光纤跳线原理
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East Point
光纤跳线的原理
East Point
原理1
光纤是以一条玻璃或塑胶纤维作为让光讯息通过的传输媒介。(图-a) 光纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯，中间为低折射率硅玻璃包层， 最外是加强用的树脂涂层。(图-b)
图-a
包层
核心
被覆层
图-b
「光缆」由光纤（纤芯）,保护结构包覆后的缆线。(图-c)
1600
光通信使用范围
损耗 Attenuation (dB X Km)
1.0 LED
0.5
LASER DIODE
0.1
500 600 700 850 900 1000 1100 1200 1310 波长 Wavelength l (nm)
1400 1550
East Point
MT型光纤连接器: ◇ 日本NTT开发 ◇ 2 (MTRJ) / 4 / 8 / 12 Fibers ◇聚合物插芯 ◇ SM / MM
MTP型光纤连接器: Jacketed /Bare _MM_MTP
Jacketed /Bare _SM_MTP
East Point
MT-RJ型光纤连接器:
对数logarithms 如果a^b=n，那么log(a)(n)=b。其中，a叫做“底数”，
n叫做“真数”，b叫做“以a为底的n的对数”。 log(a)(n) 函数叫做对数函数。对数函数中n的定义域是n>0，零和负数 没有对数；a的定义域是a>0且a≠1。常采用以10为底的对数， 并将对数记号简写为lgb,称为常用对数，
可消除绝缘单线偏心对特性阻抗的影响，同时可降低绝缘单线同心度的要求
及保持电缆结构的稳定性 （3） 采用粘连线对技术
East Point
dBm 是 dB-milliWatt,是在與一個 mW 作比較而得出的數字。在儀器中如果顯示著 0dBm 的意思即表示這個訊號與 1mW 的訊號,。
dBm = 10 * lg(mW) 或 mW = 10^( dBm / 10 )
构的底板连接器（MU-B系列）以及用于连接LD／PD模块与插头的简化插座 （MU-SR系列）等
SM_MU
East Point
FC型光纤连接器Ferrule Connector :外部金属套加强式
◇日本NTT公司开发 ◇ 2.5 陶瓷插芯 ◇插针的端面采用PC或APC或 FC (平面) ； ◇紧固方式为螺丝扣 ◇MM/SM
-125 nm
r = 10 mm
Protrusion
+100 nm
[ nm ]
Connector-
-50 nm FerrUundleercut
[ nm ]
r = 25 mm
r = 5 mm
+100 nm
-100 nm
Connectorr = 12 mm
Ferrule
Radius of Curvature
Highest Point
5~12 mm for APC
Optical Fibre
10~25 mm for PC
Specification for PC-Ferrules:
Specification for APC - Ferrules:
Protrusion [ nm ]
Undercut [ nm ]
East Point
光纤跳线接头结构
SC型光纤连接器square* connector :卡接式方型(路由器交换机上用的最多)
◇日本NTT公司开发
◇ 2.5 陶瓷插芯
◇ 插针的端面采用PC_Physical Connection (微球面 ) （包括SPC或UPC*）
或APC(8度角微球面)；
◇紧固方式是采用插拔销闩式
图-c
East Point
光纤跳线（光纤连接器）是光纤与光纤之间可拆卸连接的器件。 光纤跳线的作用是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光 能量能最大限度地耦合到接收光纤中去。故跳线的要求主要是插入损耗小， 反射损耗高，重复插拔性好，环境稳定和机械性能好等。
光纤间对接后, 光最大限度地通过
◇起步于NTT开发的MT连接器 ◇聚合物插芯 ◇紧固方式为导向闩锁机构 ◇MM/SM ◇连接器端面光纤为双芯（间隔0.75mm）排列，用于数据传输的下一代
高密度光纤连接器。 ( 华为8850上有用)
MM_MT-RJ
SM_MT-RJ
East Point
FDDI MIC 连接器 ◇ ANSI 设计 ◇ 2.5 陶瓷 X 2 ◇广泛使用于FDDI Network,短 距离(≤20km)信号传输
纤芯间数值孔径
纤芯间同轴度
纤芯的圆度
East Point
端面几何尺寸 1)Radius of curvature 球面半径 2)Fiber height 光纤高度 3)Apex offset 顶点位移
Undercut:
Fibre Protrusion:
max. 50µ
Optical Fibre
Connector Ferrule
ESCON 连接器类似 FDDIIBM ESCON 应用
East Point
MM
D4
MM
DIN4 (与FC型相同 )
SMA
双锥型连接器（Biconic Connector）
East Point
光纤跳线特性
跳线的要求主要是插入损耗小，反射损耗高，重复插拔性好，环境稳定和机械性能好等
插入损耗(IL) 插入损耗是指由于连接器的引入而导致的链路功率损耗,定义为连接器的输出功率与输 入功率比的分贝数.
