光纤基础知识大全

一、光纤的分类:

单模( single mode)：是纯度极高的单色光,只有种波长,传输速率高,传输距离较远,但其成本低,常用的传输波长为1310nm和1550nm，用于远程信号传输。

多模( multiple mode)：有多种模式的光束,光频谱较杂,影响了传输距离,传输速率较低,有多种波长,但其成本低,一般用于室内或地理位置相邻的环境下,常用的传输波长为850nm,主要用于短距离的光纤通信

所谓“模”是指以定角速度进入光纤的束光。单模光纤也有模态色散，但远小于多模光纤。由于这些缘由，单模光纤比多模光纤具有一个更高的带宽。

区别：

1、核心直径

多模和单模光纤之间的主要区别是，前者具有更大的直径，一般是50或62.5µm的纤芯直径，而典型的单模光纤是8和10µm的纤芯直径，两者的包层直径都为125µm。

2、光源

一般激光器和LED都作为光源。激光光源明显比LED光源更昂贵，由于它产生的光，可以准确地控制，并具有高的功率。而LED光源产生的光较分散（许多模式的光），这些光源多使用于多模光纤跳线。同时激光光源（产生接近单一模式的光）一般用于单模光纤跳线。

3、带宽

由于多模光纤比单模光纤具有更大的纤芯尺寸，它支持多个传输模式。此外，像多模光纤一样，单模光纤也表现出由多个空间模式引起的模态色散，但单模光纤的模态色散小于多模光纤。由于这些缘由，单模光纤比多模光纤具有一个更高的带宽。

4、传输距离

单模光纤的传输距离不低于5km，一般用于远程通信；多模光纤只能够达到2km左右，适用于建筑物内或者校园里的短距离通信。

5、使用成本

多模光纤允许通过多个光模式，所以多模光纤比单模的更贵些。但是，单模光纤采用固态激光二极管作为光源，远比多模光纤的光源设备昂贵，所以单模光纤的使用成本比多模光纤的成本高得多

尾纤：用于连接光纤和光纤耦合器的一个类似一半跳线的接头，它包括一个跳线接头和一段光纤。

跳线：光纤两端都装上连接器插头，用来实现光路活动连接

光纤跳线也光纤尾纤的区别就是，光纤跳线是用于连接光纤设备的，因此两端都带有插头；而尾纤是用于衔接光纤的，只有一端有插头。当然光纤跳线也可以从中间剪断当两条尾纤来使用。

二、光纤颜色

光缆内颜色顺序

物理上来讲，光缆是由2n芯光纤和管套组成的

光缆一般有2芯、4芯、8芯、16芯、24芯…..它们的颜色排序如下：

4芯：

4芯是蓝、桔、绿、棕

那么就不需要标束管颜色了。

12芯：

蓝、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉、青

用一根束管。

16芯：

《蓝/橙/绿/棕》×蓝

《蓝/橙/绿/棕》×橙

《蓝/橙/绿/棕》×绿

《蓝/橙/绿/棕》×棕

后面是束管颜色。

24芯：

《蓝/橙/绿/棕/灰/白》×蓝

《蓝/橙/绿/棕/灰/白》×橙

《蓝/橙/绿/棕/灰/白》×绿

《蓝/橙/绿/棕/灰/白》×棕

后面是束管颜色。

有的光缆是本色，红头/绿尾的的方式，先熔接大芯数，后熔小芯数.

如果这根光缆是新工程的话，那你只要成端二边接的色谱一样就行。如果是维护中割接或抢修的话，那你必定要摸清楚原施工人员是怎么接的那你就跟着怎么接（包括每一束里面的纤芯色谱）。

常见跳线颜色

黄色：单模几乎都是黄色的

橙色：千兆多模

蓝色：万兆多模

三、光模式

“OM”stand for optical multi-mode，即光模式，是多模光纤表明光纤等级的标准。不同等级传输时的带宽和最大距离不同，从以下几个方面分析它们之间的区别。

一、OM1、OM2、OM3和OM4光纤的参数与规格对比

1、OM1指850/1300nm满注入带宽在200/500MHz.km以上的50um或62.5um芯径多模光纤；

2、OM2指850/1300nm满注入带宽在500/500MHz.km以上的50um或62.5um芯径多模光纤；

3、OM3是850nm激光优化的50um芯径多模光纤，在采用850nm VCSEL的10Gb/s以太网中，光纤传输距离可以达到300m；

4、OM4是OM3多模光纤的升级版，光纤传输距离可以达到550m。

5、OM5光纤规定了850nm和953nm之间更宽的波长范围。它的创建是为了支持短波分复用（SWDM），OM5电缆可以支持四个SWDM通道，每个通道承载25G数据，使用一对多模光纤提供100G以太网，这是为传输40Gb / s和100Gb / s而开发的众多新技术之一，石灰绿作为OM5的官方电缆护套颜色。总之，OM5光纤在传输距离，速度和成本方面比OM4更好。

