数据传输介质及其连接器件(光纤)
网络传输介质与连接器
校园网络
通过以太网技术，使用同轴电缆 或光纤连接教学楼、宿舍楼、图 书馆等场所的计算机和网络设备， 构建高速、稳定的校园局域网。
家庭网络
利用无线路由器和网线，将家庭 内的电脑、手机、平板等设备连 接起来，实现家庭娱乐、智能家
居等功能的局域网应用。
广域网应用场景
互联网接入
通过光纤、DSL、电缆等传输介质，将用户计算机连接到 互联网服务提供商（ISP）的网络中，实现用户上网浏览、 下载、上传数据等功能。
定义
连接器是一种用于实现电路或系统之 间电气连接的元器件，广泛应用于电 子设备、通信系统、计算机网络等领 域。
分类
根据连接方式和应用领域不同，连接 器可分为插头插座式连接器、板式连 接器、卡口式连接器等。
连接器作用
实现电气连接
通过连接器的插接，可以方便地 将两个或多个电路或系统连接起
来，实现电气信号的传输。
机械性能
连接器的机械性能包括插拔力、耐磨损性、抗震性等，需要根据实际 应用场景进行选择。
环境适应性
连接器需要适应不同的工作环境，如温度、湿度、盐雾等，因此需要 选择具有相应环境适应性的连接器。
互换性和通用性
在选择连接器时需要考虑其互换性和通用性，以便于后续的维护和升 级。
04
网络传输介质与连接器关系
无线化
智能化
随着无线通信技术的不断发展，无线传输 介质将在网络应用中发挥越来越重要的作 用，实现更便捷的网络连接和数据传输。
未来网络将更加注重智能化发展，网络传 输介质将具备自适应、自组织等智能化特 性，提高网络性能和效率。
02
常见网络传输介质
双绞线
定义
双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线 组成的传输介质，两根导线按一定密度互 相绞在一起，可降低信号干扰的程度。
传输介质与接续设备介绍
传输介质与接续设备介绍1. 传输介质传输介质是指在数据通信过程中，用于传输数据的物理媒介。
根据不同的传输方式和需求，有以下几种常见的传输介质：1.1 有线传输介质有线传输介质是指使用导线或光纤作为信号传输的媒介。
常见的有线传输介质包括：•双绞线：双绞线是最常见的有线传输介质之一。
根据不同的应用需求，常见的双绞线包括Cat5、Cat6等，其传输速率分别为100Mbps和1000Mbps。
•同轴电缆：同轴电缆多用于传输电视信号和宽带接入。
其结构由内部导体、绝缘层、外部导体和保护层组成，能够提供较高的传输速率和抗干扰能力。
•光纤：光纤是以光信号传输数据的传输介质。
由于光信号具有较高的传输速率和抗干扰能力，光纤在长距离和高速数据传输方面具有优势。
1.2 无线传输介质无线传输介质是指使用无线电波进行信号传输的媒介。
常见的无线传输介质包括：•Wi-Fi：Wi-Fi是一种基于无线局域网技术的传输介质，通过无线电波进行信号传输。
其传输距离一般在100米左右，适用于室内和短距离通信。
•蓝牙：蓝牙是一种短距离无线通信技术，适用于手机、耳机、音响等设备之间的互联互通。
传输距离一般在10米左右。
•红外线：红外线是一种短距离无线通信技术，适用于遥控器、红外线传感器等设备之间的通信。
传输距离一般在几米到几十米。
2. 接续设备接续设备是用于连接和传输数据的设备。
根据不同的应用场景和需求，有以下几种常见的接续设备：2.1 路由器路由器是一种常见的接续设备，用于将多个局域网连接起来，实现网络之间的数据传输。
路由器具备转发数据包的能力，并能根据不同的网络地址进行数据的路由选择。
2.2 交换机交换机是一种广泛应用于局域网中的接续设备。
它通过物理地址进行数据包转发，能够实现高速、稳定的数据传输。
交换机在局域网内部进行数据的转发，提供了更加灵活和高效的数据交换方式。
2.3 中继器/放大器中继器和放大器是一种用于增强信号强度和延长传输距离的设备。
传输介质与接续设备
传输介质与接续设备引言在网络通信中，传输介质与接续设备起到了非常关键的作用。
传输介质是指信息传输的物理媒介，而接续设备可以将信息从一个传输介质转换到另一个传输介质上。
本文将介绍常见的传输介质和接续设备，并探讨它们在网络通信中的作用。
传输介质传输介质是信息传输的媒介，可以分为有线介质和无线介质两种类型。
有线介质1. 双绞线双绞线是一种常见的有线传输介质，它由两根绝缘导线以对绕的方式绞合而成。
双绞线可以进一步细分为无屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。
UTP常用于局域网（LAN）中，而STP则常用于抗干扰性能要求较高的环境。
2. 同轴电缆同轴电缆是由中心导体、绝缘层、金属屏蔽层和外部绝缘层组成的，常用于电视传输和有线电视网络。
同轴电缆有较好的抗干扰性能，并且可以传输较高带宽的信号。
无线介质无线介质是指通过无线电波或红外线等方式进行信息传输的媒介。
1. 无线局域网（WLAN）无线局域网是一种无线传输数据的技术，常用于家庭网络和办公室网络。
WLAN可以使用无线路由器作为接续设备，将有线网络信号转换为无线信号，从而实现无线通信。
2. 蓝牙蓝牙是一种短距离的无线传输技术，常用于连接手机、耳机、音箱等设备。
蓝牙可以实现设备之间的无线数据传输和音频传输。
接续设备接续设备是连接和转换不同传输介质的设备，可以将信号从一个传输介质转换到另一个传输介质上。
中继器（Repeater）中继器是一种简单的接续设备，可以延长信号的传输距离。
它通过接收信号然后重新发送，使信号能够继续传输。
