光纤术语表
本类别所用术语的简明定义,按照实际遇到的顺序分组:玻璃中光的物理原理、光纤与光缆类型、两个光模块之间的无源器件、连接器、施工、测试与运维。每个词条都指向对该术语作深入说明的材料。光模块一侧的词汇(封装形式、DDM、内存映射、合规代码)见 光学术语表。
光与光纤物理
| 术语 | 含义 | 参见 |
|---|---|---|
| 纤芯(core) | 中心玻璃区域(单模 9 µm,多模 50 或 62.5 µm),折射率更高,引导光传输 | 光在光纤中的传播 |
| 包层(cladding) | 包围纤芯的 125 µm 低折射率玻璃层;光被折射率的突变限制在纤芯内 | 同上 |
| 涂覆层(coating) | 保护玻璃的双层丙烯酸酯涂层(250 或 200 µm);熔接前需剥除 | 光纤的制造 |
| 折射率(n) | 真空中光速与材料中光速之比;石英约为 1.468 | 光在光纤中的传播 |
| 群折射率(IOR) | 决定脉冲传播速度的折射率;即输入 OTDR 的数值(1.467–1.469) | 解读 OTDR 曲线 |
| 数值孔径(NA) | 最大接收角的正弦值;单模为 0.12–0.14,多模为 0.20 | 光在光纤中的传播 |
| 全内反射(total internal reflection) | 光以小角度入射纤芯与包层交界面时被限制在纤芯内的效应 | 同上 |
| 模式(mode) | 光纤能够承载的稳定场分布;单模光纤在截止波长以上只承载一种模式 | 同上 |
| 模场直径(MFD) | 单模光斑的有效宽度(1310 nm 处 9.2 µm,1550 nm 处 10.4 µm);不匹配会造成熔接损耗 | 同上 |
| 截止波长(cutoff wavelength) | 低于该波长时单模光纤会承载不止一种模式;成缆截止波长 ≤ 1 260 nm | 同上 |
| 有效面积(A_eff) | 功率分布所占的面积(G.652 约 80 µm²);越小非线性效应越强 | 非线性效应 |
| 衰减(attenuation) | 功率随距离的损耗,单位 dB/km;1310 nm 处 0.35 dB/km,1550 nm 处 0.2 dB/km | 衰减与波长窗口 |
| 瑞利散射(Rayleigh scattering) | 玻璃中冻结的密度起伏引起的散射;是主要的损耗来源,随波长的四次方下降;OTDR 背向散射的来源 | 同上 |
| 水峰(water peak) | 1 383 nm 附近的 OH 吸收峰;在低水峰(G.652.C/D)光纤中被抑制 | 同上 |
| 传输窗口(transmission window) | 低损耗的波长区域:850、1 310、1 550 nm 以及 O–L 波段 | 同上 |
| 宏弯损耗(macrobend loss) | 在小于最小半径的可见弯曲处损失的光;随波长增大 | 线路故障 |
| 微弯损耗(microbend loss) | 由光缆压力、结冰或涂层应力引起的微观轴向偏移造成的损耗 | 同上 |
| 模式色散(modal dispersion) | 多模光纤中因各模式传播速度不同而产生的脉冲展宽;决定带宽与距离的乘积 | 色散与带宽 |
| 色度色散(CD) | 因不同波长传播速度不同而产生的脉冲展宽;D 单位为 ps/(nm·km),G.652 在 1550 nm 处为 17 | 同上 |
| 零色散波长(λ₀) | 色度色散过零点所在的波长:G.652 为 1 310 nm,G.653 为 1 550 nm | 同上 |
| 偏振模色散(PMD) | 因两个偏振模式传播速度不同而产生的展宽;系数单位为 ps/√km | 同上 |
| 差分群时延(DGD) | 两个偏振模式之间的瞬时时延差,单位 ps;其均值即为链路的 PMD | 光纤特性测量 |
| 有效模式带宽(EMB) | 多模光纤带宽与距离的乘积,单位 MHz·km(OM3 为 2 000,OM4 为 4 700) | 色散与带宽 |
| 非线性效应(SPM、XPM、FWM、SBS、SRS) | 与功率相关的失真:自相位调制、交叉相位调制、四波混频、受激布里渊散射和受激拉曼散射 | 非线性效应 |
