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弱电智能化|最全的弱电工程常用光纤配件知识

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光纤跳线

1、光纤跳线简介

光纤跳线(又称光纤连接器)是指光缆两端都装上连接器插头,用来实现光路活动连接;一端装有插头则称为尾纤。

光纤跳线(Optical Fiber Patch Cord/Cable)和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。

在多模光纤中,芯的直径是50μm~65μm,大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套,以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套。

2、光纤跳线的分类

光纤跳线按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模跳线,还有其它如以塑胶等为传输媒介的光纤跳线;

按连接头结构形式可分为:FC跳线、SC跳线、ST跳线、LC跳线、MTRJ跳线、MPO跳线、MU跳线、SMA跳线、FDDI跳线、E2000跳线、DIN4跳线、D4跳线等等各种形式。比较常见的光纤跳线也可以分为FC-FC、FC-SC、FC-LC、FC-ST、SC-SC、SC-ST等。

单模光纤(Single-mode Fiber):一般光纤跳线用黄色表示,接头和保护套为蓝色;传输距离较长。

多模光纤(Multi-mode Fiber):一般光纤跳线用橙色表示,也有的用灰色表示,接头和保护套用米色或者黑色;传输距离较短。

3、光纤跳线使用注意事项

光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致,也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块,简单的区分方法是光模块的颜色要一致。

一般的情况下,短波光模块使用多模光纤(橙色 的光纤),长波光模块使用单模光纤(黄色光纤),以保证数据传输的准确性。

光纤在使用中不要过度弯曲和绕环,这样会增加光在传输过程的衰减。

光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来,灰尘和油污会损害光纤的耦合。如果光纤接头被弄脏了的话,可以用棉签蘸酒精清洁,否则会影响通信质量。

  • 1、使用前必须将光纤跳线陶瓷插芯和插芯端面用酒精和脱脂棉擦拭干净。
  • 2、使用时光纤最小弯曲半径小于30mm。
  • 3、保护插芯和插芯端面,防止碰伤、污染,拆卸后及时带上防尘帽。
  • 4、激光信号传送之时请勿直视光纤端面。
  • 5、出现人为及其它不可抗因素损坏时应及时更换损坏的光纤跳线。
  • 6、安装前应仔细阅读说明书,并在厂家或经销商的工程师指导下进行安装调试。
  • 7、光纤网络或系统出现异常情况,可采用故障排除法逐一测试。测试或排除跳线故障时可以先做通断测试,通常可以使用可见激光笔对整个光纤链路打光判断。或者进一步使用精密光纤插损回损仪,测试其各项指标,指标在合格范围内,则跳线指示正常,反之则不合格。

4、光纤跳线的特点

  • 1.插入损耗低
  • 2.重复性好
  • 3.回波损耗大
  • 4.互插性能好
  • 5.温度稳定性好
  • 6.抗拉性能强

5、光纤跳线的应用

光纤跳线产品广泛运用到:通信机房、光纤到户、局域网络、光纤传感器、光纤通信系统、光纤连接传输设备、国防战备等。适用于有线电视网、电信网、计算机光纤网络及光测试设备。细分下来主要应用于几个方面。

  • 1.光纤通信系统
  • 2.光纤接入网
  • 3.光纤数据传输
  • 4.光纤CATV
  • 5.局域网(LAN)
  • 6.测试设备
  • 7.光纤传感器

6、光纤跳线的选用

  • 光纤跳线按端接类型分主要有以下三种类型:ST-ST、SC-SC、ST-SC。
  • 按光纤种类分主要有单模光纤和多模光纤两类。
  • 跳线长度的规格有0.5m、1m、2m、3m、5m、10m等。
  • 按线缆外护层材料可分为普通型、普通阻燃型、低烟无卤型(LZSH)、低烟无卤阻燃型等。

根据建筑物防火等级和对材料的耐火要求,综合布线系统应采取相应的措施。

  • 在易燃的区域和大楼竖井内布放电缆或光缆,应采用阻燃的电缆和光缆;
  • 在大型公共场所宜采用阻燃、低烟、低毒的电缆或光缆;
  • 相邻的设备间或交接间应采用阻燃型配线设备。

