摘要：光电复合缆，顾名思义，是一种将光纤与电缆融合的线缆。既能通过光纤传输光信号，实现高速的数据通信，又能借助电缆传输电信号，为设备提供稳定的电力支持。从外观上看，光电复合缆通常呈圆形或者蝶形，粗细因规格而异。剥开它的外皮，内部构造精密有序：光纤单元紧密排列，它们纤

什么是光电复合缆？

光电复合缆，顾名思义，是一种将光纤与电缆融合的线缆。既能通过光纤传输光信号，实现高速的数据通信，又能借助电缆传输电信号，为设备提供稳定的电力支持。从外观上看，光电复合缆通常呈圆形或者蝶形，粗细因规格而异。剥开它的外皮，内部构造精密有序：光纤单元紧密排列，它们纤细却蕴含巨大能量，负责以光的速度传递海量信息；环绕在光纤周围的是导电铜线，肩负着输送电能的重任；最外层则是坚固且具有防护性能的护套，如同铠甲一般，抵御外界的机械损伤、化学腐蚀以及水分侵入等。在现代通信与供电领域，光电复合缆可是当之无愧的 “主力军”，无论是繁华都市的通信基站，还是偏远地区的智能电网，都有它忙碌的身影，为信息与能量的同步传输立下汗马功劳。

二、光电复合缆的工作原理

（一）光信号传输的奥秘

光信号在光电复合缆中的传输，靠的是光纤内部那神奇的全反射原理。光纤一般由纤芯和包层两部分构成，纤芯如同光信号的 “专属高速通道”，通常由高纯度的二氧化硅制成，折射率较高；而包层则像一层 “保护罩”，折射率稍低。当光线以特定角度从纤芯射向包层时，由于两者折射率的差异，光线就会在纤芯与包层的界面上发生全反射，如此反复，光信号便能沿着光纤的轴向方向一路 “狂奔”，实现长距离的稳定传输。

光纤还分单模和多模。单模光纤的纤芯那叫一个纤细，直径常常在 9 微米左右，光信号在其中近乎沿着与光纤轴线平行的方向传播，传输模式单一，这就使得信号的失真和衰减微乎其微，能够轻松实现几十公里甚至上百公里的无中继传输，特别适用于远距离、高速率的数据传输场景，像骨干网络的搭建就离不开它。多模光纤呢，纤芯直径相对较大，一般为 50 或 62.5 微米，允许多束光同时在光纤中穿梭，如同多条车道并行，虽然带宽有所增加，但也因为模间色散较大，长距离传输时信号质量会打折扣，所以通常用于几公里以内的短距离通信，像是建筑物内的网络布线。

此外，光纤的材料 —— 玻璃纤维，本身具有极低的光吸收和散射特性，光信号在传输过程中的能量损耗极小，和传统铜缆相比，简直就是 “节能标兵”。再加上先进的波分复用技术，能在同一根光纤上同时传输多个不同波长的光信号，就好比把一条高速公路划分成多个车道，每个车道跑不同的车，极大地提高了光纤的传输容量，目前单根光纤的传输速率已经能够达到数十太比特每秒（Tbps）级别，满足未来海量数据传输那是绰绰有余。

（二）电力传输的机制

导电铜线负责光电复合缆中的电力传输，其原理基于电磁波。当电流通过铜线时，铜线周围会产生磁场，磁场变化又引发邻近区域电场的变化，电场和磁场交替变化，形成电磁波，沿着铜线一路向前，将电能输送到目的地。

在直流输电时，电流方向始终如一，电场和磁场分布稳定，电能传输效率较高；交流输电呢，电流方向周期性变化，导致电场和磁场动态变化复杂，不过通过合理的线路设计以及电力调节技术，也能稳稳地传输电力。

但铜线有个 “小脾气”，它存在电阻，根据焦耳定律，电流通过时会产生热量，也就是电阻热效应。这不仅造成能量损耗，还使得供电距离受限，电压下降、功率损耗随着供电距离增加而累积，常规铜缆供电，供电距离一般也就几百米。好在光电复合缆里，通过优化铜线材质，像采用高纯度铜降低电阻，精心调整直径、绞合方式等结构设计，供电距离在一些场景已经能达到 300 米甚至更远，未来随着技术进步，还有望继续拓展。

（三）二者如何 “和谐共处”

为了让光信号和电信号在光电复合缆里互不干扰，工程师们在设计上可是下足了功夫。从结构上看，缆芯内部，光纤和导电铜线之间通常设有隔离层或护套，将它们分隔开，形成各自独立的 “专属通道”。比如有的光电复合缆设计，光纤被包裹在绝缘紧套里，紧套外再加一层屏蔽层，如同给光纤穿上 “防护服”，外界电磁干扰很难影响到光信号；导电铜线则单独绝缘并绞合，优化电力传输性能。

从材料特性来讲，光纤的玻璃纤维材质本就是电的绝缘体，从根源上杜绝了光信号传输与电力传输之间的电气耦合。而包裹、保护线缆的护套材料，具有良好绝缘和屏蔽性能，全方位为光、电信号的稳定传输保驾护航，确保它们在同一根缆线里携手共进，互不干扰。

来源：小向科技园地