集线器（Hub）集线器是一种多端口的接续设备，可以将多个设备连接在一起形成局域网。
集线器工作在物理层，将收到的信号广播给所有连接的设备。
交换机（Switch）交换机是一种智能的接续设备，可以根据MAC地址将数据包转发到指定的端口。
交换机可以实现局域网内的设备之间的直接通信，提高网络性能和安全性。
路由器（Router）路由器是一种可以转发数据包的接续设备，可以连接不同的局域网或广域网。
传输介质与接续设备
目录
• 传输介质 • 接续设备 • 传输介质与接续设备的应用场景 • 传输介质与接续设备的未来发展
01
传输介质
有线传输介质
光纤
双绞线
光纤是利用光的全反射原理进行数据 传输的介质，具有传输容量大、距离 远、速度快、抗干扰能力强等优点。
双绞线是最常见的传输介质之一，由 两根绝缘的金属线相互扭在一起制成 ，具有价格便宜、安装方便等优点。
为了满足高速传输需求，研究人员正在探索新的铜线替代技术，如 使用新型材料或改进现有技术，以提高铜线的传输性能。
智能接续设备
随着物联网和人工智能技术的发展，未来的接续设备将更加智能化， 能够实现自适应调节和远程管理等功能。
无线传输介质与接续设备的未来发展
5G及未来通信技术
随着5G技术的普及和未来通信技术的发展，无线传输介质 将能够提供更高的传输速率和更低的延迟，满足各种应用 需求。
数据处理
02
对数据进行处理和加工，如数据的压缩、解压缩、加密、解密
等。
信号放大
03
将微弱的信号进行放大，以便传输或接收。
04
传输介质与接续设备的未来发展
有线传输介质与接续设备的未来发展
光纤传输技术
随着光纤技术的不断进步，未来有线传输介质将更加依赖光纤，具 有更高的传输速率和更远的传输距离。
铜线替代技术
同轴电缆
同轴电缆常用于电视信号和宽带网络 的传输，具有抗电磁干扰能力强、传 输损耗低等优点。
无线传输介质
无线电波
无线电波是利用电磁波进行信息传输的介质，具有传输距离远、 覆盖范围广等优点。
微波
微波是利用频率在300MHz-300GHz之间的电磁波进行信息传输 的介质，具有传输容量大、传输速率高等优点。
计算机网络技术数据通信基础传输介质与传输设备
传输介质及传输设备数据通信基础计算机网络传输介质有线传输介质双绞线屏蔽双绞线非屏蔽双绞线同轴电缆光纤无线传输介质无线电波微波红外双绞线(TP)是由一对或多对绞合地绝缘铜导线组成,为了减少信号传输串扰及电磁干扰（EMI）影响地程度,通常将这些线按一定地密度互相缠绕在一起。
非屏蔽双绞线UTP（UnshieldedTwistedPair）易弯曲,易安装,具有阻燃性,布线灵活。
屏蔽双绞线STP（ShieldedTwistedPair）安装困难,需连结器,抗干扰性好。
1双绞线（TwistedPair)是模拟与数字数据通信最普通地传输媒体,主要应用范围是电话系统地模拟话音传输,最适合于较短距离地信息传输;价格便宜,安装容易,使用广泛。
优点对电磁干扰比较敏感,不适合传输高速数据。
当超过几千米时信号因衰减可能会产生畸变,这时就要使用继器（Repeater）来放大信号与再生波形。
缺点1双绞线（TwistedPair)2同轴电缆(CoaxialCable)•同轴电缆是由绕同一轴线地两个导体所组成,即内导体（铜芯导线）与外导体(屏蔽层),外导体地作用是屏蔽电磁干扰与辐射,两导体之间用绝缘材料隔离。
•同轴电缆具有较高地带宽与极好地抗干扰特性,能进行较高速率地传输。
光导纤维(Fiber Optics)•光纤是一种由石英玻璃纤维或塑料制成地,直径很细,能传导光信号地媒体。
•光纤由一束玻璃芯组成,它地外面包了一层折射率较低地反光材料,称为覆层。
覆层可减少光通过光缆时地折射损耗,从而使光在芯线边缘产生全反射,使光束曲折前进。
•玻璃封套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳3重量轻,信号地损耗小,频带宽,传输率高（从l00Mbps到l000Mbps,甚至更高）且不受外界电磁干扰。
另外,由于它本身没有电磁辐射,所以它传输地信号不易被窃听,保密性能好。
优点会产生损耗与色散,而且成本高,连接技术比较复杂。
缺点3光导纤维(Fiber Optics)发光二极管激光二极管光电二极管计算机网络传输介质有线传输介质双绞线屏蔽双绞线非屏蔽双绞线同轴电缆光纤无线传输介质无线电波微波红外4无线电（3MHz～1GHz）•3MHz～1GHz•广播FM（调频）/AM（调幅）频段/UHF(特高频)/VHF(甚高频)电视频段•大多具有全向性•信号向所有方向传播•可以被许多天线所接收•可穿透墙体,传输距离很长•几乎整个波段受政府机构管制•多用于多播通信,如收音机,电视以及寻呼系统。
网络传输介质和网络互联设备
网络传输介质和网络互联设备简介网络传输介质和网络互联设备是构成计算机网络基础架构的关键组成部分。
网络传输介质指的是用于在计算机之间传输数据的物理媒介，而网络互联设备则是用于连接计算机和其它网络设备的硬件设备。
在本文中，我们将详细介绍几种常见的网络传输介质和网络互联设备，包括有线传输介质、无线传输介质以及交换机和路由器等网络互联设备。
网络传输介质有线传输介质有线传输介质是指通过电缆来传输数据的介质。
常见的有线传输介质包括：1.双绞线：双绞线是一种由多股细铜线以对绞的方式组成的电缆，常用于局域网中。
根据传输速率和用途的不同，双绞线分为不同的类别，如Cat5、Cat 6和Cat 7等。