East Point
损耗原因类别 : 内在原因,外在原因,系统原因(光起始传播特性)
内在原因 主要是光纤公差引起的固有损耗. 光纤制造公差,即纤芯尺寸、数值孔径、纤芯/包层 同心度和折射率分布失配等因素产生。
光纤类别 （N.A. mismatch) 几何尺寸 （Core/Cladding mismatch) 同心度 （Concentricity) 椭圆度 (Ellipticity)
Hale Waihona Puke East Point光纤跳线按传输方式分为单模光纤跳线和多模光纤跳线 多模MM： 50/125μm 欧洲标准 62.5/125μm 美国标准 单模SM:光纤芯的直径为9/125μm。
光纤按接头结构分为(下划线表示使用范围广) FC :Ferrule Connector圆型带螺纹(配线架上用的最多) ST :卡接式圆型 SC :卡接式方型(路由器交换机上用的最多) PC :微球面研磨抛光 APC : 呈8度角并做微球面研磨抛光 EC : LC : MT-RJ : 方型,一头双纤收发一体( 华为8850上有用) MU:Miniature unit Coupling MPO : MPX : D4 : DIN : SMA: D2000:
MM_ST
SM_ST
East Point
LC型光纤连接器Lucent Connector : ◇ Lucent(朗讯)设计 ◇ 1.25 陶瓷插芯 ◇插针的端面采用PC*； ◇紧固方式为推拔按钮式 ◇MM/SM ◇提高光纤配线架中光纤连接器的密度 ◇单模SFF方面占主导
Duplex _MM_LC
Simplex_SM_LC
光信号是以光功率来度量的，一般以dBm为单位，也可用瓦特 W来表示. W与dBm是可相互转换的，1mW就是OdBm,5OOuW就是一3 dBm左右。
dBm 与mW 对应值换算表 *双击打开*
dB 的全寫是 decibel， deci 即十分一的的意思。 dB = 10 * bel = 10 * lg ( P2 / P1 ) bel是用來表示兩個能量之間的差別的一種表示單位。bel = lg ( P2 / P1 )
P1
P2
Insertion Loss = -10 Lg P2/P1
East Point
回波损耗RL
后向反射光（连续不断向输入端传输的散射光)相对输入光的比率的分贝数，回波损耗 愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。
P1
P2
P3
Insertion Loss = -10 Lg P3/P1
提高回波损耗（RL）的措施有以下3种： （1） 提高同心度 （2） 采用一定比例的“预扭”或“退扭”技术并配合使用十字型塑料骨架.
