光纤基本知识汇总.doc

光纤的一些基本知识
按光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤
多模光纤的纤芯直径为50-62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且选用长波1.31μm。
多模光纤
多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。
类型
线 外 线 芯 标 称 直 径
传 输 距 离
跳 线 颜 色
单模
8/125um 或9/125um 或10/125um
长距离，可达上百公里
一般黄色，接头和保护套为蓝色
多模
50/125um欧洲标准或
62.5/125um美国标准
短距离，一般2KM以内
一般桔色，也有的用灰色，接头和保护套用米色或者黑色
跳线接口： 目前我们公司常用的是ST（1210C和SEL设备）接口和SC（常用于NET-LINK）。

SC接口:插拔式 ST接口:卡口旋转锁紧式 FC/PC接口：螺纹锁紧式
注意：1. 光纤在使用中不要过度弯曲和绕环，这样会增加光在传输过程的衰减，同时避免折断尾纤。
2. 光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来，灰尘和油污会损害光纤的耦合。
3. 光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致，也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块，简单的区分方法是光模块的颜色要一致。
4. 我们公司的光纤纵差,纵联保护传输介质有单模和多模光纤,但都是ST接口。
5. 我们公司采购的485/232/422光纤转换器：Modem277传输介质是多模光纤，Modem278传输介质是单模光纤。NET-LINK 1100C为多模，1100S为单模，一般采用SC头。
6．1210C区分多模和单模的方法：1210C接头是塑料的为多模，金属的为单模。另外序列号后面有M的为多模，有S的为单模。
7．光纤跳线（即尾纤）。区分多模单模的方法：黄色的是单模，橘黄色的是多模。有2.5和3.0米规格的。另外还有ST和SC等多种接头，我们公司主要用了这两种。
安全警告：如果光纤的远端连接激光器或LED的话，未端接的连接器将有光辐射。在确认光纤绝对与激光器或LED光源断开以前，不要用肉眼看光纤的末端。

光纤有关具体参数
第一部分　光纤理论与光纤结构
一、光及其特性：
1.光是一种电磁波
可见光部分波长范围是：390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850，1300，1550三种。
2.光的折射，反射和全反射。
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
二、光纤结构及种类：
1.光纤结构：
光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。
2.数值孔径：
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T??CORNING）。
3.光纤的种类：
A.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。
多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。
色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。
C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。
突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。
渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。
4.常用光纤规格：
单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm
多模：50/125μm，欧洲标准
62.5/125μm，美国标准
工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm
塑料：98/1000μm，用于汽车控制
三、光纤制造与衰减：
1.光纤制造：
现在光纤制造方法主要有：管内CVD（化学汽相沉积）法，棒内CVD法，PCVD（等离子体化学汽相沉积）法和VAD（轴向汽相沉积）法。
2.光纤的衰减：
造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。
本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。
挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
四、光纤的优点：
1.光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。
2.无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。
3.不受电磁场和电磁辐射的影响。
4.重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆，直径为0.5英寸，重量450P/KM。
5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。
6.使用环境温度范围宽。
7.化学腐蚀，使用寿命长。
第二部分　光缆
一、光缆的制造：
光缆的制造过程一般分以下几个过程：
1.光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。
2.光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。
3.二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。
4.光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。
5.挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。
二、光缆的种类：
1.按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。
2.按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。
3.按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。
三、光缆的施工：
多年来，做光缆施工使得我们已有了一套成熟的方法和经验。
（一）光缆的户外施工：
较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条合适的路径。这里不一定最短的路径就是最好的，还要注意土地的使用权，架设的或地埋的可能性等。
必须要有很完备的设计和施工图纸，以便施工和今后检查方便可靠。施工中要时时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎伤。
光缆转弯时，其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍。
1.户外架空光缆施工：
A.吊线托挂架空方式，这种方式简单便宜，我国应用最广泛，但挂钩加挂、整理较费时。
B.吊线缠绕式架空方式，这种方式较稳固，维护工作少。但需要专门的缠扎机。
C.自承重式架空方式，对线干要求高，施工、维护难度大，造价高，国内目前很少采用。
D.架空时，光缆引上线干处须加导引装置，并避免光缆拖地。光缆牵引时注意减小摩擦力。每个干上要余留一段用于伸缩的光缆。
E.要注意光缆中金属物体的可靠接地。特别是在山区、高电压电网区和多地区一般要每公里有3个接地点，甚至选用非金属光缆。
2.户外管道光缆施工：
A.施工前应核对管道占用情况，清洗、安放塑料子管，同时放入牵引线。
B.计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。详见下表：