它们具有较高的传输带宽和抗干扰能力，适用于高速数据传输。
2.同轴电缆：同轴电缆是一种中心导体由铜芯构成的电缆，外层由绝缘材料和金属屏蔽层包裹。
同轴电缆通常用于传输视频信号和宽带网络。
它的传输距离较长，且抗干扰能力相对较好。
3.光纤：光纤是一种利用光导纤维传输数据的介质。
它由一个或多个芯纤和包裹在外层的包覆层组成。
光纤传输具有高速率、大带宽和抗干扰能力强的特点，广泛用于长距离、高速率的数据传输。
无线传输介质无线传输介质指的是通过无线方式传输数据的介质，常见的无线传输介质包括：1.无线局域网（WLAN）：WLAN是一种通过无线方式连接局域网设备的技术。
它使用无线电波作为传输介质，通过无线接入点（Access Point）实现无线设备与有线网络的连接。
WLAN通常用于家庭、办公室和公共场所的无线上网。
2.蓝牙：蓝牙是一种短距离无线通信技术，可在设备之间传输数据。
蓝牙通常用于连接个人电脑、手机、音频设备和其他智能设备。
3.红外线：红外线是一种通过红外线传输数据的技术。
它广泛应用于遥控器、红外线传感器和红外线数据传输设备中。
网络互联设备交换机交换机是一种用于在计算机网络中连接多个设备的网络互联设备。
它通过根据目的地址将数据包转发到适当的目标设备，实现设备之间的通信。
数据通信常见传输介质的特点与应用
数据通信常见传输介质的特点与应用一、引言数据通信是信息时代的重要组成部分，而传输介质作为数据通信的基础，不同的介质具有不同的特点与应用。
本文将介绍几种常见的数据通信传输介质，包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输，分析它们的特点，并探讨它们在不同场景下的应用。
二、双绞线双绞线是一种由两根绝缘电导体对绞合而成的电缆，可分为无屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。
双绞线具有以下特点：1. 抗干扰能力较差：由于双绞线存在较高的干扰敏感性，因此在远离电源和干扰源的情况下使用效果较好。
2. 传输距离较短：双绞线传输距离受限于信号衰减和传输速率，一般适用于短距离数据通信。
3. 成本低廉：双绞线制造成本较低，维护和安装也相对简单。
应用：双绞线广泛应用于家庭、办公室和局域网等短距离传输场景，如电话线路、局域网网线等。
三、同轴电缆同轴电缆是由中心导线、绝缘层、导电屏蔽层和外部绝缘层构成的电缆，具有以下特点：1. 抗干扰能力较强：同轴电缆采用导电屏蔽层能有效抵御外界干扰，信号传输更稳定可靠。
2. 传输距离较长：同轴电缆传输距离较双绞线更长，适用于中长距离数据通信。
3. 传输带宽较大：同轴电缆能够提供较高的传输带宽，适用于高速数据通信。
应用：同轴电缆常用于有线电视网络、宽带接入、监控系统等需要长距离传输和高带宽需求的场景。
四、光纤光纤是以光信号作为传输介质的高速传输线路，具有以下特点：1. 传输速度快：光信号传输速度快，能够满足高带宽数据传输需求。
2. 抗干扰能力强：光纤由于不受电磁干扰，信号传输更加稳定可靠。
3. 传输距离远：光纤传输距离相较于双绞线和同轴电缆更远，几百公里不会有明显衰减。
应用：光纤广泛应用于长距离通信线路、数据中心互联、高速局域网等需要高速、远距离传输的场景。
五、无线传输无线传输是一种不需要物理介质的数据传输方式，依靠无线电波进行信号传输，具有以下特点：1. 无需布线：无线传输不需要布设电缆，安装和维护相对简单。
传输介质与连接器件
光缆敷设至配线间后连至光纤配线架 （光纤终端盒），光缆与一条光纤尾纤 熔接，尾纤的连接器插入光纤配线架上 的光纤耦合器的一端，耦合器的另一端 用光纤跳线连接，跳线的另一端通过交 换机的光纤接口或光纤收发器与交换机 相连，从而形成一条通信链路。
光纤配线设备
光纤配线设备是光缆与光通信设备之间 的配线连接设备，用于光纤通信系统中 光缆的成端和分配，可方便地实现光纤 线路的熔接、跳线、分配和调度等功能。 光纤配线架有机架式光纤配线架、光纤 接续盒、挂墙式光缆终端盒和光纤配线 箱等类型，可根据光纤数量和用途加以 选择。
在包层外面是 5-40um涂覆层，涂覆层的材料 是环氧树脂或硅橡胶。 需要注意的是，纤芯和包层是不可分离的，纤 芯与包层合起来组成裸光纤，光纤的光学及传 输特性主要由它决定。 用 光 纤 工 具 剥 去 外 皮 （ Jacket ） 和 塑 料 层 （ Coating）后，暴露在外面的是涂有包层的 纤芯。实际上，我们是很难看到真正的纤芯的。
光缆
光纤传输系统中直接使用的是光缆而不是光纤。 光纤最外面常有100μm厚的缓冲层或套塑层， 套塑层的材料大都采用尼龙、聚乙烯或聚丙烯 等塑料。 套塑后的光纤（称为芯线）还不能在工程中使 用，必须把若干根光纤疏松地置于特制的塑料 绑带或铝皮内，再被涂覆塑料或用钢带铠装， 加上外护套后才成光缆。
一根光缆由一根直至多根光纤组成，外 面再加上保护层。光缆中有1根光纤（单 芯）、2根光纤（双芯）、4根光纤、6根 光 纤 、 甚 至 更 多 光 纤 的 （ 48 根 光 纤 、 1000根光纤）， 一般单芯光缆和双芯光缆用于光纤跳线， 多芯光缆用于室内室外的综合布线
按工作波长分
按光纤的工作波长分类
• 短波长光纤 • 长波长光纤 • 超长波长光纤
网络传输介质与连接器件课件
网络传输介质与连接器件
3
2.1 双绞线
u 双绞线的结构
n 标识
