无源设施:光缆、配线架、熔接点、分光器与滤波器 · 链路设计与无源设施 · 光纤链路 · 文档 · CodingBox
CodingBox 文档

无源设施:光缆、配线架、熔接点、分光器与滤波器

两个收发模块之间是无源线路:所有不需要供电、只负责承载或连接光信号的部分。链路的大部分损耗、几乎全部反射以及绝大多数故障都由它决定,而且它经历的光模块换代比自身的更新要多得多。本页梳理以下组件:光缆的类型和结构、配线架和尾纤、熔接和机械接续、连接器和适配器、衰减器、PON 分光器、WDM 滤波器、封闭装置,包括它们的损耗取值,以及让预算保持可信的设计与操作规则。

光缆

类型结构光纤芯数应用场景说明
单纤 / 双纤跳线1–2 芯,900 µm 紧包层,2–3 mm 外护套,两端带连接器1–2机柜内,模块到配线架LC-LC、LC-SC、MPO-MPO;长度 0.5–30 m
配线光缆(室内)900 µm 紧包光纤,芳纶加强,LSZH/OFNR/OFNP 护套4–144建筑竖井内,房间之间在配线架上端接,或使用预端接配线盒
分支光缆(fan-out)每根光纤各自带 2 mm 子护套2–24无需配线架、直接安装连接器结构坚固但体积大
松套管光缆(室外)250 µm 光纤置于围绕加强构件的油膏或干式套管中,防水,PE 护套12–288管道、直埋、架空温度范围 −40…+70;进入室内须熔接尾纤
光纤带 / 可卷曲光纤带12 根光纤并排粘合,整带熔接144–6 912高芯数主干、数据中心互联12 芯整带熔接
铠装光缆波纹钢带或 FRP 层任意防鼠咬和抗压,直埋金属铠装层需接地
ADSS(全介质自承式)芳纶加强的架空光缆12–144电杆线路、电力线路走廊档距 100–1 000 m
OPGW光纤置于高压线路地线内12–96公用事业—
微缆 / 气吹光缆200 µm 光纤,细缆气吹入微管道12–432FTTH、城域网—
引入光缆(FTTH)1–4 芯 G.657 光纤,扁平,自承式或室内用1–4到用户的最后 50–500 m抗弯曲光纤
MPO 主干缆(数据中心)12/24/144 芯,预端接 MPO 连接器12–144叶脊网络、结构化数据中心布线极性方式 A/B/C(拆分与 MPO 布线)

光缆内部的光纤色谱:按 TIA-598 使用 12 种颜色(蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉、天蓝),套管颜色编码方式相同(标签与颜色编码)。

端接:配线架、尾纤、配线盒

组件作用损耗
尾纤1–2 m 长,一端为工厂预装连接器,另一端裸纤,与光缆熔接连接器 0.1–0.3 dB + 熔接 0.05
配线架 / ODF(光纤配线架)安装适配器(LC/SC 双工、MPO),尾纤与跳线在此对接;后方为熔接盘每端口一对连接器
熔接盘 / 熔接托盘整理并保护熔接点,控制弯曲半径—
预端接配线盒输入为 MPO 主干缆,输出为 12/24 个 LC 端口(内部完成分支)每条通路 0.3–0.5 dB(MPO + LC 连接器对)
现场安装连接器现场安装的机械式或熔接式连接器0.3–0.5 dB(机械式),0.1–0.2(熔接式)
壁装插座 / 终端盒用户或工作区端接点一对

设计规则:路径上每一对连接都要计入:模块到跳线(1)、跳线到配线架(2)、配线架到对端跳线(3)、跳线到模块(4);配线盒还会增加 MPO 连接器对。

熔接

类型损耗(单模)损耗(多模)回波损耗用途
熔接,单芯0.02–0.1 dB(典型 0.03)0.05–0.2> 60 dB(无反射)所有永久接续
熔接,光纤带(整带)0.05–0.15 dB—> 60 dB高芯数光缆
机械接续0.2–0.5 dB0.3–0.535–45 dB(匹配油膏)临时接续、抢修

熔接损耗用 OTDR 测量(双向取平均);读数 > 0.3 dB 的熔接点要重新熔接(测试)。G.652 与 G.657 或与 DSF 熔接时,模场失配会额外增加 0.05–0.3 dB(光在光纤中的传播)。

连接器和适配器

详见连接器与光纤类型;这里只列线路一侧的要点:

项目数值
插入损耗等级(IEC 61755)A 级 ≤ 0.07 dB(少见),B 级 ≤ 0.12(最大 0.25),C 级 ≤ 0.25(最大 0.5),D 级 ≤ 0.5(最大 1.0)
回波损耗UPC ≥ 50 dB(1 级),≥ 45(2 级);APC ≥ 60 dB
插拔次数500–1 000 次后损耗开始劣化
适配器套筒氧化锆陶瓷(精密)与磷青铜(廉价,易磨损);空闲适配器要盖防尘帽
MPO公头(带导针)/ 母头(无导针),键朝上/朝下,极性 A/B/C;低损耗型 ≤ 0.35 dB,标准型 ≤ 0.75