自然弯曲增加
长度（m/km）
人孔内拐弯
增加长度（m/孔）
接头重叠长度
（m/侧）
局内预留
长度（m）
注
5
0.5~1
8~10
15~20
其它余留安
设计预留
C.一次布放长度不要太长（一般2KM），布线时应从中间开始向两边牵引。
D.布缆牵引力一般不大于120kg，而且应牵引光缆的加强心部分，并作好光缆头部的防水加强处理。
E.光缆引入和引出处须加顺引装置，不可直接拖地。
D.管道光缆也要注意可靠接地。
3.直接地埋光缆的敷设：
A.直埋光缆沟深度要按标准进行挖掘，标准见下表：
B.不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。
C.沟底应保正平缓坚固，需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。
D.敷设时可用人工或机械牵引，但要注意导向和润滑。
E.敷设完成后，应尽快回土覆盖并夯实。
4.建筑物内光缆的敷设：
A.垂直敷设时，应特别注意光缆的承重问题，一般每两层要将光缆固定一次。
B.光缆穿墙或穿楼层时，要加带护口的保护用塑料管，并且要用阻燃的填充物将管子填满。
C.在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道，待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆。
四、光缆的选用：
光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套。
1.户外用光缆直埋时，宜选用铠装光缆。架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆。
2.建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型（Plenum），暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型（Riser）。
3.楼内垂直布缆时，可选用层绞式光缆（DistributionCables）；水平布线时，可选用可分支光缆（BreakoutCables）。
4.传输距离在2km以内的，可选择多模光缆，超过2km可用中继或选用单模光缆。
直埋光缆埋深标准

敷设地段或土质
埋深（m）
备注
普通土（硬土）
≥1.2

半石质（沙砾土、风化石）
≥1.0

全石质
≥0.8
从沟底加垫10cm细土或沙土
流沙
≥0.8

市郊、村镇
≥1.2

市内人行道
≥1.0

穿越铁路、公路
≥1.2
距道渣底或距路面
沟、渠、塘
≥1.2

农田排水沟
≥0.8

第三部分　连接和检测
一、光缆的连接：
方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。
1.永久性光纤连接（又叫热熔）：
这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03dB/点。但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。
2.应急连接（又叫）冷熔：
应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为0.1~0.3dB/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。
3.活动连接：
活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1dB/接头。
二、光纤检测：
光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多，主要分为人工简易测量和精密仪器测量。
1.人工简易测量：
这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光，从另一端观察哪一根发光来实现。这种方法虽然简便，但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。
2.精密仪器测量：
使用光功率计或光时域反射图示仪（OTDR）对光纤进行定量测量，可测出光纤的衰减和接头的衰减，甚至可测出光纤的断点位置。这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。
第四部分　光纤的应用及系统设计
一、光纤的应用：
人类社会现在已发展到了信息社会，声音、图象和数据等信息的交流量非常大。以前的通讯手段已经不能满足现在的要求，而光纤通讯以其信息容量大、保密性好、重量轻体积小、无中继段距离长等优点得到广泛应用。其应用领域遍及通讯、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业，并正在向更广更深的层次发展。光及光纤的应用正给人类的生活带来深刻的影响与变革。
二、光纤网络系统设计：
光纤系统的设计一般遵循以下步骤：
1.首先弄清所要设计的是什么样的网络，其现状如何，为什么要用光纤。
2.根据实际情况选择合适是光纤网络设备、光缆、跳线及连接用的其它物品。选用时应以可用为基础，然后再依据性能、价格、服务、产地和品牌来确定。
3.按客户的要求和网络类型确定线路的路由，并绘制布线图。
4.路线较长时则需要核算系统的衰减余量，核算可按下面公式进行：
衰减余量＝发射光功率－接受灵敏度－线路衰减－连接衰减（dB）其中线路衰减＝光缆长度×单位衰减；
单位衰减与光纤质量有很大关系，一般单模为0.4~0.5dB/km；多模为2~4dB/km。
连接衰减包括熔接衰减接头衰减，熔接衰减与熔接手段和人员的素质有关，一般热熔为0.01~0.3dB/点；冷熔0.1~0.3dB/点；接头衰减与接头的质量有很大关系，一般为1dB/点。系统衰减余量一般不少于4dB。
5.核算不合格时，应视情况修改设计，然后再核算。这种情况有时可能会反复几次。
三、设计实例：
1.某校园网的改造：
根据其情况,在已有细缆网的一边使用一台三口中继器（双绞线-光纤-细缆），另一边使用一台带光纤主干的双绞线HUB。中间用架空或地埋匀可的束管式4芯室外多模光缆再经过熔接为带ST头的室内跳线（因设备的光纤接口为ST型）。
衰减核算：（一般多模设备在2km范围内不用核算，这里只做个例子）
发射功率：－16dBm
接收灵敏度：－29.5dBm
线路衰减：1.5km×3.5dB/km=5.25dB
连接衰减：接头2个衰减为：2点×1dB/点=2dB
熔接两个点为：2点×0.07dB/点=0.14dB
衰减余量＝－16dBm－（－29.5dBm）－5.25dB－0.14dB－2dB＝6.11（dB
经过上面的计算，可以看出系统容量大于4dB，以上选择可以满足要求