Ø 双绞线电缆的外部护套上每隔两英尺会印刷上一些标识。 不同生产商的产品标识可能不同，但一般包括双绞线类型、 NEC/UL防火测试和级别、CSA防火测试、长度标志、生产 日期、双绞线的生产商和产品号码等信息
Ø VCOM V2-073725-1 CABLE UTP ANSI TIA/EIA-568A 24AWG(4PR) OR ISO/IEC 11801 VERIFIED CAT 5e 187711FT 20040821
综合布线技术与工程
第2章 网络传输介质与连接器件
网络传输介质与连接器件
主要内容
双绞线 双绞线连接器件 同轴电缆 光纤 光纤连接器件
网络传输介质与连接器件
2
2.1 双绞线
u 双绞线的结构
n 双绞线（ Twisted pair，T P）由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成， 每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，如果把一对或多对双绞 线放在一个绝缘套管中便构成了双绞线电缆。
提供8dB近端串扰的余量，用户的设备受到的干扰只有普通5类线 系统的1/4，使系统具有更强的独立性和可靠性。 Ø 更好地支持1000Mbps的传输，给网络的安装和测试带来了便利， 成为目前网络应用中较好的解决方案。
网络传输介质与连接器件
9
2.1 双绞线
u 6类非屏蔽双绞线-CAT6 UTP
n 6类/E级双绞线是1000 Mbps数据传输的最佳选择， 是目前市场的主流产品，性能超过CAT 5e，标准规 定线缆频率带宽为250MHz。
15
2.1 双绞线
u 大对数电缆 5类 25对2 4 AW G 非屏蔽软线导线色彩编码
网络传输介质与光纤
网络传输介质与光纤几种常见网络传输介质的简介随着计算机应用网络化进程的不断加快，计算机技术人员对网络的一些基本知识的了解要求也越来越高，笔者仅就多年工作经验对网络传输介质作一些介绍。
传输介质是网络联接设备间的中间介质，也是信号传输的媒体，常用的介质有：双绞线(Twisted-Pair)双绞线是现在最普通的传输介质，它由两条相互绝缘的铜线组成，典型直径为1毫米。
两根线绞接在一起是为了防止其电磁感应在邻近线对中产生干扰信号。
现行双绞线电缆中一般包含4个双绞线对，具体为橙1/橙2、蓝4/蓝5、绿6/绿3、棕3/棕白7。
计算机网络使用1-2、3-6两组线对分别来发送和接收数据。
双绞线接头为具有国际标准的RJ-45插头和插座。
双绞线分为屏蔽(shielded)双绞线STP和非屏蔽(Unshielded)双绞线UTP，非屏蔽双绞线有线缆外皮作为屏蔽层，适用于网络流量不大的场合中。
屏蔽式双绞线具有一个金属甲套(sheath)，对电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)具有较强的抵抗能力，适用于网络流量较大的高速网络协议应用。
双绞线根据性能又可分为5类、6类和7类，现在常用的为5类非屏蔽双绞线，其频率带宽为100MHz，能够可靠地运行4MB、ICME和16MB的网络系统。
当运行100MB以太网时，可使用屏蔽双绞线以提高网络在高速传输时的抗干扰特性。
6类、7类双绞线分别可工作于200MHz和600MHz的频率带宽之上，且采用特殊设计的RJ45插头(座)。
值得注意的是，频率带宽(MHz)与线缆所传输的数据的传输速率(Mbps)是有区别的——Mbps衡量的是单位时间内线路传输的二进制位的数量，MHz衡量的则是单位时间内线路中电信号的振荡次数。
双绞线最多应用于基于CMSA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collission Detection，载波感应多路访问/冲突检测)技术，即10BASE-T(10Mbps)和100BASE-T(100Mbps)的以太网(Ethernet)中，具体规定有：● 一段双绞线的最大长度为100米，只能连接一台计算机。
光纤通信用光器件介绍
光纤通信用光器件介绍光纤通信是一种利用光信号传输数据的通信方式。
它利用光纤作为传输介质，通过调制光信号的强度、频率或相位来传输信息。
在光纤通信系统中，光器件起着关键的作用，它们负责产生、放大、调制和检测光信号。
本文将介绍光纤通信中常用的光器件，包括光源、放大器、调制器和光检测器。
光源是光纤通信系统中的重要组成部分，负责产生光信号。
常见的光源有半导体激光器、气体激光器和光纤激光器。
半导体激光器是最常用的光源，它具有体积小、功耗低、调制速度快等优点。
气体激光器具有宽的谱带宽和高的输出功率，但体积较大。
光纤激光器结合了两者的优点，是一种理想的光信号源。
放大器是光纤通信系统中的另一个重要组成部分，用于增强光信号的功率。
光纤放大器是常用的放大器类型，它可以放大光信号而不需要将其转换为电信号。
最常见的光纤放大器是掺铒光纤放大器（EDFA），它利用掺铒光纤中的铕原子的能级跃迁来实现光信号的放大。
EDFA具有宽的增益带宽、高增益、低噪声等优点，是目前光纤通信系统中最常用的放大器。
调制器是光纤通信系统中用于调制光信号的器件。
光电调制器是常用的调制器类型，它利用光电效应或半导体材料的光学特性来实现光信号的调制。
光电调制器分为直接调制器和外调制器。
直接调制器利用半导体材料的直接带隙特性，通过改变注入电流来调制光信号的强度。
外调制器利用半导体材料的Kerr效应或电光效应来调制光信号的相位或强度。
光电调制器具有调制速度快、带宽宽、功耗低等优点。
