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光纖電纜類型和選擇指南—規格、形狀和長度

在安裝光纖線路或更換設備連接時,越來越需要選擇合適的「光纖線」。然而,光纖線的種類繁多,有單模、多模等“規格”,有SC、LC等“形狀”,還有“長度”,很多人可能會感到困惑,“該選擇哪一種呢?”
本文將以簡單易懂的方式,即使是初學者也能輕鬆理解選擇光纖電纜的關鍵點。請參考本文,選擇最適合您環境的光纖電纜。
不同模式的光纖電纜
光纖電纜依其特性大致分為「單模」和「多模」兩種。
每種模式傳輸光訊號的方式不同,適用於不同的應用,因此根據預期用途選擇正確的模式非常重要。
單模
單模光纖電纜的設計使得光訊號僅透過一個路徑(模式)傳播。這種電纜的最大特點是光通過的中心部分(稱為纖芯)的直徑非常小。
具體來說,它的厚度約為9微米(μm),比人的頭髮還要細。由於光路僅限於一條,因此訊號散射較少,從而減少了長距離傳輸過程中的訊號衰減。
這些特性使其適合數十、數百公里的長距離通信,以及需要高速、大容量資料傳輸的應用。
如果您想在很長的距離內實現穩定、高速的通信,或者如果您想建立高品質的通訊環境以應對未來通信量的成長,這是一個不錯的選擇。
多模式
多模光纖電纜旨在允許多條光路(模式)同時傳播。
與單模光纖相比,它的纖芯直徑更粗,約 50 或 62.5 微米 (μm)。由於纖芯較粗,光可以在不同角度反射的同時傳播,形成多條光路。
由於這些特性,它與光源的連接相對容易,而且電纜本身的價格也往往比單模電纜便宜。然而,由於訊號經過多條光路,長距離傳輸時更容易衰減,這會導致訊號到達時間延遲(模態色散)。
因此,它主要用於相對較短距離的數據通訊。具體的例子包括辦公大樓內的LAN佈線、資料中心的設備連接、監視攝影機系統等。其主要用途是幾百米左右的相對較短距離的通信,適合在降低成本的同時引入光纖通信。
連接器拋光錶面的差異
連接光纖電纜時,會使用稱為連接器的零件。
此連接器的尖端(套圈端面)經過精密拋光,可高效傳輸光訊號。由於拋光面的加工方式會顯著改變光的反射特性,從而影響通訊質量,因此連接器的種類繁多。
最常見的兩種表面是:
- UPC
- APC
UPC
UPC是一種將光纖連接器端面拋光,使其呈球形且垂直的方法。
這種拋光方法使光纖彼此物理連接,從而減少連接點的光反射。它是PC拋光的改進版本,可實現更低的回波損耗(表示缺乏光反射的值)。
這些連接器通常以藍色標識,由於它們相對便宜,因此在許多光通訊系統中廣泛應用。
其主要應用在不需要極高回波損耗的場合,例如LAN佈線、一般資料通訊和電話線。
但需要注意的是,反覆插入和取出容易造成拋光錶面損壞,可能導致反射性能的下降。
APC
APC是一種以一定角度(通常為8度)對光纖連接器端面進行拋光的方法。
這種傾斜的拋光錶面是其最大的特徵,其設計使得在連接點產生的反射光不會返迴光纖芯,而是逃逸到包層(包圍纖芯的層)。
與UPC拋光相比,此連接器的回波損耗更低,從而最大限度地減少了反射的影響。這類連接器通常以綠色標識,價格往往比UPC連接器更高。
主要用於對反射影響高度敏感的高品質類比視訊訊號(如CATV)的傳輸、FTTH等長距離、高靈敏度的光通訊系統、波分複用(WDM)系統。
建議用於訊號品質為首要考慮的系統或希望盡可能避免雜訊和反射引起的錯誤的系統,尤其是在處理類比訊號時。
光纖電纜形狀的差異