光纤的导光原理
    在解释导光原理之前，我们必须先了解光纤的结构。光纤有不同的结构形式，目前实用的光纤绝大多数采用由“纤芯”和“包层”两个同心圆组成的结构形式。
    正因为我们是利用全反射原理将光能量限制在光导纤维中，所以在制作光纤时，必须使得纤芯材料的折射率大于包层的折射率，这样才能保证光波在光纤中治纤芯传播。
     为了达到传导光波的目的，纤芯折射率n1必须稍大于包层折射率n2。为什么必须这样设计呢？
     首先，光波是一种电磁波，具有电磁波的一般特性，即波动性。光波的波长的电磁波谱中偏于较短的一侧，因而又具有其“个性”，即光波的传播更接近“射线”的形式。
    现在我们利用射线光学理论，来解释光波在光纤中传播的物理现象，用这种方法分析虽然不太完整，但却简单、直观。
    射线光学是指光波长与光纤尺寸相比很短时，用射线代表光能量传输路线的分析方法。射线光学又称为几何光学。它有光的直线传播定律、光的反射定律和光的折射定律三个基本定律。
    光的直线传播定律是，光在均匀媒质中沿直线传播，交具有一定的速度。光波在真空中的传播速度：C=3*108M/S;光波在其它媒质的传播速度：v=C/n。其中n是媒质的折射率，在空气中，由于n≈1,光波的传播速度接近于C；二氧化硅（SiO2）玻璃的折射率n≈1.5。
    光的反射定律是，光在传播过程中碰到两种媒质的交界面时会发生反射，且反射角等于入射角。
    光的折射定律是：光从一种媒质进入第二种媒质时，传输方向会发生改变。
    正因为我们是利用全反射原理将光能量限制在光导纤维中，所以在制作光纤时，必须使得纤芯材料的折射率大于包层的折射率，这样才能保证光波在光纤中沿纤芯传播。
    光纤的分类
    光纤的种类很多。按照其模截面上折射率的分布可分为阶跃型（或突变型）光纤和渐变型（或自聚焦）光纤；按照传输模式的多少可分为单模光纤和多模光纤；按照其工作波长可分为短波长（0.8－0.9pm）光纤、长波长（1.0－1.7pm）光纤和超长波长（>2pm）光纤；按照光纤组成的材料划分有石英玻璃光纤。多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤和液芯光纤。
    目前通信中普遍使用的是石英玻璃光纤。石英玻璃光纤可分为三种类型；阶跃型多模光纤、渐变型多模光纤和单模光纤。
    光纤与传统传输媒介的比较
    光纤可以用于传输光，这使得光纤通信系统具有极大的带宽，通信容量极大。
    光纤通信系统，在一根光纤上可同时传输三万多路电话，而以前电通信中容量最大的同轴电缆，通信容量仅同时传输一千多路电话。
    尽管光波有着极大的带宽，但在1961－1970年，人们主要研究利用大气传输光信号，实践证明，由于受到气候环境的严重影响，无法实现正常的通信。在人们考虑的其它传输介质中，用石英玻璃材料制成的光导纤维（即光纤）来传输光信号成为研究的重点。
    这是因为光线在光导纤维内部被全反射，从而使光波只在光纤内部传输。但是当时普通石英玻璃材料的损耗高达1000dB／km，传输距离很有限。在1966年，英籍华裔科学家高银博士指出：光纤的高损耗并不是其本身固有的，而是由材料中所含的杂质引起的。如果降低材料中的杂质含量，可使得光纤的损耗降至20dB／km，甚至更小。1970年，美国康宁（Corning）玻璃有限公司成功地研制了损耗为 20 dB／km的低损耗石英光纤，这使得光纤完全能胜任作为传输光波的传输媒介，也开辟了光纤通信的新纪元。
    与传统电缆相比，光纤具有损耗小、传输距离长的优点。目前使用的石英光纤在0.8－1.8pm波长范围内的损耗比所有传统的电传输线低，尤其在光纤最低损耗窗口的1.55pm处,光纤损耗可做到0.2dB／km。由于光纤传输损耗低，所以其中继距离达到几十公里至上百公里，而传统的电传输线中继距离仅为几公里。
光纤具有抗干扰性好、保密性强、使用安全等特点。光纤是非金属介质材料，具有很强的抗电磁干扰能力，这是传统的电通信所无法比拟的。光信号束缚在光纤芯子中传输，在芯子外很快衰减，这样不会产生光纤间的串光现象，所以其保密性好且能保证同～光缆中不同光纤间光信号的传输质量。光纤具有抗高温和耐腐蚀的性能，因而可以抵御恶劣的工作环境。
    光纤的体积小、重量轻，便于敷设。光纤细如发丝，其外直径仅为125pm，加塑套后的外径也小于1mm，再加上光纤材料比重小。因而制成光缆后，直径比电缆细，重量也轻很多。例如一根18芯的光缆每公里约重150kg，而18芯同轴电缆每公里约重11吨。经过表面涂敷的光纤具有很好的可挠性，便于敷设，可架空值理或置入管道。
    制作光纤的原材料丰富。石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2），这是地球最主要的成分之一。而传统通信电缆的主要材料为稀有金属铜，其资源严重紧缺，这样使用光纤作为传输媒介可以节省大量的越来越宝贵的金属材料。
    总之，利用光纤光缆线路代替传统的金属传输线路是必然的趋势。而且随着技术的进一步发展，光纤通信系统会朝着大容量、远距离、全光化和超小型方向发展，将会在未来的信息社会中占据越来越重要的位置。 