衰减器

类型范围用途
固定插入式(法兰盘)1、2、3、5、7、10、15、20 dB;±0.5 dB;UPC 或 APC保护接收机在短链路上不过载(链路预算)
可变(VOA),机械式0–30 dB,螺旋调节开通调测、实验室
可变,电控式(eVOA)0–20 dB,可控DWDM 信道功率均衡(DWDM 组件)
空气隙式与掺杂光纤式空气隙式会反射(长距链路应避免);掺杂光纤式吸收光激光光源优先选吸收式

衰减器的波长相关性很小(1310–1550 范围内 ±0.5 dB),但不为零;应注明工作波长。

分光器(PON)

分光比插入损耗(典型 / 最大)说明
1:23.5 / 3.9 dB—
1:46.9 / 7.4—
1:810.2 / 10.8—
1:1613.5 / 14.1—
1:3216.8 / 17.5GPON B+ 级典型值
1:6420.2 / 21.0C+ 级 / XGS-PON
1:12823.5 / 24.5少见;需要 E 级预算

PLC(平面光波导)分光器在 1260–1650 nm 范围内波长响应平坦、分光均匀;FBT(熔融拉锥)分光器更便宜,有波长相关性,用于 1:2/1:4 或不均分光比(如 90/10 分接)。先 1:4 再级联 1:8,比单级 1:32 多耗约 0.5 dB (PON 工作原理)。

WDM 滤波器和复用器

设备损耗隔离度用途
CWDM 复用/解复用器,4/8/16 通道(TFF)每次通过 1.0–2.5 dB相邻信道 30 dBCWDM
DWDM AWG,40/48/96 通道3–6 dB25–30 dBDWDM
DWDM TFF,8 通道1.5–3 dB30 dB通道数较少时
OADM,1–4 通道下路 1–2 dB,直通 0.8–1.5 dB30 dB环网分插
BiDi / WDM 耦合器 1310/15500.5–1 dB20–30 dB单纤双向工作
PON WDM1r(1490/1310/1550 视频叠加)0.5–1 dB30 dBRF 视频叠加
监测分支 1625/1650 nm0.3–0.5 dB—在线 OTDR

封闭装置与环境

封闭装置位置关注点
接头盒(球形/直通)人孔井、电杆、直埋密封(IP68)、凝胶或机械密封、可重入
街边机柜 / FDHFTTH 配线分光器、温度、湿度、安全防护
壁挂箱 / FAT建筑入口弯曲半径、余纤存放
机架 ODF设备间标签、余纤管理、前后两侧可操作
机架理线数据中心弯曲半径 ≥ 30 mm(单模)/ 10 倍缆径,扎带不宜过紧,光缆与铜缆分开走线以免受压

设计与操作规则

  1. 计入每一对连接和每个熔接点;使用设计取值,而非典型值。
  2. 优先使用熔接和工厂预端接尾纤;永久链路中避免使用机械接续。
  3. 弯曲半径:在用的标准单模跳线 ≥ 30 mm(G.657.A1 ≥ 15 mm,A2 ≥ 7.5 mm),安装过程中 ≥ 20 倍缆径。
  4. 每个空置的适配器和连接器都要盖防尘帽;每次对接前先清洁(连接器与光纤)。
  5. 每根跳线两端都标注对端位置;将光纤编号和颜色记入线路数据库。
  6. 接头盒内预留 3–5 m 余纤,配线架内预留 1–2 m,以备日后重新熔接。
  7. APC(绿色)与 UPC(蓝色)两个体系分开管理,绝不能互相对接。
  8. 安装后进行测试并保留结果(测试)。

在 CodingBox 中

线路决定损耗和波长,模块必须两者都匹配。CodingBox 显示模块的连接器代码、波长和额定光纤长度,帮助模块与合适的线路配对:APC 线路在跳线侧需要兼容 APC 的模块,PON 光模块需要满足分光器预算所要求的等级(Check transceiver)。

完成线路中的接续:熔接与机械接续、尾纤、现场连接器、验收标准,见 熔接与端接;把光缆敷设到位:管道、直埋、架空、室内路径、弯曲和张力限制,见 光缆路由与安装。

深入了解光缆本身:分层结构、从松套管到 OPGW 和可卷曲光纤带的各种类型、阻燃等级、颜色编码、如何读数据手册,见光缆结构;链路的另一半,所有需要供电的部分,见有源光网络设施。


如果您发现本资料中有不准确之处或错误,请选中相应片段并按 Ctrl+Enter,即可。