2.2 认识光纤

1.常见的光纤线

光纤是由玻璃或塑料等材料制成的光导纤维的简称。光纤线是以光导纤维为芯材的线缆。芯材的外面还有包层和保护层。光导纤维的折射率高于包层的折射率，所以光在芯材和包层的交界面上会发生全反射，损耗很小。光导纤维非常细且易断，因此光纤线的外面要加上保护层。保护层里面通常有加强钢丝、填充物、防水层、缓冲层、保护套等。这种由光纤芯材、加强件、保护套等组成的线缆在实际生产中叫作光缆。根据不同的用途，光缆的保护层结构可能有所不同，比如室内光缆和室外光缆的保护层就不一样。

光纤线包括单模光纤线和多模光纤线两种类型。单模光纤线的纤芯直径比多模光纤线的纤芯直径小。纤芯直径的大小会影响光线的入射角度。纤芯直径越小，光线的入射角度就越小。多模光纤线的纤芯直径较大，所以可以容纳更大的光线入射角度，这样就可以有多条光线同时在多模纤芯中传输。根据ISO 11801标准，多模光纤线可以分为OM1、OM2、OM3、OM4四种级别。不同光纤线的性能对比如表2-2所示。

表2-2 不同光纤线的性能对比

2.光纤布线的配件

在使用光纤线进行工程布线时，需要使用一些配件，如尾纤、跳线、配线架、光模块、光纤收发器、DAC高速电缆、光纤测试笔等。

尾纤是一种用于连接光纤线缆的光学元件，常用于局域网布线、光纤传感器连接、测试仪器连接等场合。它的一端是裸纤，可以使用熔接机将裸纤与其他光纤线缆熔接；另一端是光纤连接器，可以直接插入光模块或者光设备的接口，如图2-6所示。光纤跳线与光纤尾纤的结构类似，不同之处在于跳线的两端都是光纤连接器。由于尾纤和跳线的光纤外层没有保护套管，所以使用时注意不要过度弯曲和拉伸。

图2-6 尾纤的光纤连接器

光纤配线架是一种用于管理和保护光纤线缆的设备，与双绞线配线架的功能相似。光纤配线架上有多个尾纤盘，可以将光纤尾纤卷绕在上面，避免过度弯曲和混乱。光纤配线架还有多个光纤接口，可以将光纤连接器插入其中，保护其光学性能，如图2-7所示。

图2-7 光纤配线架

光模块SFP是一种用于实现光信号和电信号之间双向转换的光电子器件（详见1.1节）。交换机上的SFP端口可以插入不同类型的SFP模块，以适应不同的光纤线缆和传输距离，图2-8为光模块连接尾纤示意图。

图2-8 SFP连接光纤的尾纤

光纤收发器是一种在以太网中实现光信号和电信号之间双向互换的光电子器件，也叫作光电转换器。如图2-9所示，它的左侧有四个RJ45端口，可以连接双绞线；它的右侧有两个光纤接口，可以插入两根光纤线缆，分别用于接收和发送光信号。光纤收发器除了完成光电信号的转换外，还具有数据交换的功能，相当于一个简单的交换机。

图2-9 光纤收发器

DAC高速电缆线是一种用于连接交换机的高速传输线缆，它的两端都是SFP模块，中间是铜芯线，支持10Gbit/s的速率，如图2-10所示。它常用于交换机的堆叠，实现交换机之间的高速数据交换。如图2-11所示，通过DAC高速电缆线连接两台华为S5720-36C-EI-28S交换机的10G光口。

图2-10 DAC高速电缆线

光纤测试笔是一种用于检测光纤线缆是否有断裂的光学仪器，它内置了激光器光源，能发出高亮度的光线。使用时，将光纤线缆的一端插入测试笔的光纤接口，按下测试笔的开关，如图2-12所示。如果光纤线缆没有断裂，另一端就会有明亮的光点出现；如果光纤线缆有断裂，断裂处会有光斑泄露。

图2-11 使用DAC高速电缆线

图2-12 使用光纤测试笔