| 菲涅尔反射(Fresnel reflection) | 任何折射率突变处的反射,玻璃对空气为 3.6 %(−14.4 dB) | 反射与回波损耗 |
| 反射率(reflectance) | 单个事件的反射比例,以负 dB 表示(洁净的 UPC 连接对为 −55 dB) | 同上 |
| 光回波损耗(ORL) | 整条链路返回的总功率,以正 dB 表示 | 同上 |
| 光纤熔断效应(fibre fuse) | 功率超过约 1 W 时纤芯发生的自我蔓延式损毁,沿光纤向光源方向传播 | 可靠性与老化 |
| 筛选测试(proof test) | 出厂时每米光纤都要承受的张力(0.69 GPa,1 % 应变) | 同上 |
| 静态疲劳(static fatigue) | 应力和潮气作用下表面缺陷的缓慢扩展;是 20 % 应变规则的成因 | 同上 |
光纤与光缆类型
| 术语 | 含义 | 参见 |
|---|---|---|
| G.652.D | 低水峰标准单模光纤;全球最常用的默认光纤 | 光纤类型 |
| G.655 | 非零色散位移光纤,用于 2000 年代的 DWDM 长途传输 | 同上 |
| G.657 | 抗弯曲单模光纤(A1:10 mm,A2/B2:7.5 mm,B3:5 mm 弯曲半径) | 同上 |
| G.654 | 截止波长位移的纯石英芯光纤,损耗为 0.15–0.17 dB/km,用于海缆和长途相干传输 | 同上 |
| OM1–OM5 | 多模等级:62.5 µm 的 OM1;50 µm 的 OM2,激光优化的 OM3/OM4,宽带的 OM5 | 同上 |
| OS1a, OS2 | ISO/IEC 11801 的单模成缆光纤类别:室内 1.0 dB/km,室外 0.4 dB/km | 标准索引 |
| 色散补偿光纤(DCF) | 具有大负色散的光纤,用于模块中抵消线路色散 | 色散与带宽 |
| 保偏光纤(PM) | 内置应力、可保持入射偏振态的光纤;用于光模块和仪器内部 | 光纤类型 |
| 松套管(loose tube) | 12 或 24 根光纤悬浮在充胶或干式填充套管中的光缆结构,与光缆应变隔离 | 光缆结构 |
| 紧套(tight buffer) | 每根光纤外的 900 µm 塑料层;用于室内光缆和尾纤 | 同上 |
| 光纤带、可卷曲光纤带 | 12 根光纤并排(或间歇式)粘合,便于批量熔接和提高密度 | 同上 |
| 微缆、子管 | 吹入 5–16 mm 子管中的小型光缆(200 µm 光纤) | 同上 |
| ADSS | 用于电力线路走廊的全介质自承式架空光缆 | 同上 |
| OPGW | 光纤复合架空地线:光纤置于高压线路的避雷线内 | 同上 |
| 加强件(strength member) | 承受张力的玻璃钢棒、芳纶纱或钢丝,代替光纤承力 | 同上 |
| 铠装(armour) | 波纹钢带、钢丝或非金属纱线,用于防压和防鼠咬 | 同上 |
| 阻水(water blocking) | 阻止水沿光缆纵向渗透的凝胶或干式膨胀阻水带和纱线 | 同上 |
| LSZH, CPR Euroclass, OFNP/OFNR | IEC、欧盟和 NEC 体系下室内光缆护套的阻燃等级 | 同上 |
| 色谱(TIA-598) | 1–12 号光纤及套管的色谱:蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉、水绿 | 同上 |
无源器件
| 术语 | 含义 | 参见 |
|---|---|---|
| 无源设施(passive plant) | 两个光模块之间不含电子器件、传输光信号的一切设施:光缆、配线架、熔接点、连接器、分光器、滤波器 | 无源设施 |
| 配线架(ODF) | 机架单元或配线框,光缆的光纤在此终接于适配器,供跳线连接 | 同上 |
| 适配器(耦合器) | 对准两个连接器插芯的穿墙套筒 | 同上 |
| 尾纤(pigtail) | 一端带连接器、另一端与光缆纤芯熔接的短光纤 | 同上 |
| 跳线(jumper) | 两端带连接器的光纤,用于配线架到设备或配线架之间的连接 | 同上 |
| 接头盒(splice closure) | 密封的户外接头盒,光缆在其中打开,光纤在熔接盘上完成熔接 | 同上 |
