光纤，是一种光导纤维，广泛应用于通信、医疗、工业等领域。它
可以高效传输光信号，具有较大的带宽和低的衰减，被认为是现代通
信技术的重要组成部分。本文将介绍光纤的基本原理、结构和常见应用。
一、光纤的基本原理
光纤的传输基于光的全反射原理。当光从一种介质射向密度较大的
介质时，会发生全反射现象。利用这个特性，将光信号封装在一根玻
璃或塑料纤维中，通过纤维内部的反射来传输光信号。
二、光纤的结构
1.光纤芯：光纤芯是光信号传输的核心部分，通常由高纯度的二氧
化硅或塑料材料制成。光信号在光纤芯内进行全反射，不会发生衰减。
2.光纤包层：光纤包层是包围光纤芯的一层材料，通常由折射率较
低的材料制成。它的作用是减少光信号的损失，并保持光信号沿着光
纤传输的方向。
3.光纤护套：光纤护套是外部的保护层，通常由聚氨脂或聚乙烯等
材料制成。它可以保护光纤免受机械和环境损坏。
三、光纤的工作原理
光纤的传输过程可以分为发射、传输和接收三个过程。
1.发射：发射端通过光源产生光信号，并将信号输入光纤芯中。常用的光源有激光器和发光二极管等。
2.传输：光信号在光纤芯中以全内反射的方式传输，信号可以在光纤中长距离传输而不发生明显衰减。
3.接收：接收端利用光探测器接收传输过来的光信号，并将其转换为电信号进行进一步处理和传输。
四、光纤的优势与应用
光纤具有许多优势，使其成为通信和其他行业首选的传输介质。
1.大带宽：光纤具有较大的带宽，可以支持高速数据传输和大容量通信。
2.长传输距离：光信号在光纤中传输衰减较小，可以实现较长的传输距离。
光纤基础知识(组网）
一、光纤的构造、种类、接线、规格
光纤的构造
通讯用光纤是由通过内部全反射来传输光信号的玻璃构成的。玻璃光纤的标准直径为125微米（0.125毫米），表面覆盖有直径250微米或900微米的树脂保护涂敷层。玻璃光纤的传送光的中心部分称为“纤芯”，其周围的包层的折射率比纤芯低，从而限制了光的流失.
石英玻璃非常脆弱，因此覆有保护涂层.通常有三种典型的光纤涂敷层。
一次涂敷光纤
覆有直径为0.25毫米紫外线固化丙烯酸树脂涂敷层的光纤。其直径非常小，增加了光缆内可容纳光纤的密度,使用非常普遍.
二次涂敷光纤
亦称为紧包缓冲层光纤或半紧包缓冲层光纤.光纤表面覆有直径为0.9毫米的热塑性树脂。与0.25毫米的光纤相比，其具有更坚固，易操作的优点.广泛应用于局域网布线及光纤数量较少的光缆。
带状光纤
带状光纤提高了连接器组装的效率，有利于多芯融接，从而提高了作业效率。
带状光纤由4根、8根或12根不同颜色的光纤组成，芯纤数最大可达1,000根。光纤表层覆有紫外线固化丙烯酸脂材料，使用标准光纤剥套钳便可轻松去除涂敷层，方便多芯融接或取出单个光纤.使用多芯融接机，带状光纤可一次性融接,在光纤数量多的光缆中能轻易识别出来.