光检测器是光纤通信系统中用于检测光信号的器件。
光电二极管是最常用的光检测器，它利用光束的能量转变为电流。
光电二极管具有高速度、高灵敏度、低噪声等优点，是目前光纤通信系统中最常用的光检测器。
其他常用的光检测器还包括光开关和光波导耦合器。
除了以上介绍的光器件，还有一些其他的光器件在光纤通信系统中扮演着重要角色。
例如，光分路器用于将光信号分成多个通道，光耦合器用于将光信号从一根光纤传输到另一根光纤，光滤波器用于选择或剔除特定波长的光信号。
光纤通信的基本器件概述
光纤通信的基本器件概述光纤通信系统中的基本器件包括光源、光接收器、光纤传输介质和光纤连接器。
光源是产生光信号的装置，常用的光源包括半导体激光器和 LED。
光接收器是将光信号转换成电信号的装置，常用的光接收器包括光电二极管和光电探测器。
光纤传输介质是用来传输光信号的介质，其主要优点是信号传输损耗小和传输距离远。
光纤连接器是用来连接光纤的装置，其主要作用是使光信号能够顺利地传输到目的地。
除了这些基本器件之外，光纤通信系统还包括光纤放大器、光谱分析仪、光纤调制器、光纤衰减器等辅助器件。
这些器件的作用是增强光信号的强度、分析光信号的特性以及对光信号进行调制和衰减。
总的来说，光纤通信的基本器件是光源、光接收器、光纤传输介质和光纤连接器。
这些器件共同构成了光纤通信系统，为现代通信系统的发展提供了重要支持。
光纤通信作为一种高效、高速、高容量的通信方式，在现代通信领域具有重要地位。
除了基本器件外，光纤通信系统还包括光纤交叉连接、光纤网络监测系统等辅助设备，以构建起完整的光纤通信网络。
以下将详细介绍光纤通信的基本器件及其相关辅助设备。
光源是光纤通信系统中的重要组成部分，用于产生光信号。
在光纤通信系统中，常用的光源有激光器和LED。
激光器由激光二极管构成，其光具有单一波长、高亮度、窄谱线、直射性以及相干性等良好特性。
这使得激光器在光纤通信中受到广泛应用。
相比之下，LED 的光谱相对较宽，其光源亮度较低，但具有制造成本低、使用寿命长等优点，常用于短距离通信和光纤传感。
在光纤通信系统中，光接收器也是至关重要的组件。
光接收器主要用于将光信号转化为电信号。
常用的光接收器包括光电二极管（PD）和光电探测器。
光电二极管用于接收低速光信号，具有快速响应速度、适应高温环境并可以工作在不同波长。
光电探测器则用于接收高速、远距离的光信号，并且其响应速度更快。
光电探测器在长距离、高速率的通信领域得到广泛应用。
光纤传输介质是光纤通信系统中的关键组成部分，用于传输光信号。
数据传输介质及其连接器件(同轴)
第2章
数据传输介质及其连接器件
同轴粗缆 同轴粗缆：中心为铜导体或敷铜箔膜的铝导体。 10 Base 5：“10””代表10Mbps的吞吐量， “Base”代表是基带传输， “5”代表了粗缆网的电缆最大网段长度为500米。 粗缆以太网硬件 硬件设备：网络接口适配器（AUI接口的以太网卡、 PCMCIA卡） 收发器(Transceiver) （以太网(IEEE802.3)类型） 收发器电缆 （AUI电缆）
本结知识小结 广泛使用的同轴电缆有两种：一种为50Ω(指沿电缆 导体各点的电磁电压对电流之比) 同轴电缆，用于数字信 号的传输，即基带同轴电缆；另一种为75Ω同轴电缆，用 于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆 基带传输型(主要用于早期的10 Mbps低速局域网) 50Ω—— RG-11（粗缆，φ10mm） RG-58 （细缆，φ5mm） 93Ω—— RG62 频带传输型(主要模拟传输) 75Ω—— RG-59 (有线电视)
● 网络维护和扩展比较困难；
● 电缆系统的断点较多，影响网络系统的可靠性。
第2章
数据传输介质及其连接器件
细缆的主要技术参数如下：
● 最大的干线段长度：185 m； ● 最大网络干线电缆长度：925 m； ● 每条干线段支持的最大节点数：30； ● BNC T型连接器之间的最小距离：0.5 m。
粗缆的特点如下：
第2章
数据传输介质及其连接器件
同轴电缆
应用: 电话网（模拟、数字）、有线电视（RG-59）传统以太 网（10Base-2,RG-58和BNC连接器）。 应用时的注意事项： （1）不应绞结； （2）弯角半径应大于20cm； （3）各工作站点间的距离应大0.5米； （4）接头安装要牢靠，防止信号短路； （5）走线在电缆槽内，防止电缆损坏； （6）铺设时，不可用力拉扯，防止拉断； （7）两端一定要安装终端器，一个要接地； （8）一般不可在室外，在室外的加装套管。
计算机网络中的数据传输介质
教学目标了解数据传输介质的概念及分类了解网络中常用的传输介质教学内容传输介质的基本概念传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。
常用的传输介质可分为有线（双绞线、同轴电缆和光纤）和无线两类。
双绞线双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两类，可以用于传输模拟或数字信号，常用点到点连接，也可用于多点连接。
在三种有线传输介质中，双绞线的地理范围最小、抗干扰性最低，但价格最便宜，是当前使用最普遍的传输介质。
同轴电缆同轴电缆有基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种基本类型。
其中，基带同轴电缆用来传输数字信号，宽带同轴电缆可以传输模拟或数字信号。