光纤的具体应用
光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用。
在传统的以太网中起连接作用的介质主要是双绞线。双绞线传输距离的极限大约为200米左右，如此短的传输距离制约了网络的发展，同时双绞线受电磁干扰的影响较大，这也无疑使数据通讯质量受到较大的影响。光纤收发器的运用，将以太网中的连接介质换为光纤。光纤的低损耗、高抗电磁干扰性，在使网络传输距离从200米扩展到2公里甚至几十公里，乃至于上百公里的同时，也使数据通讯质量有了较大提高。他使服务器、中继器、集线器、终端机与终端机之间的互联更加简捷。
在实际的应用中，光纤收发器主要有下面三种基本连接方式：
一、环形骨干网
环形骨干网是利用SPANNING TREE特性构建城域范围内的骨干，这种结构可以变形为网状结构，适合于城域网上高密度的中心小区，形成容错的核心骨干网络。环形骨干网对IEEE.1Q及ISL网络特性的支持，可以保证兼容于绝大多数主流的骨干网络，如跨交换机的VLAN、TRUNK等功能。环形骨干网可为金融、政府、教育等行业组建宽带虚拟专网。
二、链形骨干网
链形骨干网利用链形的联接可以节省大量的骨干光线数量，适合于在城市的边缘及所属郊县地区构造高带宽低价位的骨干网络，该模式同时可用于高速公路、输油、输电线路等环境。链形骨干网对IEEE802.1Q及ISL网络特性的支持，可以保证兼容于绝大多数的骨干网络，可为金融、政府、教育等行业组建宽带虚拟专网。链形骨干网是可以提供图像、语音、数据及实时监控综合传输的多媒体网络。
三、用户接入系统
户接入系统利用10Mbps/100Mbps自适应及Mbps/100Mbps自动转换功能，可以联接任意的用户端设备，无需准备多种光纤收发器，可为网络提供平滑的升级方案。同时利用半双工/全双工自适应及半双工/全双工自动转换功能，可以在用户端配置廉价的半双工HUB，几十倍的降低用户端的组网成本，提高网络运营商的竞争力。同时，设备内置的交换核心提高接入设备的传输效率，减少网络广播、控制流量、检测传输故障。
（5）光电转换器常见问题分析—网络物理安全辨误
影响网络链路传输的多种因素
一条计算机网络的数据链路可以承载各种各样的数据应用，不同的应用对数据链路传输质量的要求是有区别的。如果一条双绞线链路的工作环境存在大量高强度的电磁干扰和噪声，那么会有什么现象出现呢？这条链路上的用户可能会抱怨网络速度很慢，严重时甚至根本就不能上网。有经验的工程师都知道，多数情况下，这种类似噪声的干扰信号并不是来自链路之外，而是来自于链路本身—比如近端串扰NEXT。
在网络链路的传输品质要求中，对双绞线和光纤的传输误码率都有具体的数量规定。对于双绞线，如果电缆超长，则信号在整个的传输过程中衰减会过大，网卡或交换机端口收到的信号能量(或信号幅度)就会偏小，电缆中的热噪声和外界环境中的电磁辐射干扰就很容易导致信噪比减小，链路中的信号传输误码率增加，链路传输性能下降，数据包错误率和丢包率均会上升。而且，不同用户对应的故障现象虽然相似，但程度会有区别。一般会感到尽管链路流量不高，但速度却很慢。同样，如果光缆过长或是因为其他原因(比如接插头质量原因)导致衰减过大，则也会使传输的数据包出错，用户反映速度问题的抱怨会随之增加。
以上只是导致链路误码率增加的最基本的原因之一，而影响电缆和光缆传输性能下降和误码率增加的原因是多种多样的，远不止衰减和外来电磁波的干扰这几项。以双绞线为例，除了电缆本身的热噪声和外界辐射进入的电磁噪声外，还有来自电缆链路本身的诸多影响因素——要知道，衡量一条六类链路是否合格，其认证测试验收报告上载明的测试结果就有20个之多。
首先，我们经常需要考虑的就是线间串扰问题。双绞线电缆由多对双绞线缠绕包覆在一根软塑料管中构成，工作时每对双绞线传输的信号会感应到相邻的双绞线对上。不过，由于采取了双绞结构等去除感应的措施，线间串扰在电缆中不会很大。但在接插模块处就不一样了，接插模块处一般不是双绞结构，比如水晶头中的导电金属片就是平行排列的，所以此处的线对间信号感应是很大的，此处同时也是外界电磁干扰信号的一个重要侵入口。屏蔽线可以减少外界电磁干扰(EMI)，双重屏蔽双绞线还能屏蔽线对间的感应，对网络物理链路的信息传输安全有较好保证作用。不过，这种电缆在接插模块处仍然是一个防护弱点，对于克服线间串扰（通常就用近端串扰这个参数来描述）的影响贡献不明显。
另外一个影响因素就是链路的阻抗连续性问题。纯电缆段中的阻抗连续性尚可，但在接插模块处连续性一般都很差，信号能量在阻抗不连续处会发生反射，导致有用信号的衰减增大。反射的信号能量一方面会回到发信端，并被位于发信端的并行的接收端口作为（干扰）信号接收；另一方面，反射信号还会再次通过线间感应机制干扰其它线对信号的正常传输。有时反射的信号甚至会在短链路中多次反射从而造成多个方向和多条线对的信号传输质量恶化。现场认证测试标准(比如TIA568B)中经常会用回波损耗(RL)和衰减这两项来间接地衡量阻抗连续性的性能。 光纤链路的介质连续性是影响信号传输的又一个重要因素。在光纤链路中人们通常会非常重视光纤的长度和衰减值是否符合要求，这是非常重要的考核参数。但常被忽视的介质连续性差(比如接插头质量差或数量过多)的问题却会给网络维护人员带来意想不到的麻烦。在某种条件下，介质连续性差的链路会形成较强的信号多次强反射，从而破坏原光纤的光脉冲信号的波形，这相当于减少了光纤链路的传输信噪比，使数据传输误码率上升，从而导致传输的数据包出错。
当然，采用光纤链路通常都能将电缆链路在长度上应用的局限性得到很大改善，局域网中经常在以太网电缆距离不足时使用光模块或光电转换器延伸服务距离，使用的数量增加很快。此外，采用光纤链路的另一个最大好处就是物理安全性得以提高。