光纖電纜根據其外觀和內部結構可分為多種類型。這些形狀的差異對電纜的強度、柔韌性、連接的簡易性和使用環境有顯著的影響。
我將分三部分來解釋這一點:
- 連接器類型
- 電纜結構
- 電纜類型
連接器類型
連接到光纖電纜末端的連接器具有多種形狀,以適合其所連接的設備的連接埠(插座)。
連接器主要有四種類型:
- SC連接器
- LC連接器
- FC連接器
- ST 連接器
SC連接器因其方形結構和推拉式結構(推即鎖定,拉即釋放)而廣泛應用,易於插入和拔出。 LC連接器比SC連接器小,常用於需要高密度佈線的地方。
此外,FC連接器採用金屬螺絲結構固定,使其耐振動並確保可靠的連接,而ST連接器是圓形的,並使用卡口鎖定係統(插入並旋轉鎖定)。
選擇連接器時,最重要的考慮因素是檢查哪種連接器形狀與要連接的裝置相容。您還應該考慮插拔頻率、安裝空間以及所需的連接可靠性。
電纜結構
光纖電纜的內部結構也根據使用環境和用途而有所不同。
首先,根據內部光纖芯數的不同,電纜分為僅含有一條芯的「單芯電纜」和含有多根芯的「多芯電纜」。
多芯電纜包括具有多個重疊光纖帶的“帶芯電纜”和具有多個光纖設置在稱為槽的凹槽中的“槽電纜”。
根據使用場合,電纜也分為“室內電纜”和“室外電纜”。室內電纜設計得相對柔韌,易於操作。而室外電纜則具有防水、防風雨的功能,並具有增強的機械強度,能承受雨水、風、紫外線、溫度變化等影響。
選擇電纜結構時,首先確定需要多少光纖芯,然後考慮電纜是安裝在室內還是室外,以及電纜需要多強和多靈活。
電纜類型
光纖電纜有多種類型,每種類型都有不同的用途和安裝方式。
例如,「引入光纜」是用於將光纖從電線桿拉到房屋等處的室外光纜,並且有自支撐類型和包括稱為承力線的支撐線的類型。
「室內電纜」是適合在建築物內部佈線的電纜;它們通常使用阻燃材料,並且一般較細且柔軟。
「跳線」(或光纖線)是一種兩端都帶有連接器的短光纖電纜,用於將設備連接在一起或連接配電板內的設備。
選擇電纜類型的關鍵在於首先明確其用途和敷設位置。如果要將電纜引入家中,則適合使用分支電纜;如果要連接辦公室內的設備,則適合使用室內電纜或跳線。
選擇最合適的電纜也很重要,要考慮所需強度、保護結構和阻燃性等標準。
不同長度的光纖電纜

選擇光纖電纜時,其長度是一個非常重要的因素。如果電纜太短,則無法到達要連接的設備;如果電纜太長,則可能難以處理多餘的電纜,並且在某些情況下,通訊品質可能會受到影響。
這裡我們將解釋光纖電纜長度的差異。
長度差異取決於電纜類型和傳輸距離
光纖線纜的長度很大程度上取決於它是單模還是多模。單模的光衰減較小,適合數十公里甚至更長的長距離傳輸,主要用於電信業者的骨幹網路。
多模光纖價格相對低廉,但傳輸距離較短,多用於樓宇區域網路和資料中心內部幾公尺到幾百公尺的佈線。多模光纖又分為OM1到OM5等標準,可依傳輸速度與距離進行選擇。
如何選擇光纖電纜的長度
在選擇光纖電纜的長度時,首先要確定所需的最小長度,同時還要考慮未來的需求,例如移動或重新安置設備。
通常,計劃增加幾米的長度,但這會根據安裝環境和未來計劃進行調整。
然而,如果線纜鬆弛過多,會使其難以管理,而且捆綁線纜還會降低散熱效果,在某些情況下甚至會影響訊號品質。務必確切了解所需的線纜長度,並選擇鬆弛度適中但又不會過長的線纜。
摘要
選擇光纖電纜時,請務必檢查我們目前為止解釋的要點。牢記這些要點,您將能夠選擇最適合您環境的電纜。
如果您不確定如何選擇,或對規格有任何疑問,最可靠的方法是聯絡所連接設備的製造商或提供當前線路的電信公司,而不是強迫自己做出決定。選擇合適的電纜,您可以創建舒適的光通訊環境。