同轴电缆双绞线光纤

同轴电缆是一种电线及信号传输线，一般是由四层物料造成：最里是一条导电铜线，线的外面有一层塑胶（作绝缘体、电介质之用）围拢，绝缘体外面又有一层薄的网状导电体（一般为铜或合金），然后导电体外面是最外层的绝缘物料作为外皮。另外，同轴端子，又称接头。可视为短、刚性电缆，设计上须具有与电缆相同的标准阻抗，RF信号也不会从接口位置穿透或损失。高品量的电缆往往镀银，而高品质的端子通常会镀金，品质较低的也会镀银或镀锡，虽然银很容易被氧化，但氧化银也是导电的，因此旧了也不会对效果有太大影响；短距离的同轴电缆一般也会用在家用影音器材，或是用在业余无线电设备中。此外，也曾经被广泛使用在以太网的连接，直至被双绞线（CAT-5线）所取代；长距离的同轴电缆常用在电台或电视台的网络上使用电视信号线。尽使有高科技的器材取代，如：光纤、T1/E1、人造卫星等。但由于同轴电缆相对便宜，也一早已铺设好，因而沿用至今。但是，同轴电缆和影音用的三色线(黄/红/白)很相似，使用时不要用错，否则会影响到速度。

双绞线（Twisted Pair）是由两條相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以顺时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。它过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的传输。把两根绝缘的铜导线按一定规格互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。其中外皮

所包的导线两两相绞，形成双绞线对，因而得名双绞线。它可以分为：屏蔽双绞线（STP）於線外有金屬網以屏蔽電磁干擾；非屏蔽双绞线（UTP）。它的接頭类型为RJ-45接頭。另外，EIA/TIA 为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。

•1类 (CAT-1)：主要用于传输语音，用于数据传输。

•2类 (CAT-2)：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规令牌传递协议的旧的令牌環。

•3类 (CAT-3)：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10BASE-T。

•超3类

•4类 (CAT-4)：该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。

•5类 (CAT-5)：该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T 网络，这是最常用的以太网电缆。

•超5类(CAT-5e)：：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural

Return Loss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。

•6类 (CAT-6)：10BASE-T/100BASE-T/1000BASE-T。傳輸頻率為250MHz

•擴展6類 (CAT-6A):10GBASE-T。傳輸頻率為500MHz。

•7類 (CAT-7)：傳輸頻率為600MHz

光导纤维，简称光纤，是一种达致光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常光纤的一端的发射设备使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收设备使用光敏组件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。由于光在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得多，更因为主要生产原料是硅，蕴藏量极大，较易开采，所以价格便宜，促使光纤被用作长距离的信息传递工具。随着光纤的价格进一步降低，光纤也被用于医疗和娱乐的用途。光纤主要分为两类，渐变光纤与突变光纤。前者的折射率是渐变的，而后者的折射率是突变的。另外还分为单模光纤及多模光纤。近年来，又有新的光子晶体光纤问世；光导纤维是双重构造，核心部分是高折射率玻璃，表层部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分传输，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前传输。这种纤维比头发丝还细，这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布，是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力，创造了附着法、MCVD法、VAD法等等，制成了超高纯石英玻璃，特制成的光导纤维传输光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光

导纤维，其光传输损失每公里只有零点二分贝；也就是说传播一公里后只损失4.5％。它的运作原理如下图：

光纤是圆柱形的介质波导，应用全反射原理来传导光线。它的结构大致分为里面的核心部分与外面的包覆部分。为了要约束光信号于核心，包覆的折射率必须小于核心的折射率。渐变光纤的折射率是缓慢改变的，从轴心到包覆，逐渐地减小；而突变光纤在核心-包覆边界区域的折射率是急剧改变的。折射率可以用来计算在物质里的光线速度。在真空里，及外太空，光线的传播速度最快，大约为 3 亿米／秒。一种物质的折射率是真空光速除以光线在这物质里传播的速度。所以，根据定义，真空折射率是 1 。折射率越大，光线传播的速度越慢。通常光纤的核心的折射率是1.48 ，包覆的折射率是 1.46 。所以，光纤传导信号的速度粗算大约为 2 亿米／秒。信号，经过光纤传导，从纽约到悉尼，大约 12000 公里距离，会有最低 0.06 秒时间的延迟。

全反射

激光的反弹于一根压克力棍部，显示出光线的全反射。

当移动于密度较高的介质的光线，以大角度入射于核心-包覆边界时，假若这入射角（光线与边界面的法线之间的夹角）的角度大于临界角的角度，则这光线会被完全地反射回去。光纤就是应用这种效应来约束传导光线于核心。在光纤部传播的光线会被边界反射过来，反射过去。由于光线入射于边界的角度必须大于临界角的角度，只有在某一角度围射入光纤的光线，才能够通过整个光纤，不会泄漏损失。这角度围称为光纤的受光锥角，是光纤的核心折射率与包覆折射率的差值的函数。更简单地说，光线射入光纤的角度必须小于受光角的角度，才能够传导于光纤核心。受光角的正弦是光纤的数值孔径。数值孔径越大的光纤，越不需要精密的熔接和操作技术。单模光纤的数值孔径比较小，需要比较精密的熔接和操作技术。

多模光纤