7、光纤跳线与光纤尾纤的区别

光纤跳线用来做从设备到光纤布线链路的跳接线。有较厚的保护层,一般用在光端机和终端盒之间的连接。

尾纤又叫猪尾线,只有一端有连接头,而另一端是一根光缆纤芯的断头,通过熔接与其他光缆纤芯相连,常出现在光纤终端盒内,用于连接光缆与光纤收发器(之间还用到耦合器、跳线等)。

光纤连接器是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,并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小,这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上,光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。

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8、如何检测光纤跳线是否合格

用插回损仪首先用通光笔测出跳线是否通光, 确定光纤没断 ,一般电信级测试的指标:插入损耗小于0.3dB, 回波损耗大于45dB.

光纤跳线的性能检测分为:

  • 1. 光学性能检测
  • 包括回损/插损测试,测试的仪器可以使用FibKey 7602回损/插损一体化测试仪。
  • 2. 端面几何形状测试
  • 测试的参数包括曲率半径、顶点偏移、光纤高度等。测试的仪器是干涉仪,很多人采用NorlandAC/NC3000或者CC6000进行测试。特别是CC6000干涉仪因为性价比优越,越来越多的工厂使用该仪器。
  • 3. 光纤端面划痕检测
  • 采用视频光纤放大镜进行观察,如很多工厂使用FibView FV-400PA进行检查。该仪器能给出最清晰的图像,操作极其简单。也有客户使用FibKey-5600型可变倍数放大镜进行检测,该仪器集400倍、200倍、80倍放大镜于一体,可清晰方便地观察光纤端面以及插芯端面情况。当然还可以使用相关软件进行自动检查。
  • 4. 光纤拉力测试
  • 需要测试光纤连接器能承受的拉力大小。
  • 5. 环境温度实验
  • 需要测试光纤连接器在不同环境温度情况下的性能指标。

9、常见光纤跳线接口的常见应用

光纤跳线的接口类型常见的有FC、SC、ST、PC、APC、LC这几种,FC接头的光纤跳线多用于配线架上,而SC接头的光纤跳线多用于路由器交换机上。另外还有MTRJ、MPO、MU、SMA、FDDI、E2000、D4等各种形式的光纤接口类型。

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光纤跳线接口

光纤跳线接头是用户在选购光纤跳线时必要考虑的一个问题,弄明白各种光纤跳线接头的含义能帮助用户更快的找到自己想要的产品。

  • FC型光纤跳线
  • 外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。FC连接头一般电信网络采用,有一螺帽拧到适配器上,优点是牢靠、防灰尘,缺点是安装时间稍长。一般在ODF侧采用(配线架上用的最多,也多用于光端机)
  • SC型光纤跳线
  • 连接GBIC光模块的连接器,它的外壳呈矩形,紧固方式是采用插拔销闩式,不须旋转。SC连接头直接插拔,使用很方便,缺点是容易掉出来(路由器交换机上用的最多)
  • ST型光纤跳线
  • ST头插入后旋转半周有一卡口固定,缺点是容易折断;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,连接器通常是ST类型。
  • LC型光纤跳线
  • 连接SFP模块的连接器,它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。(SFP光模块默认LC接口)
  • MT-RJ型光纤跳线
  • 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。

SC-ST单模

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FC-SC单模

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双LC多模

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ST-ST单模

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SC-SC单模

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双LC单模

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LC-SC多模

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FC-FC单模

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光纤耦合器 / 法兰

1、光纤耦合器/法兰简介

光纤耦合器(Coupler)又称分歧器(Splitter)、连接器、适配器、法兰盘,是用于实现光信号分路/合路,或用于延长光纤链路的元件,属于光被动元件领域,在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到。

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光纤耦合器可分为:

  • 标准耦合器(属于波导式,双分支,单位1×2,亦即将光讯号分成两个功率)
  • 直连式耦合器(连接2条相同或不同类型光纤接口的光纤,以延长光纤链路)
  • 星状/树状耦合器
  • 以及波长多工器(WDM,若波长属高密度分出,即波长间距窄,则属于DWDM)

