的几倍）到120μm。光纤有单模与多模之分。

单芯光纤由纤芯、包层、涂覆层组成。多芯光缆由多根芯线组成，缆内还设有多股钢丝，以增加线缆强度。单芯光纤与多芯光缆结构如图2.11所示。

图2.11　单芯光纤与多芯光缆结构

（1）纤芯：由光导纤维制成，纤芯直径有两种，一种是大纤芯为62.5μm；另一种是小纤芯为8.3μm。

（2）包层：包层的折射率要略小于纤芯的折射率，按几何光学的全反射原理，光信号被束缚在纤芯中传输，包层直径一般为125μm。

（3）涂覆层：在包层外面是5～40μm的涂覆层，其作用是增强光纤的机械强度，同时增加柔韧性，最外面常有100μm厚的缓冲层或套塑层。

套塑后的光纤称为芯线，还不能在工程中使用，必须把若干根芯线松散地置于特制的塑料绑带内，再用塑料或钢丝、钢带铠装，加装外护套后构成光缆方能使用。

3）光缆的分类和应用

光缆是由光纤组成的，光纤的种类很多，可按模式、结构、用途来分类。

（1）按模式分类

由于光波实质上是一种电磁波，电磁波在波导中传播，其电磁场分布常取一定的模式，一种为单模传输，另一种是多模传输；故光波在纤芯中传播也具有单模和多模两种模式。

单模光纤是在给定的工作波长上只传输单一模式的光纤。单模光纤的纤芯径尺寸与光波长相比在同一数量级上，这时光纤只允许一种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止。单模光纤在传输性能上大大优于多模光纤，在长距离、大容量通信系统中获得了广泛应用。

当纤芯径尺寸远大于光波长时，光波传输的过程中将存在几十种乃至几百种传播模式，这样的光纤称为多模光纤。不同的传播模式具有不同的传播速度与相位，经过长距离传输后会产生时延，导致光脉冲变宽，这种现象称为模式色散，会使多模光纤的带宽变窄，降低传输容量。因此，多模光纤仅适用于低速率、短距离的光纤通信。

（2）按结构分类

光纤按结构分类有大纤芯和小纤芯两种。大纤芯光纤的纤芯直径为62.5μm，其光耦合效率高，光纤对准要求不太严格，需要的管理点接线盒较少，对微弯曲损耗不太灵敏，其物理特性和传输特性与光电设备的兼容性好，是一种被推荐用于建筑物综合布线的光纤。

小纤芯光纤的纤芯直径为8.3μm，这种光纤适用于单模传输，对LED驱动数据链路器件耦合性能要求高，对准性要求严，其传输性能好，高速系统适应性好，常用于传输距离大于2km的建筑群。

无论大纤芯还是小纤芯光纤，它们的包层直径都是一样的，通常为125μm。故大纤芯光纤标识为62.5μm/125μm；小纤芯光纤标识为8.3μm/125μm。

（3）按应用的波长分类

光纤按应用的波长分类有三个波长区，即：0.8μm波长区（0.8～0.9μm），该区为多模光纤通信方式；1.3μm波长区（1.25～1.35μm），该区兼有多模和单模通信方式；1.5μm波长区（1.53～1.58μm），该区为单模光纤通信方式。

光纤线材种类很多，常用的有光纤软线、互连光纤等。光纤软线一般采用62.5μm/125μm光纤；互连光纤有两种，一种是单根光纤（FL1P-A），另一种是双根光纤（FL2P-A）。

在楼宇智能化的综合布线中，常用的光缆是束状光缆，它由多组光纤组成，每组用相应的色线绳捆绑，容量为4～96根，每12根光纤为一束，小于12根者按一束计，可以是单模光纤，也可以是多模光纤。

大楼光缆又称建筑物光缆，它由2根、4根、6根、12根、24根或36根缓冲层的多模光纤构成。如LGBC-OOA-LRX或LGBC-OOA-LPX。每束光纤均配以色标，以6芯为例，按蓝橙绿棕灰白的顺序编码。这类光纤的传输特性如下：

1.3μm光波，衰减1.0dB/km，带宽500MHz·km；

0.85μm光波，衰减3.75dB/km，最小带宽160MHz·km。