摘要：光纤通信是当前主流的通信传输介质，本文对光纤的性能特点和光纤通信线路中的主要故障原因进行了探讨，以期能够促进通信光纤的广泛应用。
关键词：光纤；通信光缆；故障原因；
中图分类号：TM451+.7文献标识码：A 文章编号：1671-6035(2014)06-0295-01
光纤通信是以光波为信号载频、光纤为传输介质的通信方式。光纤通信系统采用由多根光纤构成光缆作为传输线路。相对于传统模式的电缆通信技术，其在信号传输容量、信号传输距离与数据安全性等各个方面都体现出比较强的优势，所以其被应用于多个行业与领域。伴随着信息技术的快速发展，关于数字光纤通信设备的光通信技术引起了社会的广泛关注，并且被愈来愈多的领域引入实际应用。
一、光纤的性能特点
1.光纤的带宽大，容量高。光纤比传统的电路通信具有更高的传输速率，但是光纤通信会受到光纤的色散和光源的调制等特点的限制，目前主要采用的密集波分复用方法增大光纤通信容量。现在的单波长方式进行的光纤通信速度最高可达10Gbps。
2.光纤损耗较低，通信中继距离长。使用石英光纤进行通信传输，损耗低于大多数其它传输媒介。未来可能使用具有更低损耗的光纤，还可以大幅度降低损耗，这样可以使无中继距离大大增加，进而减少长距离通信中建设中继站，大幅度削减建设成本。
3.光纤的抗干扰能力强。光纤是绝缘体，它一般用石英制作，所以能抵抗腐蚀，绝缘性能高。另一个主要特点是对电磁波具有较强的抗干扰能力，能够抵御闪电和电离层干扰，也不受太阳黑子影响，更不受人工的电磁波、高压设备和复杂电路系统如光缆等的影响
4.防止串话，保密效果好。使用光纤通信时，由于光信号约束在光波导中，不透光的光纤包层会吸收掉所有泄漏的光波。即使拐弯的地方，泄漏的光波总量也很少，信道之间相互干扰也小，使得从光纤外部窃听信息变得不太可能 。
5.大幅度节约有色金属和原材料。光纤的制作材料主要是石英，在地球上的储量极其丰富，并且很少的原材料就可拉制出很长的光纤，不需要耗费铜、铝、铅等有色金属材料，节约了地球资源。
6.光纤的线径细，重量轻。光纤的纤芯很细，只有单管同轴电缆的1％，光缆直径也很小，光缆横截面直径约为1mm，而标准同轴电缆为47mm。这使得对于军事、航空等领域，能够有效的控制通信设备的大小和重量，具有特殊重要的意义。
二、光纤的结构
光纖主要分为三层结构，内部为其核心——纤芯，由内向外分成包层和涂覆层。在数据传输过程中，数据信号主要是在纤芯和包层这两个层面间流动，涂覆层的具体作用是保护包层和纤芯能够进行正常的信号传输。在光纤中，纤芯主要为透明的软线，包层与纤芯类似只是在传输效率上比纤芯略低，光缆的保护层使用的原材料为PE护套料，PE护套料连续完整，采用电火花检验不击穿，并满足护套的机械物理性能中的抗拉强度、断裂伸长率、热收缩率、耐环境应力开裂等。
三、光纤通信线路中的常见故障分析
1.光缆过长
由于光纤本身的缺陷和掺杂成分的非均匀性，使得其中传播的光信号每时每刻都在发生着散射并且能够被吸收。虽然，现在使用的的光纤衰减已经减小到每公里1dB。并且，ISO 11801、ANSI/TIA/EIA 568B等标准化组织也对光纤链路单位距离衰减作了明确的规定。但是，光纤本身的衰减依然存在，链路越长，损耗越大。
实际工作中，由于光链存在众多盘线，所以光链路的长度总是不同程度的大于实际通信节点的物理距离，很容易造成光链路过长。所以，在布线设计时必须明确各段线路的长度设计，预防光缆过长。同时在布线施工完成后，通过仪表测量光链路的实际长度，以保证施工与设计的一致性。
2.弯曲过度
光缆弯曲损耗和受压损耗其本质都是由于光不满足全内反射的条件而造成的。光纤具有一定的易弯曲性，但当光纤弯曲到一定程度时，光的传播途径就发生了改变，一部分光能会渗透到包层中或者穿过包层成为辐射模向外泄漏，这样就造成了弯曲损耗。所以，一般建议动态弯曲半径不得小于光缆外径的20倍，静态弯曲半径不得小于光缆外径的15倍。
实际使用中，如果能保持光纤不弯曲，光纤中数据就能是完全沿直线传播的，数据就不会出现问题;如果光纤弯曲一点，数据就会开始发生溢出;如果把光纤紧紧缠绕成一个圈，信号就会完全丢失。所以，在布线施工时，要特别注意给走线预留充足的角度，尤其是沿着墙角、走廊等拐角处稍微过度弯曲，传输就可能失败了。
3.光缆熔接不良
在光纤布线中，遇到需要将两根光纤连接是通常会采用熔接技术，由于是对核心层的玻璃纤维进行熔接，在熔接过程中需要先剥除被熔光纤的表皮和填充物，然后再熔接。在现场操作过程中，恶劣的施工环境以及操作的不得当等原因都很容易造成玻璃纤维的污染，从而导致在熔接过程中混入杂质、密度变化、甚至产生气泡，最终导致整条链路的通信质量下降。
因此不论是热熔技术或是冷熔技术，为了保证熔接点衰减能够达到规定的0.3dB，必须对被熔光纤以及操作流程，例如，熔接机电极的清洁、熔接前玻璃纤维的干净度、现场施工环境温度和湿度等做出严格的要求和规定。
4.接头污染
光纤接头污染、尾纤受潮是造成光缆通信故障的最主要的原因之一。特别是在局域网中，由于存在着大量的短跳线和众多的交换设备，光纤的插拔、更换、转接非常频繁。在这样的操作过程中，灰尘的掉落，手指的触碰，插拔的损耗等都很容易污染光纤接头。而这些污染都会对光的传输造成影响。所以特别要注意受污的端面进行清洁，必要时还需要通过光纤显微镜去观察几十纳米光纤端面的实际受污情况。
综上所述，由于光纤通信的精密程度使得对光纤的故障难以从外表被发现，这与传统的电缆通信中的电气故障相比，在成因、表现、影响和维护上都有很大的不同。这就要求我们在光纤布线时要特别注意，尽可能防止人为原因造成的不必要的光纤故障。并且在日常维护中要注意实用维护仪器对光缆进行验收和维护，保障网络的安全运行。
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