同轴电缆可用于点到点连接或多点连接。
在三种有线传输介质中，同轴电缆的地理范围中等、抗干扰性中等，价格也中等。
光纤光纤分单模光纤和多模光纤两种，只能单向传输数字信号，用于点到点连接。
在三种有线传输介质中，光纤性能最好、传输距离长、不受电磁干扰或噪声影响、体积小、重量轻，但价格也是最高的。
无线介质常用的无线介质是无线电波和微波等。
无线传输不需铺设网络传输线，而且网络终端移动方便。
其中，微波通信常用的有地面微波通信和卫星通信两种。
重点/难点双绞线和光纤的特点及应用传输介质的基本概念传输介质基本概念数据传输介质是指传送信息的载体，是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。
因此，传输介质也称传输媒体、传输媒介或传输线路。
1. 传输介质的分类通信介质分为有线介质和无线介质两大类。
网络中常用的有线介质是双绞线、同轴电缆和光纤；常用的无线介质是无线电波、微波和红外线等。
2. 传输介质的特性数据传输的质量除了与传送的数据信号及收发两端的设备特性有关外，还直接与通信线路本身的机械和电气特性有关。
这些特性主要包括：☆ 物理特性：指传输介质的特征。
☆ 传输特性：传输信号调制技术、信道容量及传输的频带范围。
☆ 覆盖地理范围：指在不用中继设备情况下，无失真传输所能达到的最大距离。
传输介质与接续设备介绍
传输介质与接续设备介绍电缆是一种常见的传输介质，可以传输电信号和数据。
它包括同轴电缆、双绞线和光纤电缆等。
同轴电缆适用于长距离传输，具有良好的屏蔽性能和抗干扰能力。
双绞线适用于局域网和电话线路等短距离传输，具有成本低、安装方便的特点。
光纤电缆适用于高速数据传输和远距离传输，具有高带宽和抗干扰能力强的特点。
光纤是一种用于光信号传输的传输介质，其主要由玻璃纤维或塑料纤维组成。
光纤具有带宽大、传输损耗低和抗干扰能力强的特点，适用于高速数据传输和长距离传输。
在光通信领域，光纤是一种重要的传输介质。
微波和卫星是用于无线信号传输的传输介质，具有广播范围大、传输速度快和抗干扰能力强的特点。
微波适用于中短距离传输，常用于无线通信和卫星通信。
卫星适用于远距离传输，常用于卫星通信和卫星广播。
接续设备是指用于连接和传输信息的设备，包括路由器、交换机、光模块和天线等。
路由器是一种用于连接不同网络的设备，能够实现数据包的传输和转发。
交换机是一种用于多台计算机之间进行数据交换的设备，能够实现数据包的转发和过滤。
光模块是一种用于光纤通信的设备，能够将电信号转换为光信号进行传输。
天线是一种用于接收和发射无线信号的设备，能够实现无线通信和卫星通信。
总的来说，传输介质和接续设备是信息传输和交换的重要组成部分，它们能够实现不同介质和设备之间的连接和传输，满足人们日常生活和工作中的通信需求。
传输介质和接续设备在现代通信领域扮演着至关重要的角色。
它们的不断创新和发展，推动了通信技术的快速发展和普及，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
下面将详细介绍一些常见的传输介质和接续设备以及它们的应用领域。
首先说说电缆作为一种常见的传输介质。
在电信领域，电缆通常被用来传输电信号和数据。
它主要分为同轴电缆、双绞线和光纤电缆。
同轴电缆由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成，适用于长距离传输，具有良好的屏蔽性能和抗干扰能力。
它常被用于有线电视、宽带互联网等领域。
数据传输介质及其连接器件(无线)
无线传输介质
无线局域网
无线局域网有3种常见的组网方式：对等方式、接入方式
和中继方式。 对等方式无线局域网
基站
第6章
数据传输介质及其周边设备
无线传输介质
2.3.1 无线局域网 接入方式无线局域网
AP
基站
第6章
数据传输介质及其周边设备
2.3 无线传输介质
2.3.1 无线局域网 中继方式无线局域网
天线
线，就可满足所需的传输距离。
第6章
数据传输介质及其周边设备
应用
长途电信服务
比同轴电缆使用的放大器或转发器 少 (每10～100 km一个), 但要求在 视距内传输 用于语音和电视传输
点对点的短距传输（建筑区内）
闭路电视 局域网间的数据链路
第6章
数据传输介质及其周边设备
卫星微波
卫星是一个微波接力站 卫星从一个频段接收信号，将其放大或再生后，从另一个频段发送 出去。 要求位于同步轨道上
– 电磁波传到天线上 – 将无线电波转换为电能 – 馈送给接收机
有些天线既用于发送也用于接收
第6章
数据传输介质及其周边设备
② 微波
1 ～ 300 GHz 高方向性波束（单向） 点对点视线传播 传播方式
– 地面微波 – 卫星微波
第6章
数据传输介质及其周边设备
地面微波
为了实现长途传输，需要使用一组微波中继站。而点对点的微波链路连成一
第6章
数据传输介质及其周边设备
无线传输介质
蓝牙技术
网络
第6章
数据传输介质及其周边设备
无线网络采用与有线网络同样的工作方法，它们按PC、
服务器、工作站、网络操作系统、无线适配器和访问点， 通过无线传输介质建立网络。 无线通信传输主要有两种手段： ● 无线电波，即短波、超短波或微波。
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第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤的特点 －