光纤种类
以下是对最常用的通信光纤种类的描述。
MMF(多模光纤)
-OM1光纤或多模光纤（62.5125）
-OM2OM3光纤（G.651光纤或多模光纤（50125）)
SMF（单模光纤）
—G.652（色散非位移单模光纤）
-G。653（色散位移光纤）
-G。654（截止波长位移光纤）
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。
光纤结构
1、光纤（OpticalFiber）的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。
纤芯
作用——传导光波
成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂（如P2O5）
掺杂目的是提高纤芯对光的折射率
包层
作用——为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。将光波限制在纤芯中传播
成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂（如B2O3）
掺杂目的是使折射率略低于纤芯折射率
设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。
涂覆层
作用——保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤。同时增加光纤柔韧性。
一次涂覆层：丙烯酸酯，有机硅或硅橡胶材料
缓冲层：一般为性能良好的填充油膏
二次涂覆层：聚丙烯或尼龙等高聚物
光纤分类
（1）按照制造光纤所用的材料分类有：
石英系光纤；
多组分玻璃光纤；
塑料包层石英芯光纤；
全塑料光纤。
2）按折射率分布情况分类：光纤主要有三种基本类型：
（多模阶跃折射率光纤）——纤芯折射率为n1保持不变，到包层突然变为n2。这种光纤一般纤芯直径2a=50~80μm，光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是
光纤基础知识总结
什么是光纤？
光纤是一种细长且柔韧的纤维，由纯净的玻璃或塑料制成。它可以传输光信号，用于光通信、光传感、光束导向等领域。光纤由两部分组成：纤芯和包层。纤芯是光信号传输的核心部分，包层可以保护纤芯并提高光信号的传输效率。
光纤的工作原理
光纤的工作原理基于光的全反射现象。当光从一个介质进入到另一个折射率较
低的介质时，会发生全反射，这使得光可以在光纤中传输而不会损失太多信号。
光信号在光纤中的传输是通过内部的光纤界面进行的，这些界面由纤芯和包层
之间的折射率差引起。光信号通过多次全反射在纤芯内部传输，几乎不发生能量损失。
光纤的类型
根据使用的材料和制造工艺的不同，光纤可以分为多种类型。以下是常见的几
种光纤类型：
1.单模光纤（SingleModeFiber，SMF）：纤芯直径较小，适用于长距
离传输，具有低损耗和高带宽的特点。
2.多模光纤（MultimodeFiber，MMF）：纤芯直径较大，适用于短距
离传输，成本较低。
3.具芯光纤（Graded-IndexFiber，GI）：纤芯的折射率呈梯度分布，
能够减少射出角度的折射和色散，提高传输速度。
4.光子晶体光纤（PhotonicCrystalFiber，PCF）：利用周期性的结构
改变来控制光的传播，具有广阻带、低损耗和高非线性等特点。
光纤的优点
光纤相比传统的电缆和铜线具有许多优点，使得它成为现代通信和网络系统中
的首选传输介质：
高带宽：光纤可以传输更多的信息，具有更高的数据传输速率。
低损耗：光信号在光纤中传输的损耗非常小，可以实现长距离传输。
复习思考题
1．什么是光纤
由玻璃、塑料和晶体等对某个波长范围透明的材料制造的能传输光的纤维。由中心部份的纤芯和环绕在纤芯外面的包层组成，芯的折射率比包层的高。光特性由光纤横截面上折射率分布所决定，分布一般呈圆对称形，仅与径向坐标r有关，用符号)(rn表示。光纤呈圆柱状直径从几μm到几百μm。光从纤维端面进入后即束缚在纤维内曲折地向前传播其传输原理可用几何光学或波动光学解释。制造光纤时，一般先用原料做成坯棒或块材，然后拉制成细而长的纤维。光纤的特征和性能有以下几方面：①几何和结构参数，如芯径、外径、数值孔径、芯/包层相对折射率差、折射率分布、涂覆层厚度等；②光传输特性，如工作波长，传输损耗和带宽、色散以及偏振特性；③环境特性，如高低温特性、抗微弯和弯曲特性、辐射特性、氢效应、抗疲劳特性和机械筛选强度等。此外，单模光纤的参数还包括零色散波长和截止波长等。光纤的分类是一个很复杂的问题，因为存在许多分类标准，例如工作波长、模式、折射率分布、材料及纤维形态和结构均可作为分类的标准。
2．什么是多模光纤