制作方式则有烧结(Fuse)、微光学式(Micro Optics)、光波导式(Wave Guide)三种,而以烧结式方法生产占多数(约有90%)。

烧结方式的制作法,是将两条光纤并在一起烧融拉伸,使核芯聚合一起,以达光耦合作用,而其中最重要的生产设备是光纤熔接机,也是其中的重要步骤,虽然重要步骤部份可由机器代工,但烧结之后,仍须人工作检测封装,因此人工成本约占10~15%左右,再者采用人工检测封装须保品质的一致性,这也是量产时所必须克服的,但技术困难度不若DWDM 模块及光主动元件高,因此初期想进入光纤产业的厂商,大部分会从光耦合器切入,毛利则在20~30%。

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2、光纤耦合器的分类

按照耦合的光纤的不同有如下分类:

  • SC光纤耦合器
  • 应用于SC光纤接口,它与RJ-45接口看上去很相似,不过SC接口显得更扁些,其明显区别还是里面的触片,如果是8条细的铜触片,则是RJ-45接口,如果是一根铜柱则是SC光纤接口。
  • LC光纤耦合器
  • 应用于LC光纤接口,连接SFP模块的连接器,它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。(路由器常用)
  • FC光纤耦合器
  • 应用于FC光纤接口,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光纤耦合器
  • 应用于ST光纤接口,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,连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架)

SC-SC

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ST-FC

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LC-LC双工

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FC-FC小D

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3、光纤耦合器的原理

光纤耦合器是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。

对于波导式光纤耦合器,一般是一种具有Y型分支的元件,由一根光纤输入的光信号可用它加以等分。当耦合器分支路的开角增大时,向包层中泄漏的光将增多以致增加了过剩损耗,所以开角一般在30°以内,因此波导式光纤耦合器的长度不可能太短。

4、光纤耦合器的作用

光电耦合器由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。

光纤耦合器的作用是实现光信号分路/合路,或用于延长光纤链路的元件,属于光被动元件领域,在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到。主要作用为:

  • 将光信号转化为电信号
  • 将多模信号耦合成单模信号
  • 使两个光纤接头的截面光纤孔导通
  • 使两组光信号互相联通光

光纤终端盒

4口SC

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8口SC

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8口FC

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8口ST

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8口SC

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4口出尾纤

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12口出尾纤

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24口出尾纤

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24口抽拉式

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24口固定式

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光纤终端盒是一条光缆的终接头,他的一头是光缆,另一头是尾纤,相当于是把一条光缆拆分成单条光纤的设备 ,安装在墙上的用户光缆终端盒,

它的功能是提供光纤与光纤的熔接、光纤与尾纤的熔接以及光连接器的交接。并对光纤及其元件提供机械保护和环境保护,并允许进行适当的检查,使其保持最高标准的光纤管理。

挂墙式光纤终端盒:

光缆终端盒用于室内光缆的直通接续和分歧接续,起到光纤的接头保护和尾纤盘储作用,容量由4 — 8芯,同时适用于带状和非带状光缆。

4、8口挂墙式光纤终端盒,型号:ST、SC、FC型。

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机架式光纤终端盒:

光缆终端盒用于室内光缆的直通接续和分歧接续,起到光纤的接头保护和尾纤盘储作用,容量由12-48芯,同时适用于带状和非带状光缆。

12、24口机架式光纤终端盒,型号:ST、SC、FC型。

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产 品 说 明:

  • 内配光缆固定装置、熔接盘、过线环。
  • 具有使光缆金属构件与终端盒壳体绝缘并能方便地引出接地的功能。
  • 能提供充足的光缆终端安放和余留光纤存储空间。
  • 可根据用户需求定制特殊规格尺寸。

使用环境:

环境温度:-25℃—140℃;

相对温度:≤85%(130℃时);

大气压力:70KPa—106KPa;

绝缘电阻:

光缆终端盒金属构件与光缆金属加强芯之间,光缆金属构件之间,光缆金属构件与地之间的绝缘电阻大于2×104HΩ。光缆光纤存储时的曲率半径大于45mm。

抗电强度:

光缆终端盒金属构件与光缆金属加强芯之间,光缆、金属构件之间,光缆金属构件与地之间在15KV直流电压作用下1min不击穿,无飞弧现象。

光缆接续盒

一、光缆接续盒简介

光缆接续盒,又叫光缆接头盒和炮筒,是光缆的端头接入的地方,然后通过光纤跳线接入光交换机。

阻止大自然中热、冷、光、氧和微生物引起的材料老化,并且具有优良的力学强度,坚固的光缆接头盒外壳及主体结构件能够忍受最恶劣的环境变化,同时起到阻燃,防水作用,使震动、撞击、光缆拉伸、扭曲等得到保护。

卧式

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立式

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二、光缆接续盒的内部结构

卧式

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立式

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  • 1、支撑架:是内部构件的主体。
  • 2、光缆固定装置:用于光缆与底座固定和光缆加强元件固定。一是光缆加强芯在内部的固定;二是光缆与支撑架夹紧的固定;三是光缆与接头盒进出缆用热缩护套密封固定。
  • 3、光纤安放装置:能有顺序地存放光纤接头和余留光纤,余留光纤的长度应不小于1米,余留光纤盘放的曲径不小于35mm。其中收容盘多可四层,容量较大,并能根据光缆接续的芯数调整收容盘。
  • 4、光纤接头保护:把热缩后的保护套管放在收容盘里的纤芯固定夹上也可采用硅胶固定法。
  • 5、光缆与接头盒密封:对光缆及底座进缆处用砂布将接头盒和光缆的交接处进行打磨,用清洁剂把打磨处擦干净,贴上铝箔,再将热缩管放在接头盒的入缆处,用喷灯按照先中间后向两端缓慢加热,使整个热缩管完全收缩即可。

三、光缆接续盒的用途、特点、分类

用途:

  • 适用于各种结构光缆的架空、管道、直埋等敷设方式之直通和分支连接。
  • 结构光缆的终端机房内的接续。
  • 光缆接续盒通常适用于室内或非露天的室外使用,不适合于露天使用,如要使用,应采取保护措施。工作温度:室内型:-5℃~+40℃;室外型:-20℃-+60℃。

特点:

能起到保护和接续的作用,盒体采用增强塑料,强度高,耐腐蚀,结构成熟,密封可靠,施工方便 。

分类:

  • 按光缆连接方式,可分为直通型和分歧型。
  • 按是否可以装配适配器分类,可以分为可装配适配器型和不可装配适配器型。
  • 按外壳材料分类,可分为塑料外壳和金属外壳。

四、光缆接续盒的使用方法

光纤准备

  • 1、除光缆外皮,(如果有,请去除屏蔽及铠装)然后去除各绕包层至露出松套管,具体方法,请按光缆厂家推荐的标准方法步骤进行,预备长度3m。
  • 2、用清洁剂清洁松套管及加强芯护套,去除多余的填充套管,用所提供的砂纸打磨光缆外皮150mm长。

光缆安装

  • 1 、按光缆外径选取最小内径的密封环,并将两个密封环套在光缆上。
  • 2、将光缆放入相应的入孔内。
  • 3、连接屏蔽及接地。
  • 4、在两个密封环之间缠绕上自粘密封胶带,使密封带绕到与密封环外径平齐,以形成一个光缆密封端。
  • 5、将光缆密封端按入光缆入孔内。
  • 6、用喉箍穿过光缆加强筋固定座和缆芯支架,将光缆固定在接头盒底座上,旋紧喉箍螺钉,直至喉箍抽紧为止。
  • 7、 在光缆上扎上尼龙扎带,剪断余长。
  • 8、其余不用的光缆孔,请用堵头密封。堵头上同样缠绕上密封胶带。
  • 9、 将加强构件缠绕在熔接盘支座的沉头螺钉上,并压紧。