◇可调,牢固/稳定 抗震动
◇一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。长距离通信
MM_FC/PC
SM_FC/PC
SM_FC/APC
East Point
ST型光纤连接器:卡接式圆型
◇ AT&T(现朗讯)和 Bell Lab 设计 ◇ 2.5 陶瓷 / 金属 / 塑料插芯 ◇插针的端面采用PC *； ◇紧固方式为旋转卡接式 ◇MM/SM ◇方便 (室内) ◇通常用于布线设备端,短距离(≤20km)信号传输
D
D S
East Point
Angular loss (dB)
横向位移的IL
1.5
1.0
0.15 NA
0.2 NA 0.5
0.5 NA
D
q
1° 2° 3° 4°
5°
Angle q in degrees
East Point
端面的形状
平头 球头
Ferrules Touch Together Only at Their Points of Tangency (Fiber Cores)
◇MM/SM
◇快速插拔，不需旋转
◇通常用于网络设备端,长距离通信
MM_SC/PC
SM_SC/PC
SM_SC/APC
East Point
MU型光纤连接器Miniature unit Coupling: ◇日本NTT公司开发Mini-SC ◇ 1.255 陶瓷插芯 ◇ 插针的端面采用PC或APC； ◇紧固方式是采用插拔销闩式 ◇MM/SM ◇快速插拔，不需旋转,实现高密度安装 ◇通常用于网络设备端,有光缆连接的插座型连接器（MU-A系列）;自保持机
横向位移的IL
4 3 2 1
.1
.2
.3
.4
L Lateral Misalignment Ratio
D
D L
Displacement Loss (dB)
Gap Loss (dB)
East Point
角度偏移的IL
4.0
0.5 NA
3.0
0.2 NA 2.0
1.0
0.15 NA
.1
.2
.3
.4
s End Separation Ratio
Nominal Centerline Nominal Centerline
放映模式浏览
East Point
外在原因 连接器加工装配引起的固有损耗.这是由连接器加工装配公差，即端面间隙、轴线倾 角、横向偏移和菲涅尔反射及端面加工精度等因素产生的
横向位移 （Lateral displacement) 非物理接触 （End separation) 角度偏移 （Angular misalignment) 表面 （Surface roughness)
Angle PC (APC)
Back Reflection is Directed Away from the Core and Cladding
East Point
光的损耗窗口
紫外線域 紫 藍 青 緑 黄 橙
波長 380 400 （ｎｍ）
500
600
可視光線
10
赤
赤外線域
700 750 780 800
光纤跳线的原理
East Point
原理1
光纤是以一条玻璃或塑胶纤维作为让光讯息通过的传输媒介。(图-a) 光纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯，中间为低折射率硅玻璃包层， 最外是加强用的树脂涂层。(图-b)
图-a
包层
核心
被覆层
图-b
「光缆」由光纤（纤芯）,保护结构包覆后的缆线。(图-c)
1600
光通信使用范围
损耗 Attenuation (dB X Km)
1.0 LED
0.5
LASER DIODE
0.1
500 600 700 850 900 1000 1100 1200 1310 波长 Wavelength l (nm)
1400 1550
East Point
MT型光纤连接器: ◇ 日本NTT开发 ◇ 2 (MTRJ) / 4 / 8 / 12 Fibers ◇聚合物插芯 ◇ SM / MM
MTP型光纤连接器: Jacketed /Bare _MM_MTP
Jacketed /Bare _SM_MTP
East Point
MT-RJ型光纤连接器:
对数logarithms 如果a^b=n，那么log(a)(n)=b。其中，a叫做“底数”，
n叫做“真数”，b叫做“以a为底的n的对数”。 log(a)(n) 函数叫做对数函数。对数函数中n的定义域是n>0，零和负数 没有对数；a的定义域是a>0且a≠1。常采用以10为底的对数， 并将对数记号简写为lgb,称为常用对数，
可消除绝缘单线偏心对特性阻抗的影响，同时可降低绝缘单线同心度的要求
及保持电缆结构的稳定性 （3） 采用粘连线对技术
East Point
dBm 是 dB-milliWatt,是在與一個 mW 作比較而得出的數字。在儀器中如果顯示著 0dBm 的意思即表示這個訊號與 1mW 的訊號,。
dBm = 10 * lg(mW) 或 mW = 10^( dBm / 10 )
构的底板连接器（MU-B系列）以及用于连接LD／PD模块与插头的简化插座 （MU-SR系列）等
SM_MU
East Point
FC型光纤连接器Ferrule Connector :外部金属套加强式
◇日本NTT公司开发 ◇ 2.5 陶瓷插芯 ◇插针的端面采用PC或APC或 FC (平面) ； ◇紧固方式为螺丝扣 ◇MM/SM
-125 nm
r = 10 mm
Protrusion
+100 nm
[ nm ]
Connector-
-50 nm FerrUundleercut
[ nm ]
r = 25 mm
r = 5 mm
+100 nm
-100 nm
Connectorr = 12 mm
Ferrule
Radius of Curvature
Highest Point
5~12 mm for APC
Optical Fibre
10~25 mm for PC
Specification for PC-Ferrules:
Specification for APC - Ferrules:
Protrusion [ nm ]
Undercut [ nm ]
East Point
光纤跳线接头结构
SC型光纤连接器square* connector :卡接式方型(路由器交换机上用的最多)
◇日本NTT公司开发
◇ 2.5 陶瓷插芯
◇ 插针的端面采用PC_Physical Connection (微球面 ) （包括SPC或UPC*）
或APC(8度角微球面)；
◇紧固方式是采用插拔销闩式
图-c
East Point
光纤跳线（光纤连接器）是光纤与光纤之间可拆卸连接的器件。 光纤跳线的作用是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光 能量能最大限度地耦合到接收光纤中去。故跳线的要求主要是插入损耗小， 反射损耗高，重复插拔性好，环境稳定和机械性能好等。
光纤间对接后, 光最大限度地通过
◇起步于NTT开发的MT连接器 ◇聚合物插芯 ◇紧固方式为导向闩锁机构 ◇MM/SM ◇连接器端面光纤为双芯（间隔0.75mm）排列，用于数据传输的下一代
高密度光纤连接器。 ( 华为8850上有用)
MM_MT-RJ
SM_MT-RJ
East Point
FDDI MIC 连接器 ◇ ANSI 设计 ◇ 2.5 陶瓷 X 2 ◇广泛使用于FDDI Network,短 距离(≤20km)信号传输
纤芯间数值孔径
纤芯间同轴度
纤芯的圆度
East Point
端面几何尺寸 1)Radius of curvature 球面半径 2)Fiber height 光纤高度 3)Apex offset 顶点位移
Undercut:
Fibre Protrusion:
max. 50µ
Optical Fibre
Connector Ferrule
ESCON 连接器类似 FDDIIBM ESCON 应用
East Point
MM
D4
MM
DIN4 (与FC型相同 )
SMA
双锥型连接器（Biconic Connector）
East Point
光纤跳线特性
跳线的要求主要是插入损耗小，反射损耗高，重复插拔性好，环境稳定和机械性能好等
插入损耗(IL) 插入损耗是指由于连接器的引入而导致的链路功率损耗,定义为连接器的输出功率与输 入功率比的分贝数.