可传播多种模式电磁波的光纤。根据横截面折射率分布不同可分阶跃型多模光纤和梯度（渐变）型多模光纤。前者模间色散大，传输的信息容量较小；后者模间色散小，可传输的信息容量较大。多模光纤芯径较大，一般为50μm或62.5μm，其数值孔径为0.275。与单模光纤相比，芯径大得多，制造较容易，使用较方便，例如容易相互熔接，容易与无源器件、光源和光检测器件配接使用。但色散大得多，传输容量较小。
3．什么是阶跃型折射率多模光纤
光纤重要基础知识点
光纤是一种用于传输光信号的细长柔韧的光学纤维。光纤作为一种高效、高速、大带宽的通信传输介质，在现代通信领域中发挥着重要的
作用。下面我们将介绍一些光纤的重要基础知识点。
1.光纤的结构：光纤由一个或多个玻璃或塑料制成的芯线和包裹在外
面的护套组成。光纤的芯线是光信号传输的核心部分，护套则起到保
护和绝缘的作用。
2.光纤的工作原理：光信号通过光纤内的多次全反射来进行传输。当
光信号从光纤的一端进入时，在芯线内部不断发生全反射，从而使光
信号沿着光纤的长度传播。光信号会在光纤两端的光接口处进行转换，从光纤中释放出或接收光信号。
3.光纤的优势：相比传统的电缆传输方式，光纤具有许多优势。光纤
传输速度快，能够支持大容量的数据传输；光纤抗干扰能力强，不受
电磁干扰和辐射影响；光纤传输距离远，信号衰减较小；光纤重量轻、体积小，便于安装和布线等。
4.光纤的应用领域：光纤广泛应用于通信、互联网、计算机网络、医疗、军事、航天等领域。在通信领域中，光纤网络被广泛应用于长途
5.光纤的分类：根据光纤的制作材料和结构不同，可以将光纤分为多
种类型，如单模光纤和多模光纤、塑料光纤和玻璃光纤等。每种类型
的光纤在不同的应用场景中有着各自的特点和适用性。
总的来说，了解光纤的基础知识对于我们理解现代通信技术的发展和
使用具有重要意义。光纤作为一种高效可靠的通信传输介质，不断推动着信息技术的进步和创新。
关于光纤的知识点总结
光纤的基本结构包括纤芯、包层和包覆层。纤芯是光信号传输的主要部分，包层是用来保
护纤芯并起到光波导的作用，包覆层则是用来保护光纤整体并增强其机械性能。光纤的基
本工作原理是利用全反射来限制光信号在纤芯内传输，并且减少光信号的衰减。
光纤的优点主要有带宽大、传输速度快、信号衰减小、抗干扰性强等。这些优点使得光纤
在通信领域得到广泛应用，如长距离通信、高速宽带接入、光纤传感等。此外，光纤还被
广泛应用于医疗和工业领域，如光纤内窥镜、光谱分析和激光焊接等。
在光纤通信领域，光纤传输系统主要包括光源、光纤、检测器和探测器等组件。其中，光
源主要用于产生光信号，光纤用于传输光信号，检测器用于接收和解码光信号，探测器用
于监测光纤系统的工作状态。光纤传输系统通过这些组件的相互配合，可以实现高速、稳定、安全的光信号传输。
光纤的制造工艺主要包括拉制法、浸镀法和溅射法等。拉制法是最常用的光纤制造工艺，
其主要过程包括预制棒制备、预拉制备、拉制和收线，并通过这一系列工艺流程，可以制
备出高质量的光纤。而浸镀法主要是利用光纤预拉制备的玻璃棒浸入气相腔中，通过化学
反应得到光纤。溅射法是一种将材料溅射到基片上的制备方法，通过控制溅射材料和基片
的相对位置和温度，可以得到所需的光纤材料。
光纤的性能主要包括传输损耗、带宽、波长、色散和非线性等。传输损耗是光信号在光纤
中传输过程中损失的光功率，带宽是光纤支持的频率范围，波长是光信号的波长范围，色
散是光信号在光纤中传输过程中频率的扩散，非线性是光信号在高功率或长距离传输过程
光纤的基本知识
光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。它是工作在光波波段的一种介质波导，通常是圆柱形。它把以光的形式出现的电磁波能量利用全反射原理约束在其界面内，并引导光波沿着光纤轴线的方向前进。光纤的传输特性由其结构和材料决定。
通常，光纤是由高纯度的石英玻璃为主掺少量杂质锗(Ge)、硼(B)、磷(P)等的材料制成的细长的圆柱形，细如发丝(通常直径为几微米到几百微米)。实用的结构有两个同轴区，内区称为纤芯，外区称为包层。通常，在包层外面还有一层起支撑保护作用的涂覆层。
因为光是电磁波，所以光在光纤中的传播可用麦克斯韦波动方程来分析。断面尺寸比光波长大很多时，可用几何光学的概念来处理。
图A.1当光线从较高折射率介质向较低折射率介质传播时，在界面处的折射和反射
图A.1为光在不同介质中的传播。图中介质1的折射率为n1，介质2的折射率为n2。当光束以较小的θ1角入射到介质界面上时，部分光进入介质2并产生折射，部分光被反射。它们之间的相对强度取决于两种介质的折射率。介质的折射率定义为光在空气中的速度与光在介质中的速度之比。
由菲涅耳定律可知
31θθ=(A.1)1221sinsinnnθθ=(A.2)
在n1>n2时，逐渐增大θ1，进入介质2的折射光束进一步趋向界面，直到θ1趋于90°。此时，进入介质2的光强显著减小并趋于零，而反射光强接近入射光强。当θ1＝90°极限值时，相应的θ1角定义为临界角θc。由于sin90°＝l，所以临界角
21arcsin()cnnθ=(A.3)