有关概念
1、何为GBIC？
　　GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。
2、何为SFP？
　　SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的缩写，可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC（MINI-GBIC）。 SFP模块体积比GBIC模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC相同。
3、光纤分哪几种？
　　光纤分为多模光纤和单模光纤两种：其中，多模光纤由于发光器件比较便宜以及施工简易的特性，广泛用于短距离的通讯上，多模光纤又分为50um芯径和62.5um芯径两种，其中62.5um的比较常见，但性能上没有50um的好。有些公司的GBIC-SX多模产品均适合这两种多模光纤，传输距离分别为550米（在50um光纤上）和330米（在62.5um光纤上）。
　　单模光纤一般用于远距离通讯，芯径为9um，有些公司的单模GBIC产品在单模光纤上传输距离分别达到10公里、20公里、70公里、120公里。一般交换机厂商在单模上只提供10公里和70公里两种型号，20公里产品可以有效的节约系统集成商特定网络方案的总体造价。120公里产品用于特殊的超长运行环境。
关于千兆位接口转换器（GBIC）的介绍
　　千兆位接口转换器（GBIC）是一种热插拔的输入/输出设备，该设备插入到千兆位以太网端口/插槽内，负责将端口与光纤网络连接在一起。GBIC可以在各种Cisco产品（参见表2）上使用和互换，并可逐个端口地与遵循IEEE 802.3z的1000BaseSX、1000BaseLX/LH或1000BaseZX接口混用。更进一步说，Cisco正在提供一种完全遵循IEEE 802.3z 1000BaseLX标准的1000BaseLX/LH接口，但其在单模光纤上的传输距离高达10公里，要比普通的1000BaseLX接口远5公里。总之，随着新功能的不断开发，这些模块升级到最新的接口技术将更加容易，从而使客户投资能发挥最大效益。图1给出了一种GBIC。
一般来说，不同的产品搭配的GBIC模块端口对布线规格的要求都各有不同，不管是布线类型还是布线距离，