| 熔接盘(splice tray) | 接头盒或配线架内放置熔接保护套和余纤的托盘 | 熔接与端接 |
| 熔接保护套(splice protector) | 内含钢针、保护熔接点的热缩套管 | 同上 |
| 光纤配线柜(FDH) | PON 的室外机柜,内含分光器和交接配线 | 光纤网络拓扑 |
| 分光器(splitter) | PON 中 1:2 … 1:128 的无源功率分路器;每二分一次损耗 3.5 dB,另加附加损耗 | 无源设施 |
| WDM 滤波器、合波器/分波器、OADM | 在一根光纤上合波或分波的器件 | 同上 |
| 衰减器(attenuator) | 插入损耗以防止接收机过载的固定或可变元件 | 链路预算 |
| 光纤终结子(terminator) | 用于未使用光纤的非反射端头(APC 或吸收型) | 反射与回波损耗 |
| 配线盒、MPO 主干缆、扇出 | 数据中心模块化布线:MPO 主干缆,通过分线盒扇出为 LC | 光纤网络拓扑 |
| 极性(A/B/C 方式) | 保证收发光纤在 MPO 主干链路中正确配对的方案 | 拆分与 MPO 布线 |
| 发射尾纤、接收尾纤 | 测试链路前后各接 150–1 000 m 光纤,使 OTDR 能看到首末连接器 | 解读 OTDR 曲线 |
连接器
| 术语 | 含义 | 参见 |
|---|---|---|
| 插芯(ferrule) | 固定并对准光纤端面的陶瓷插芯(SC/FC/ST 为 2.5 mm,LC 为 1.25 mm) | 连接器与光纤类型 |
| 端面(endface) | 插芯和光纤经过研磨的端面;每次对接前都要检查 | 端面检查与清洁 |
| LC, SC, FC, ST, MPO/MTP | 连接器系列:小型双工 LC(光模块)、SC(PON、配线架)、螺纹式 FC(仪器仪表)、卡口式 ST(旧式)、12–24 芯 MPO(并行光通信) | 连接器与光纤类型 |
| PC, UPC, APC | 研磨类型:物理接触、超级研磨(蓝色,−50 dB)、8° 斜面研磨(绿色,−60 dB,不可与 UPC 对接) | 同上 |
| 插入损耗(insertion loss) | 一对连接器或一个熔接点增加的损耗;综合布线中典型值为 0.3 dB,单对最大 0.75 dB | 链路预算 |
| 对接(mating) | 通过适配器连接两个连接器;连接器寿命内可承受 500–1 000 次插拔 | 可靠性与老化 |
| 键、导针 | 固定旋转方向的结构特征(APC 角度、MPO 光纤顺序) | 连接器与光纤类型 |
敷设与路由
| 术语 | 含义 | 参见 |
|---|---|---|
| 管道、子管道、子管 | 光缆牵引或气吹进入的管道 | 敷设 |
| 气吹(喷射) | 用压缩空气沿管道敷设光缆;单次可达数千米 | 同上 |
| 牵引张力(pulling tension) | 敷设过程中施加在光缆上的力,不得超过光缆额定抗拉强度 | 同上 |
| 最小弯曲半径(minimum bend radius) | 受力状态下为光缆直径的 20 倍,安装完成后为 10 倍;裸纤为 30 mm | 同上 |
| 直埋(direct burial) | 不使用管道、直接埋入沟槽或犁沟敷设的光缆;带铠装 | 同上 |
| 架空(aerial) | 架设在电杆或铁塔上的光缆:绑扎式、8 字形、ADSS、OPGW | 同上 |
| 弧垂(sag) | 架空档距的垂直弧垂;决定张力和净空 | 同上 |
| 余缆、余缆环 | 在接头盒和电杆处盘留的余缆,供日后熔接和维修使用 | 同上 |
| 水平定向钻(HDD) | 在道路和河流下方铺设管道的非开挖施工方法 | 同上 |
| 标志桩、警示带 | 标示埋地路由的地面标志桩和沟内警示带 | 同上 |
| 竣工资料(as-built) | 记录实际施工情况(而非设计方案)的竣工文档 | 文档与标签 |
测试与测量
| 术语 | 含义 | 参见 |
|---|---|---|
| 光源与功率计(LSPM、OLTS) | 基准损耗测试:发射已知功率,测量到达的功率;即 Tier 1 | 测试与测量 |