光纤
1、光纤的定义
光是一种电磁波，可见光部分波长范围是：390~760nm(纳米)。大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。
光纤，光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导介质，是光纤通信系统中的重要器件，能够进行光电信号间的转换，具有接收和发射作用，通常常用的波长范围是：850nm，1310nm，1550nm三种。
2、光纤的结构
（1）光纤中心是光传播的玻璃芯；
（2）芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光波保持在芯内；
（3）最外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套；
按光在光纤中的传输模式可分为单模光纤和多模光纤
单模（Single-Mode）
（1）只能在指定波长下传送一种模式的光纤维
（2）中间玻璃芯很细，一般为8-10μm
（3）色散小，适用于远程通信
（4）一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色
多模（Multi-Mode）
（1）可同时传送多种模式的光纤维
（2）中间玻璃芯较细，一般为50或62.5μm
（3）色散大；传输距离较近
（4）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
●光纤连接器的定义：
（1）将两根光纤永久地或可分离开地联结在一起，并有保护部件的接续部分，也称为光纤接头。
（2）可分为：LC、FC、SC、ST等类型，是不同企业开发形成的标准，使用效果类似，各有优缺点。
类型图示外形应用
LC型采用操作方便的模块
化插孔(RJ)闩锁机理
制成。
连接SFP模块的连接
器，交换机，路由器
常用。
FC型外部加强方式是采用
光纤传输重要基础知识点
光纤传输是一种常见且广泛应用于通信领域的数据传输技术。它利用
光的物理特性，将信息以光信号的形式通过光纤传输，具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点。下面将介绍一些光纤传输的重要
基础知识点。
1.光纤的结构和工作原理：光纤主要由纤芯、包层和包覆组成。光信
号通过纤芯的全内反射来传输。纤芯的折射率高于包层，确保光信号
沿纤芯内部传播而不会发生衰减。包层的作用是保护纤芯，并通过降
低折射率的差异减小信号的传播损耗。
2.光纤的类型：常见的光纤类型包括单模光纤（SingleModeFiber，SMF）和多模光纤（MultiModeFiber，MMF）。单模光纤适用于远距
离传输，传输的光信号只有一个传播模式。多模光纤适用于短距离传输，传输的光信号可以同时具备多个传播模式。
用光纤光放大器和补偿技术。
4.光纤的连接和连接器：在光纤传输中，需要对光纤进行连接。常用
的光纤连接器包括FC（FiberConnector）、SC（SubscriberConnector）和LC（LucentConnector）等。这些连接器可以实现光纤之间的精确对接，确保信号的传输质量。
5.光纤网络的组成：光纤传输技术被广泛应用于构建各种类型的光纤
光纤基础知识图文详解
通讯用光纤是由通过内部全反射来传输光信号的玻璃构成的。玻璃光纤的标准直径为125微米（0.125毫米），表面覆盖有直径250微米或900微米的树脂保护涂敷层。玻璃光纤的传送光的中心部分称为“纤芯”，其周围的包层的折射率比纤芯低，从而限制了光的流失。
石英玻璃非常脆弱，因此覆有保护涂层。通常有三种典型的光纤涂敷层。
覆有直径为0.25毫米紫外线固化丙烯酸树脂涂敷层的光纤。其直径非常小，增加了光缆内可容纳光纤的密度，使用非常普遍。
亦称为紧包缓冲层光纤或半紧包缓冲层光纤。光纤表面覆有直径为0.9毫米的热塑性树脂。与0.25毫米的光纤相比，其具有更坚固，易操作的优点。广泛应用于局域网布线及光纤数量较少的光缆。
带状光纤由4根、8根或12根不同颜色的光纤组成,芯纤数最大可达1,000根。光纤表层覆有紫外线固化丙烯酸脂材料，使用标准光纤剥套钳便可轻松去除涂敷层，方便多芯融接或取出单个光纤。使用多芯融接机，带状光纤可一次性融接，在光纤数量多的光缆中能轻易识别出来。
MMF（多模光纤）
-OM1光纤或多模光纤（62.5/125）
-OM2/OM3光纤（G.651光纤或多模光纤（50/125））
-G.652（色散非位移单模光纤）
-G.653（色散位移光纤）
-G.654（截止波长位移光纤）
-G.655（非零色散位移光纤）
-G.656（低斜率非零色散位移光纤）
光纤简介
一、光纤概述
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤一端的发射装置使用发光二极管（lightemittingdiode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