　　1：仅使用多模光纤。

　　2：需要模式调整修补线（CAB-GELX-625或等效产品）。若多模光纤使用一般的修补线，1000BaseLX/LH GBIC和短链路距离（几十米）将会造成收发端饱和，造成误码率（BER）提高。另外，若LX/LH GBIC与62.5微米的多模光纤配合使用，您必须在链路收发两端的GBIC和多模光纤之间安装一个模式调整修补线。若链路距离超过984英尺（300米）时，也需要模式调整修补线。

　　注释：为了遵循IEEE标准，必须使用模式调整修补线（CAB-GELX-625或等效产品）。IEEE发现，当使用某些类型的光纤内芯时，链路距离不能满足要求。解决办法是使用模式调。

专业术语
光传输 Optical transmission
交叉连接 Cross connect
终端复用器TM Terminal multiplexer
分插复用器ADM Add & drop multiplexer
再生器REG Regenerator
时钟板 STG unit (synchronous timing generator)
主控板 SCC unit (system control and communication)
公务板 Order wire unit
点到点 Point-to-point
光接口 Optical interface
电接口 Electrical interface
环回、穿通或交* Loopback, feed-through or cross connection
串并/并串转换 Serial-parallel/parallel-serial conversion
开销提取/合成 Overhead extraction/synthesis
虚容器 Virtual container
映射/解映射 Mapping/demapping
空分 Space division
线路单元与支路单元 Line unit and tributary unit
锁相 Phase-lock
定时基准 Timing reference
带电插拔 Hot plug
铃流 Ringing current
外同步模式 External synchronization mode
同步保持模式 Synchronous holdover mode
内部自由振荡模式 Internal free-run mode
指针调整 Pointer justification
抖动 Jitter
(抑制)漂移 (suppress) wonder
公务电话 Order wire telephone
以太网接口 Ethernet interface
二纤自愈环 Two-fiber self-healing ring
网元 Network element (NE)
同轴转接盒 Coaxial transit box
壁挂 Wall-mounted
插板 Plugboard
板位 Board position
背面板 Back panel
接线区 Wiring area
引线 Leading wire
跳线 Jumper
平衡接口 Balanced interface
非平衡接口 Non-balanced interface
双绞线 Twisted pair line
卡板槽 Card trough
平放式安装 Horizontal installation
前面板 Front panel
保险管 Protective tube
指示灯 Indicating lamp
恢复式通道倒换 Revertive path switching
非恢复式通道倒换 Non-revertive path switching
未开工 Not in service
开工 In service
一次保安单元 Primary protective unit
满配置 Full configuration
单向 Unidirectional
双向 Bi-directional
通道保护和复用段保护 Path protection and multiplex section protection
倒换 Switching
开销单元（OHP） Overhead processing unit
输出阻抗 Output impedance
信号标记 Signal label
开销字节 Overhead byte
同步源 Synchronous sour