外护套颜色：一般来说，OM3和OM4光纤跳线的外护套颜色是湖水蓝和紫色，而OM5光纤跳线的外护套颜色是水绿色。

波长：OM5光纤跳线的工作波长是850/1300nm，并且至少可以支持4个波长。OM3和OM4的一般工作波长是850nm和1310nm，在一样的波长窗口中，这种多模光纤跳线的传输距离也不一样。

有效模式带宽(EMB)：OM5光纤跳线在有效模式带宽(EMB)上有了更高的突破，它将850nm波长上的有效模式带宽(EMB)提高到6000MHZ.km,在880nm波长附近更是达到8000MHZ.km，这远超传统的OM3和OM4多模光纤跳线。

四、光纤接口分类

常见的有以下4种：

重点区分:

方口LC、SC，SC接口为蓝色大方口,外壳呈矩形;LC 接口为蓝色小方口。

圆口FC、ST，FC外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。 一般在ODF侧采用(配线架上用的最多)；ST常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。(对于10Base-F连接来说，连接器一般是ST类型。常用于光纤配线架)

此外还有以下两种：

MT-RJ，收发一体的方形光纤连接器，一头双纤收发一体。MTRJ型光纤跳线由两个高精度塑胶成型的连接器和光缆组成。连接器外部件为精密塑胶件，包含推拉式插拔卡紧机构。适用于在电信和数据网络系统中的室内应用。

MPO（Multi-fiber Push On）：使用精密模具成型在MT插针中，用于高密度应用领域；

光纤跳线有个接口，而常用的跳线接口类型有4种，这些光纤跳接口组合就有多达16种，此外还有单模多模之分，因此规划和采购时需要特别留意，如：

LC-LC

LC-SC

FC-SC

……..

光纤耦合器：

别名：光纤耦合器又称光纤适配器、光纤法兰盘。

定义：光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件，它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，并使其介入光链路从而对系统造成的影响减到最小。

5、光纤关联设备

光口交换机

光模块

光口模块

常见的光模块有：SFF、SFP、SFP+、GBIC、XFP 等接口

1、千兆光模块

GBIC（Gigabit Interface Converter） 光模块是第一个封装接口标准化的光模块。采用SC接口，可热插拔。

SFP（Small Form-factor Pluggable） 光模块是一种小型可插光模块，其体积较GBIC小一倍，，多采用LC型光纤接口 。

2、X：10G光模块

10GbE（英文全称为10 Gigabit Ethernet）以太网标准得以通过，它规范了以 10Gbit/s 的速率来传输的以太网，传输距离为300m到40km。

X2光模块可直接放在电路板上，不需要开槽，适合高密度使用。

XFP（10 Gigabit Small Form-factor Pluggable）光模块，X在罗马数字中代表10，传输速率9.953Gbps～10.3Gbps，双LC，可热插拔，包含了数字诊断功能。

SFP+光模块和SFP一样的外形，实现了10G的信号传输。SFP+将信号调制功能，串行/解串器、MAC、时钟和数据恢复(CDR)，以及电子色散补偿(EDC)功能从模块移到主板卡上，实现高速率、小型化和低成本。

25G/40G光模块，SFP28光模块基于SFP+的封装模式，传输速率25Gbps，适用于单个25GbE接入端口，功耗低，端口密度较高，可节省网络部署成本，被广泛应用于25G以太网和100G以太网中。

QSFP（Quad Small Form-factor Pluggable）光模块是四通道小型可插拔光模块。它具有四个独立的全双工收发通道，用多通道并行的高密度的光模块替换单通道的SFP，而QSFP的体积只比标准的SFP模块大30%。这种4通道的可插拔接口传输速率达到了4x10Gbps。

3、C：100G光模块

CFP光模块中的C代表100，主要针对的是100G及以上速率的应用，CFP封装模式主要包括CFP/CFP2/CFP4/CFP8，CFP后面的数字代表了更新换代，尺寸更紧密，速率更高。