二、光纤工作波长
光是一种电磁波。可见光部分波长围是：390nm—760nm(纳米)，大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km，1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。
三、光纤分类
光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的，各种分类如下。
（1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（0.85μm、1.3μm、1.55μm）。
（2）折射率分布：阶跃（SI）型光纤、近阶跃型光纤、渐变（GI）型光纤、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。
（3）传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏振保持光纤）、多模
光纤。
（4）原材料：石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤（如塑料包层、液体纤芯等）、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、镍等）和塑料等。
（5）制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法有管律法（Rodintube）和双坩锅法等。
四、单模光纤与多模光纤
光纤是一种光波导，因而光波在其中传播也存在模式问题。所谓“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。模式是指传输线横截面和纵截面的电磁场结构图形，即电磁波的分布情况。一般来说，不同的模式有不同的的场结构，且每一种传输线都有一个与其对应的基模或主模。基模是截止波长最长的模式。除基模外，截止波长较短的其它模式称为高次模。
（1）单模光纤
单模光纤(SingleModeFiber)的中心高折射率玻璃芯直径有三种型号：8μm、9μm和10μm，只能传一种模式的光。相同条件下，纤径越小衰减越小，可传输距离越远。中心波长为1310nm或1550nm。单模光纤用激光器作为光源。单模光纤用于主干、大容量、长距离的系统。
单模口发射功率围一般在0dBm左右，一些超长距接口会高达+5dBm，接收功率的围在-23dBm到0dBm之间。（注：最大可接收功率叫做过载光功率，最小可接收功率叫做接收灵敏度。工程上要求正常工作接收光功率小于过载光功率3－5dBm，大于接收灵敏度3－5dBm。一般来讲不管单模接口还是多模接口，实际接收功率在-5至-15dBm之间算比较合理的工作围。）
单模光纤模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
（2）多模光纤
多模光纤(MultiModeFiber)的中心高折射率玻璃芯直径有两种型号：62.5μm和50μm，可传多种模式的光。中心波长为多为850nm，也有用1310nm。多模光纤用发光二极管作为光源。多模光纤用于小容量，短距离的系统。
-15dBm之间算比较合理的工作围。）
多模光纤模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
新一代多模光纤是一种50/125μm，渐变折射率分布的多模光纤。采用
50μm芯径原因有：（1）50μm光纤中传输模的数目大约是62.5μm多模光纤中传输模的1/2.5。这可有效降低多模光纤的模色散，增加带宽。对850nm波长，50/125μm比62.5/125μm多模光纤带宽可增加三倍（500MHz.km比160MHz.km）。（2）以前，LED光源的输出功率低，发散角大，连接器损耗大，使用芯径和数值孔径大的光纤以使尽多光功率注入是必须考虑的，因此62.5μm多模光纤应用较广。随着技术的进步，LED输出功率和发散角的改进、连接器性能的提高，尤其是使用了VCSEL，光功率注入已不成问题。
（3）光纤标识
单模光纤上印的型号字有：SM、SingleModeFiber、9/125、B1.1、LX、等，单模跳纤多为黄色。（注：1表示中心束管，B表示单模）
多模光纤上印的型号字有：MM、MultiModeFiber、A1a、50/125、A1b、62.5/125、SX等，单模跳纤多为橙色。（注：A表示多模，a表示50/125，b表示62.5/125）
SX/LH表示可以使用单模或多模光纤。
五、跳纤与尾纤
光纤跳线：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。(也就是双头)