East Point
损耗原因类别 : 内在原因,外在原因,系统原因(光起始传播特性)
内在原因 主要是光纤公差引起的固有损耗. 光纤制造公差,即纤芯尺寸、数值孔径、纤芯/包层 同心度和折射率分布失配等因素产生。
光纤类别 （N.A. mismatch) 几何尺寸 （Core/Cladding mismatch) 同心度 （Concentricity) 椭圆度 (Ellipticity)
Hale Waihona Puke East Point光纤跳线按传输方式分为单模光纤跳线和多模光纤跳线 多模MM： 50/125μm 欧洲标准 62.5/125μm 美国标准 单模SM:光纤芯的直径为9/125μm。
光纤按接头结构分为(下划线表示使用范围广) FC :Ferrule Connector圆型带螺纹(配线架上用的最多) ST :卡接式圆型 SC :卡接式方型(路由器交换机上用的最多) PC :微球面研磨抛光 APC : 呈8度角并做微球面研磨抛光 EC : LC : MT-RJ : 方型,一头双纤收发一体( 华为8850上有用) MU:Miniature unit Coupling MPO : MPX : D4 : DIN : SMA: D2000:
MM_ST
SM_ST
East Point
LC型光纤连接器Lucent Connector : ◇ Lucent(朗讯)设计 ◇ 1.25 陶瓷插芯 ◇插针的端面采用PC*； ◇紧固方式为推拔按钮式 ◇MM/SM ◇提高光纤配线架中光纤连接器的密度 ◇单模SFF方面占主导
Duplex _MM_LC
Simplex_SM_LC
光信号是以光功率来度量的，一般以dBm为单位，也可用瓦特 W来表示. W与dBm是可相互转换的，1mW就是OdBm,5OOuW就是一3 dBm左右。
dBm 与mW 对应值换算表 *双击打开*
dB 的全寫是 decibel， deci 即十分一的的意思。 dB = 10 * bel = 10 * lg ( P2 / P1 ) bel是用來表示兩個能量之間的差別的一種表示單位。bel = lg ( P2 / P1 )
P1
P2
Insertion Loss = -10 Lg P2/P1
East Point
回波损耗RL
后向反射光（连续不断向输入端传输的散射光)相对输入光的比率的分贝数，回波损耗 愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。
P1
P2
P3
Insertion Loss = -10 Lg P3/P1
提高回波损耗（RL）的措施有以下3种： （1） 提高同心度 （2） 采用一定比例的“预扭”或“退扭”技术并配合使用十字型塑料骨架.
◇可调,牢固/稳定 抗震动
◇一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。长距离通信
MM_FC/PC
SM_FC/PC
SM_FC/APC
East Point
ST型光纤连接器:卡接式圆型
◇ AT&T(现朗讯)和 Bell Lab 设计 ◇ 2.5 陶瓷 / 金属 / 塑料插芯 ◇插针的端面采用PC *； ◇紧固方式为旋转卡接式 ◇MM/SM ◇方便 (室内) ◇通常用于布线设备端,短距离(≤20km)信号传输
D
D S
East Point
Angular loss (dB)
横向位移的IL
1.5
1.0
0.15 NA
0.2 NA 0.5
0.5 NA
D
q
1° 2° 3° 4°
5°
Angle q in degrees
East Point
端面的形状
平头 球头
Ferrules Touch Together Only at Their Points of Tangency (Fiber Cores)
◇MM/SM
◇快速插拔，不需旋转
◇通常用于网络设备端,长距离通信
MM_SC/PC
SM_SC/PC
SM_SC/APC
East Point
MU型光纤连接器Miniature unit Coupling: ◇日本NTT公司开发Mini-SC ◇ 1.255 陶瓷插芯 ◇ 插针的端面采用PC或APC； ◇紧固方式是采用插拔销闩式 ◇MM/SM ◇快速插拔，不需旋转,实现高密度安装 ◇通常用于网络设备端,有光缆连接的插座型连接器（MU-A系列）;自保持机
横向位移的IL
4 3 2 1
.1
.2
.3
.4
L Lateral Misalignment Ratio
D
D L
Displacement Loss (dB)
Gap Loss (dB)
East Point
角度偏移的IL
4.0
0.5 NA
3.0
0.2 NA 2.0
1.0
0.15 NA
.1
.2
.3
.4
s End Separation Ratio
Nominal Centerline Nominal Centerline
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East Point
外在原因 连接器加工装配引起的固有损耗.这是由连接器加工装配公差，即端面间隙、轴线倾 角、横向偏移和菲涅尔反射及端面加工精度等因素产生的
横向位移 （Lateral displacement) 非物理接触 （End separation) 角度偏移 （Angular misalignment) 表面 （Surface roughness)
Angle PC (APC)
Back Reflection is Directed Away from the Core and Cladding
East Point
光的损耗窗口
紫外線域 紫 藍 青 緑 黄 橙
波長 380 400 （ｎｍ）
500
600
可視光線
10
赤
赤外線域
700 750 780 800