优点
（6）误码率低。一般误码率小于10-9。
（7）原材料丰富。石英玻璃、合成玻璃以及塑料 均可能用来制造光纤。
光纤的特点－缺点 （1）连接和分枝困难。一是需要专用设备（光纤熔接机）、 熔接环境要求高； （2）光纤的制造工艺和技术要求高。我国的光纤的制造技术处 于国际领先水平。如武汉长飞、峰火等。 （3）光纤网络要配备的光电转换设备，一是技术要求高，二是 成本高。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光缆按其中的光纤纤芯的数目可以分成三类： (1) 单芯光缆。单芯光缆是指光缆护套中只有一 根光纤的一类光缆。因为单芯光缆中只有一根光纤， 所以它们通常有一个较大的缓冲层和一个较厚的外皮，
以便于使用，如图所示。
第2章
数据传输介质及其连接器件
(2) 双芯光缆。双芯光缆就是
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤的连接方式
光纤有三种连接方式，主要有永久性连接、机械连接和活动连接。
1．永久性连接(熔接) 这种连接是用辅助工具将敷设光纤与尾纤剥去外皮，切割，清洁 后，在熔接盘等的保护下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中。 2．机械连接 机械连接主要是用机械和化学的方法，将敷设光纤与尾纤剥去外 皮，切割，清洁后，插入接续匹配盘中对准，相切并锁定，把两根 光纤粘接在一起。 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。
有两种光源可被用作信号源：发光二极管LED(Light Emitting Diode)和
半导体激光ILD(Injection Laser Diode)。它们有着不同的特性，如表6.4
所示。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤系统中使用的光源器件
有两种类型，皆为施加电压 便可发射光束的半导体装置。 LED (发光二极管) 价廉，工作温度范围较大， 工作寿命较长，但只能发射 发散的光线，只在短距离内 使用。 ILD (注入式激光二极管) 根据激光原理工作，光线具 有高度集中性，高效高数据 速率长距离
100 Base-FX 百兆位基带
2千米 15或 40千米 500 米 220 米 550 米 550 米
1000 Base-SX 千兆位基带(短波)
8,9,10/125微米单模
5千米
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤通信系统 光纤通信系统是以光波为载体，光导纤维为传输
媒体的通信方式，起主导作用的是光源、光纤、光发
第2章
数据传输介质及其连接器件
多模光纤
图中只画了一条光线。实际上，只要是入射光的入 射角大于某一个临界角，就可以产生全反射，因此可以存 在许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输，这种光 纤就称为多模光纤。光脉冲在多模光纤中传输时会逐渐展 宽，造成失真，因此多模光纤只适合于近距离的传输。
多模光纤
输出脉冲
和工作区子系统。光纤跳线如图所示。
第2章
数据传输介质及其连接器件
(2) 室内光缆。室内光缆的抗拉强度较小，保护层较差，但也更 轻便、更经济。室内光缆主要适用于水平干线子系统和垂直干线子系 统。 (3) 室外光缆。室外光缆的抗拉强度较大，保护层较厚重，并且 通常为铠装(即金属皮包裹)，如图
第2章
数据传输介质及其连接器件
第2章
数据传输介质及其连接器件
单模光纤和多模光纤的应用
标准 光纤类型 62.5/125 微米多模(美国标准) 8,9,10/125 微米单模 50/125 微米多模(欧洲标准) 62.5/125 微米多模 50/125 微米多模 1000 Base-LX 千兆位基带(长波) 62.5/125 微米多模 最大距离
第2章
数据传输介质及其连接器件
从材料成分分类
• 玻璃光纤：纤芯与包层都是玻璃，损耗小，传输
距离长，成本高； • 胶套硅光纤：纤芯是玻璃，包层为塑料，特性同 玻璃光纤差不多，成本较低； • 塑料光纤：纤芯与包层都是塑料，损耗大，传输 距离很短，价格很低。多用于家电、音响，以及 短距的图像传输。 • 计算机通信中常用的是玻璃光纤。
第2章
第四章
数据传输介质及其连接器件
网络传输介质及网络设备
单模光纤 若纤芯的直径减小到光的一个波长（8-10μm），则光纤就 可使光线在纤芯中沿直线一直向前传播，而不会产生多次反射， 这样的光纤称为单模光纤。单模光纤制造成本较高，使用昂贵 的半导体激光器作光源，但衰减更小，可传输数十公里而不必 采用中继器。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤的特性 光导纤维是软而细的、利用内部全反射原理来传 导光束的传输介质。光纤为圆柱状，由3个同心部分组 成——纤芯、包层和护套，如图所示，外观略和同轴电 缆相同，但没有网状屏蔽层，其纤芯由玻璃制造。
纤芯
涂敷 层
光纤的原理 图
包层