光纤接续

  • 1 、预备上盘后盘绕1.5圈的光纤,随后将余纤全部盘绕在盒体内。
  • 2、 单芯光纤上盘请用单芯缓冲管,带状光纤上盘请用带状缓冲管。在熔接盘的进口处用尼龙扎带扎紧。
  • 3、按规定方法对接两根(带)光纤,接头卡入熔接单元卡槽中,余长请在盘内盘绕。
  • 4、将熔接盘盖上,请压使其卡到位。
  • 5、按接头盒需要的容量不同,决定熔接盘叠加的盘数,将熔接盘的叠加型式必须符合光纤接头的卡入熔接单元并检查和维护要求。
  • 熔接盘每两只叠加,可以将橡胶折页上六个孔,分别卡住上下两个盘上的各三个凸扭;四只橡胶折页,盘两边对称位置各两只,如叠加五个熔接盘,依照上述方法将二层盘与三层扣住,三层盘和四层盘扣住,四层盘和五层盘扣住,以此类推,五个盘就稳定地叠加在一起了。
  • 当需察看或维护某一层盘熔接情况时,只要将该盘单面的上层扣住的两片折页拆下,熔接盘即可如翻书页一样打开。

盒体密封

  • 1 、盒体封装:在盒体封装前先将气门咀与接地螺钉并紧。将密封条嵌入盒体四周的密封槽内;在接头盒两端“U”槽处也分别用密封条嵌入槽内。 注意:使用密封条,切勿人为拉动密封条,以免泄漏。
  • 2 、将接头盒上盖轻轻合上,旋入紧固螺栓,紧固顺序按和盖上标明的数字顺序旋紧,用力矩扳手禁固,力矩达到25N·m。
  • 3、待5分钟后,再用力矩扳手顺序拧紧,力矩仍达到25N·m。

盒盖的拆卸

  • 1、按顺序松开10只紧固螺栓,此时盖和座仍在一起。
  • 2、取四只紧固螺栓分别插入盒体四角,对称、均匀地旋入在四角顶盖,使盖和座分离高达6mm。
  • 3、待5分钟后再均匀顶盖使盖和座分离>6mm,直至可轻易地用手分离盖和座。 注意:分离时必须轻轻地移开盖,以免熔接光纤受损。

ODF配线架

1、光纤配线架简介

光纤配线架是光传输系统中一个重要的配套设备,它主要用于光缆终端的光纤熔接、光连接器安装、光路的调接、多余尾纤的存储及光缆的保护等,它对于光纤通信网络安全运行和灵活使用有着重要的作用。

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2、光纤配线架的特点

近年来,在光通信建设的实际工作中,通过对几种产品的使用比较,我们认为光纤配线架的选型应重点考虑以下几个方面。

(1)纤芯容量

一个光纤配线架应该能使局内的最大芯数的光缆完整上架,在可能的情况下,可将相互联系比较多的几条光缆上在一个架中,以方便光路调配。同时配线架容量应与通用光缆芯数系列相对应,这样在使用时可减少或避免由于搭配不当而造成光纤配线架容量浪费。

(2)功能种类

光纤配线架作为光缆线路的终端设备应具有4项基本功能。

  • 固定功能
  • 光缆进入机架后,对其外护套和加强芯要进行机械固定,加装地线保护部件,进行端头保护处理,并对光纤进行分组和保护。
  • 熔接功能
  • 光缆中引出的光纤与尾缆熔接后,将多余的光纤进行盘绕储存,并对熔接接头进行保护。
  • 调配功能
  • 将尾缆上连带的连接器插接到适配器上,与适配器另一侧的光连接器实现光路对接。适配器与连接器应能够灵活插、拔;光路可进行自由调配和测试。
  • 存储功能
  • 为机架之间各种交叉连接的光连接线提供存储,使它们能够规则整齐地放置。光纤配线架内应有适当的空间和方式,使这部分光连接线走线清晰,调整方便,并能满足最小弯曲半径的要求。

随着光纤网络的发展,光纤配线架现有的功能已不能满足许多新的要求。有些厂家将一些光纤网络部件如分光器、波分复用器和光开关等直接加装到光纤配线架上。这样,既使这些部件方便地应用到网络中,又给光纤配线架增加了功能和灵活性。

常见的ODF配线架芯数有:

12芯

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24芯

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48芯

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72芯

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96芯

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