| 单跳线参考法(one-jumper) | 使功率计归零、从而将链路自身连接器计入测量的校准方法 | 同上 |
| 环形光通量(encircled flux) | 多模损耗测试的标准化入射光条件(TIA-526-14、IEC 61280-4-1) | 同上 |
| OTDR | 光时域反射仪:发送光脉冲,绘出背向散射和反射相对距离的曲线 | 解读 OTDR 曲线 |
| 脉宽(pulse width) | OTDR 脉冲的持续时间(5 ns–20 µs),在分辨率和测量范围之间权衡 | 同上 |
| 死区(事件、衰减) | 反射之后无法分辨或测量事件的距离区间 | 同上 |
| 动态范围(dynamic range) | OTDR 在初始背向散射电平与噪声之间的可用 dB 范围 | 同上 |
| 背向散射系数(backscatter coefficient) | 光纤将脉冲功率散射回的比例,用于计算反射率 | 同上 |
| 鬼影(ghost) | 由多次反射引起的虚假反射事件 | 同上 |
| 增益点(gainer) | 因背向散射系数不匹配而出现的表观负熔接损耗;双向测量取平均可消除 | 同上 |
| 双向测量(bidirectional measurement) | 从两端分别测量 OTDR 并取平均,是获得真实熔接和连接器损耗的必要方法 | 同上 |
| .sor 文件 | 标准 OTDR 曲线文件格式(Telcordia SR-4731) | 同上 |
| 回波损耗仪(OCWR) | 测量链路总回波损耗的仪表 | 反射与回波损耗 |
| 可视故障定位仪(VFL) | 用红光激光显示跳线和熔接盘中断点和急弯的工具 | 测试与测量 |
| 光纤识别仪(fibre identifier) | 卡在光纤上、无需断开即可探测弯曲处信号及其方向的工具 | 同上 |
| 视频显微镜(inspection scope) | 依据 IEC 61300-3-35 对端面评级的视频显微镜 | 端面检查与清洁 |
| Tier 1, Tier 2 | TIA-568.3-D 的测试级别:损耗/长度/极性合格判定;加做 OTDR 特性测量 | 测试与测量 |
| 光纤特性测量(fibre characterization) | 在开通高速或 DWDM 业务前进行的 CD、PMD、光谱衰减、ORL 和时延测量 | 光纤特性测量 |
| 链路预算(link budget) | 发射功率减去接收灵敏度,与损耗和附加损耗之和相比较 | 链路预算 |
| 余量(margin) | 扣除全部损耗和附加损耗后预算中剩余的分贝数;设计目标通常为 3 dB | 同上 |
| 开通基准、基线 | 开通时记录的基准值(OTDR、损耗、DDM),此后每次测量都与之比较 | 文档与标签 |
运维与安全
| 术语 | 含义 | 参见 |
|---|---|---|
| 暗光纤(dark fibre) | 已敷设但未接入设备的光纤,用于出租或预留 | 光纤网络拓扑 |
| 远程光纤测试系统(RFTS) | 通过 1625/1650 nm 耦合器永久接入在用光纤的 OTDR,出现新事件时告警 | 维护与抢修 |
| 分布式声波传感(DAS) | 将光纤用作振动传感器,探测光缆附近的开挖活动 | 同上 |
| 抢修(restoration) | 从告警到临时抢通再到永久修复断点的全过程 | 同上 |
| 自动降功率(APR / ALS) | 信号丢失时关闭放大器,使断裂的光纤不构成危险 | 安全与操作 |
| 激光等级(IEC 60825-1) | 光源的危害等级:1、1M、2、3R、3B、4 | 同上 |
| 危险等级(IEC 60825-2) | 光纤系统中某位置可接触功率所对应的等级 | 同上 |
| DDM / DOM | 光模块的数字诊断功能:Tx、Rx 功率、温度、偏置电流,相当于链路内置的功率计 | DDM 基础 |
在 CodingBox 中
CodingBox 读取和解码的,正是这套词汇在工作台一侧的对应内容:模块报告的波长、连接器代码、光纤长度指标和 DDM。因此,上文的术语与 Check 界面上光模块自身给出的名称完全对应(Check transceiver,光学术语表)。