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤的材料 光纤的制造材料可以是超高纯度的石英玻璃（ SiO2）、掺稀土元素的石英玻璃（通过掺入稀 土元素，可以实现对工作在不同波长的传输光纤 的弱光信号的放大）、合成玻璃（硅酸盐玻璃） 或塑料。 石英玻璃制成光纤损耗小，传输距离长；塑 料光纤光纤损耗大，但机械强度大，适合短距离 和可接受的高损耗的场合。
输入脉冲
单模光纤
输出脉冲
第2章
数据传输介质及其连接器件
单模光纤和多模光纤的比较
比较项目 传输距离 数据传输率 光源 信号衰减 端接 造价 单模光纤 长 高 激光二极管 小 较难 高 多模光纤 短 低 发光二极管 大 较易 低
多模光纤对准要求不太严格，弯曲时损耗不太灵敏， 被推荐应用于所有的建筑物综合布线系统。 支持100 Mbps传输率/1.5～2 km和1000 Mbps传输率/≤300m范围 的LAN。 计算机网络一般使用62.5 μm多模光纤。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤产品的认知一 光纤（室内、室外）； 光纤跳线； 尾纤： 光纤接头（ST、FC、SC、LC）；
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤的特点
优点
25000到30000GHz；光缆的数据传输速率可达 2Gbps以上，理论值可达50000Gbps。一根头发 丝一样的光纤传输信息的能力比普通铜线高出25万 倍；一条由32根光纤组成不到1.3cm的光纤可同时 传送50万部电话和5000个电视节目；一套32卷的 《大不列颠百科全书》用普通网络传输需13个小时 ，而通过以光纤为骨干网的网络仅需4.7秒。
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第2章
数据传输介质及其连接器件
光缆的结构-----展示真实的光缆。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光缆的种类 光缆是由一捆光导纤维组成的，其分类方法主要有 以下两种。 1．按光缆中光纤的数目分类
每根光缆中的线芯数目即光导纤维的数量由其用途
而定，数目越多，光缆的尺寸、价格和容量都会相应的 增加。
现代的生产工艺可以制造出超低损耗的光纤，即做到 光线在纤芯中传输数公里而基本上没有什么衰耗。这一 点也是光纤通信等到飞速发展的最关键因素。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤的基本结构 光纤是用来传播光束、细小而略显柔韧的传输 介质。一般分为三层：
1是纤芯(一般直径单模8.3 µ m，多模62.5µ )； m 2是纤芯包层（一般直径125µ m）； 3是二次涂覆层； 光纤通常是由非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要同纤芯 和包层构成双层通信圆柱体。纤芯很细（直径一般在8－100 μm），光波就是通过纤芯进行传播（纤芯也是光纤的本质，其 余的结构都是为了満足光在纤芯中传播、加强、保护纤芯的） 。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光缆的结构
由于单根光纤很细（连包层一起直径也不到0.2mm） ，十分脆弱，容易折断，所以单根光纤是无法直接使用的 ，必须把光纤做成很结实的光缆。一般把一根至几十根甚 至数百根光纤组合在一起做成光缆。做成后的光缆有坚固 的外保护层，一方面机械强度很大，另一方面也可以抵御 外界环境如湿气的侵挠，适于在不同的恶劣环境下长时间 使用。
在实际安装过程，必须确保光通道没有被阻塞，也不能 将光纤拉得太紧或形成直角。光缆弯曲时容许的最小曲率半 径应不小于光缆外径的15～20倍。
第2章
数据传输介质及其连接器件
光缆的结构
光缆的理论性结构一般如下(各层大小不成比例) 1是纤芯(一般直径单模8.3 µ m，多模62.5µ )； m 2是纤芯包层（一般直径125µ m）； 3是二次涂覆层； 4是保护套，主要作用是保护避免外界的潮气的侵入，以及抗机械、化学 和热作用，防止磨损。其材料可以是玻璃纤维、塑料、阻燃聚氯乙烯等。 5是强度构件，用于提高整个光缆的抗拉强度和耐压强度，强度构件可以 是钢丝或高分子材料如芳纶纱。特殊用途的光纤通过增强强度构件以保护纤 芯，强度构件也称铠装层。 6是外护层，可以保护强度构件以内免遭外界水分或潮气的径向渗入，以 及光缆在施工中所引起的拉、弯和压等外力损伤。通常在外护层印制光缆的 型号及厂商信息。 外护层材料可以是PE和PVC材料。
（2）传输距离长，衰减小。多模光纤单段可以传输2km ；单模光纤可以传输几十公里甚上百公里而不用中继器。
（1）传输频带极宽，容量极大。频宽可达
第2章
数据传输介质及其连接器件
光纤的特点
优点
（3）抗雷电和电磁干挠性能好。数据在光纤中以 光信号而不是电信号传播，所以不受外界电磁场的干 扰，这在有大电流脉冲干挠的环境下尤为重要。
（4）无串音干挠，保密性好。因光纤中传输的是光信号而不 是电信号，所以没有电磁辐射，也不易被窃听和截取数据。 （5）体积小，重量轻。1000米长的1000对双绞线电缆约重 8000kg，而同样长度但容量大得多的一对两芯光缆仅重100kg。 铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需 几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽的 。