CFP光模块每路电接口速率定义为10Gb/s等级，通过4x10Gb/s和10x10Gb/s电接口实现40G和100G的模块速率。

CFP2光模块的体积是CFP的1/2，它与CFP类似之处在于PCB上都设置了一个专用连接器，CFP2最高支持4x25G和8x25G速率。

CFP4光模块比CFP2进一步缩小了尺寸，宽度是CFP2的一半，电接口支持单路10Gb/s和25Gb/s，通过4x10Gb/s和4x25Gb/s实现40G/100G的模块速率。

CXP光模块（12*Small Form-factor Pluggable）尺寸比XFP光模块稍大，C代表100G，内置12个传输通道，每个通道以10Gb/s的速度运行，最高速率可达120G，主要用来满足数据中心高密度的需求，一般与并行多模光纤带一起使用，传输距离高达100米。

QSFP28光模块的封装方式和QSFP+光模块一样，且都采用4个光纤通道来传输数据，不同的是，100G QSFP28光模块各个光纤通道的传输速率最高能达到28Gbps，主要用于100G传输应用。

QSFP28光模块工作时的功耗一般不超过3.5W，比起其他100G光模块6-24W的功耗要低得多。

4、200G/400G光模块

QSFP-DD（Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density）Q指的是“Quad”，4路的意思，DD指的是“Double Density”。将QSFP的4通道增加了一排通道，变为了8通道（double density）。它可以与QSFP方案兼容，原先的QSFP28模块仍可以使用，只需再插入一个模块即可。

QSFP28支持4x25G速率，QSFP-DD支持8x25G速率，所以两者的结构唯一差异之处就在QSFP-DD的电口金手指数量是QSFP28的2倍。

OSFP（Octal Small Formfactor Pluggable），Octal代表八进制，表明这一光模块用8个56G通道来实现400GbE。尺寸略大于QSFP-DD，56GbE的信号是由25G的DML激光器在PAM4的调制下形成的。该标准为新的接口标准，与现有的光电接口不兼容。

CFP8光模块是专门针对400G提出的封装形式，其尺寸与CFP2相当。电接口支持25Gb/s和50Gb/s的通道速率，通过16x25G或8×50电接口实现400G模块速率。

COBO（consortium for on board optics）， 它旨在将所有光学组件放置在PCB板上，摆脱前面板接口密度的束缚。这一方案具有散热好和尺寸小的特点，但其不能热插拔、维修起来较困难。

单模、多模：不能对接。底层的传输制式完全不一样。

光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2km及以下的为短距离，10～20km为中距离，30km、40km及以上的为长距离。

光模块的工作波长实则是一个范围，为了方便描述才使用中心波长这个参数。中心波长的单位是纳米（nm），常见的中心波长有850、1310和1550。

1）850nm（MM多模，成本低但传输距离短，一般只能传输500m）；

2）1310nm（SM单模，损耗大但色散小，一般用于40km以内的传输）；

3）1550nm（SM单模，损耗小但色散大，一般用于40km以上的长距离传输，最远可以无中继直接传输120km）。

电口模块

电口模块又被称为光口转电口模块，它是一种支持热插拔、封装形式是SFP的模块，连接器类型是RJ45。此外，由于电口模块的传输距离在10-30m或者80-100m，因此电口模块主要应用于短距离数据传输。

目前大多数数据中心内设备间的链路距离在10米到100米之间，使用万兆电口光模块能弥补SFP+高速线缆传输距离的不足。其次，电口光模块采用RJ45接口，和超六类或七类网线一起使用，而铜缆布线的成本要比光缆布线的低。

光模块产品命名规则表型号及参数

m代表物理介质相关层（PMD）， PMD主要实现将物理介质连接层（PMA）传来的信号转换成特定的介质（铜缆、单模或者多模光缆）中传输的信号，主要有以下的PMD类型:

按照传输速率分：以太网应用的100Base（百兆，GE代表百兆）、1000Base

（FE代表千兆）、10GE(万兆) 和SDH应用的155M、622M、2.5G、10G；

bidi（Bidirectional） 单纤双向，因收bai发采用不同波长，所以双向模块必须成对使用。

T（telegraphy） 表明电模块 。

SX（Short-wave）表明短距，一般指550m的多模光纤 LX（longwave）表明长距，一般指10km的单模光纤 。

LH（long-haul）表明超长距，后面的数字表明传输距离，单位是km，如：40，70，120等 ZX（extended range）与LH一样 。

MM（multmode）表明多模，后面的数字表明所使用的波长，单位是nm，如：850 。

SM（single mode）表明单模，后面的数字表明所使用的波长，单位是nm，如：1310，1550等 。

m：米，距离单位，一般用于光纤长度；

km：公里，距离单位，一般用于光纤长度；

nm：纳米，，距离单位，一般用于光波波长；

mw：毫瓦，功率单位 ；

db：分贝，光功率的单位，1mw=0db。

最后字母A指的是行业用户（如学校、企业），型号SFP-GE-SX-MM850-D，其字母D代表的是运营商专用（如中国电信、联通）。

华为光模块标识如下：

型号标识	接口类型	速率	光纤类型	波长	距离	使用行业
SFP-GE-T	SFP	100M-RJ45	电口
SFP-GE-SX-MM850-A	SFP	1.25Gb/s	多模	850nm	550M	企业
SFP-GE-LX-SM1310-A	SFP	.25Gb/s	单模	1310nm	10KM	企业
XENPAK-SX-MM850	XENPAK	10Gb/s	多模	850nm	300M
XENPAK-LX-SM1310	XENPAK	10Gb/s	单模	1310nm	10KM
XENPAK-LH40-SM1550	XENPAK	10Gb/s	单模	1550nm	80KM
GBIC-GE-SX-MM850-A	GBIC	1.25Gb/s	多模	850nm	550M	企业
XFP-SX-MM850	XFP	10Gb/s	多模	850nm	300M
XFP-LX-SM1310	XFP	10Gb/s	单模	1310nm	-10KM)
XFP-LH40-SM1550-F1	XFP	10Gb/s	单模	1550nm	40KM)

光猫：光猫是一种类似于基带MODEM（数字调制解调器）的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，是光信号。用于广域网中光电信号的转换和接口协议的转换，接入路由器，是广域网接入。

光纤收发器：是用局域网中光电信号的转换，而仅仅是信号转换，没有接口协议的转换。

双纤收发器：就是采用了两根芯，一根发送一根接收，一端是发的另一端就必须插在收的口，就是两端要交叉。双纤收发器有TX口(发射口)与RX口(接收口)，两个口都是发射一样的波长1310nm，接收也都是1310nm，所以接线时采用的平行的两根光纤交叉连接。

单纤收发器：单纤收发器既要实现发射功能又要实现接收功能，它使用的波分复用技术，将两束不同波长的光信号在一根光纤传输从而实现的发送与接收。所以单模单纤收发器它是通过一芯光纤来传输，那么发射和接收光都是同时通过一根光纤芯来传输。这样的情况，要实现正常通讯就必须用到2种波长的光来区分。因此单模单纤收发器的光模块发射光波长就有2个，一般是1310nm/1550nm和1550nm/1310nm，这样一对收发器的互连的2端就会存在区别，一端收发器发射1310nm，接收1550nm。另一端则是发射1550nm，接收1310nm，那么方便用户区分，一般就会用字母来取代。就出现了A端（1310nm/1550nm)，B端（1550nm/1310nm)。用户使用必须AB配对使用，不可AA或者BB连接。AB端只有单纤光纤收发器才会使用到。注意：光纤必须是单模光纤

光端机：光端机分光发射机和光接收机，光发射机是接受电信号，转换成在光纤接入中传输的光信号，而光接受机。网络视频服务器是接受模拟的音视频信号，可以是摄像机和监听头直接的信号，经过数字压缩编码，流行的是MPEG-4,进行网络传输的专用设备，视频服务器一般都带有以太网RJ-45接口和光纤FC接口,还带有 SCSi接口外接硬盘进行前端存储，他是常用语远程网络监控系统中的最加设备。数字光端机的作用是将所要传输的图像、语音以及数据信号进行数字化处理，再将这些数字信号进行复用处理，使多路低速的数字信号转换成一路高速信号，并将这一信号转换成光信号。在接收端将光信号还原成电信号，还原的高速信号分解出原来的多路低速信号，最后再将这些数据信号还原成图像、语音以及数据信号。

光缆终端盒：是在光缆敷设的终端保护光缆和尾纤熔接的盒子。

总结：

在做项目规划时，应该早做好光纤、光纤配件、光纤设备的选型，否则会造成不必要的麻烦，延误工期，列如：

光纤用单模还是多模？

光纤尾纤、跳线选用什么单模还是多模，选用OM几，选用什么接口类型？

光纤收发器选择单模还是多模，选用什么接口类型？

光模块选择单模还是多模，选用什么接口类型？交换机和模块速率是否匹配，在项目中曾遇到过两次速率不匹配的问题，一次是千兆光口上插万兆光模块；一次是万兆交换机上插千兆电口模块，对端接百兆设备。

如果是旧工程改造，需要提前了解旧设备的类型，以便选型。