光纤基础知识
光纤基础知识
光纤基础知识一、常见的千兆光纤物理规范规范含义波长单模最大传输距离多模最大传输距离1000BASE-SX Short-wave 短波850nm X √550M 1000BASE-LX long-wave 长波1310nm √ 5 KM √550M 1000BASE-LH long-haul 超长波1310nm √100 KM X1000base-ZX extended range 超长波1550nm √120 KM X注：1000base-FX严格来说是一个统称，它代表1000M基于光纤（Fiber）的快速以太网，更多的使用在网络设备标识上，比如某个设备具有2个1000base-FX口，只是告诉你有2个1000M的光口，至于是什么接口类型、多模还是单模就需要再确认了！二、常见的光纤接口类型光纤连接器按连接头结构型式可分为：FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT-RJ等型，在这八种接头中我们在平时的局域网工程中最常见到和业界用得最多的是FC、SC、ST、LC、MT-RJ等五种接口：1）SC型光纤连接器：SC型光纤连接器是一种插拔销闩式的连接器，只要直接插拔就可以对接，外壳呈矩形，因此我们可以称为“方口”。
所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同2）LC型光纤连接器：LC型连接器采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。
其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，LC型光纤连接器是为了满足客户对连接器小型化、高密度连接的使用要求而开发的一种新型连接器，目前LC型连接器多见应用在S FP（mini GBIC）光纤模块中。
3）MT-RJ型光纤连接器:MT-RJ型连接器是一种集成化的小型连接器，是双纤的。
它有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构。
MT-RJ的插口很象RJ45口，由于它横截面小，所以多见于含有光接口的交换机中，这样在交换机的前面板上不占用太多空间。
1.光纤光缆基础知识
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产生光损耗的原因大部分为光纤具有的固有损耗和光纤制造后 的附加损耗。前者主要包括瑞利散射损耗、吸收损耗、波导结构不完 善引起的损耗;后者包括微弯损耗、弯曲损耗、接续损耗等。
损耗成因
瑞利散射损耗
吸收损耗
固有损耗
附加损耗
对于光纤损耗的成因及其解决方案，在这里不做深入的研究，了解即可。
微弯损耗
弯曲损耗
接续损耗
N/A
GSK/GMK/GCF
B5
G656
N/A
B6
G657
N/A
多模62.5/125
A1b
N/A
OM1
MCF
OM2
ACF
多模50/125
A1a
G651.1
OM3
OM4
我们公司最常用的光 纤为G652D和G655
G.652是常规单模光纤，零色散 点在1300nm，此点色散最小；同 时根据PMD又分为G. 652A、B、C、 D四种。
按传输模式分类
类型
解释
纤芯只能传输 单模光纤 单个模式的光
纤
多模光纤
纤芯能传输多 个模式的光纤
纤芯直径 包层外径
8μm-10μm 125μm
50μm、 62.5μm
125μm
2. 光纤分类
2.3 总结
光纤 类型
单模 光纤
传输模式
只能传输单 模式的光纤
多模 光纤
能传输多个 模式的光纤
传输距离 传输距离远
6. 光缆简介
6.2 光缆分类
用途
光纤种类
光纤芯数
加强件配置
传输导体、介质状况 铺设方式
结构方式
用户光缆 单模光缆 单芯光缆
光纤通信原理及基础知识
t D • Δ PMD= pmd * LΛ0.5
•
PMD Link
y=
1
n
n k 1
x
2 k
1 2
• PMDQ :99.99% probability of 100000 y
光纤的基本参数
光纤的光学及传输特性参数之一------偏振模色散受限的最大理 论传输距离
偏振模色散受限的最大理论传输距离
光纤的通信原理及基础知识
第一章 光纤通信的基本原理 第二章 光纤的基本结构和分类 第三章 光纤的基本参数 第四章 光纤的制造方法
第一章 光纤、光缆的基本知识
§1.1 光纤通信的基本原理
信号 处理
发送端
光波导
信号 处理
接收端
光纤通信的基本原理
频谱分配
电磁波谱
低频
高频
微波
直流电
LW MW KW UKW dm cm
微观弯曲损耗：是指光纤受到不均匀应力的作
用，光纤轴产生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗。
光纤的基本参数
参数典型值 光纤的光学及传输特性参数之一------
• 模场直径： • 衰减系数：
• 色散系数：
• 偏振模色散：
• 截止波长： • 弯曲损耗：
•1310nm: 8-10m; 1550nm: 9-11m
包层(SiO2+F )掺氟二氧化硅
125 µm
标准单模光纤
标准梯度折射率分布多模光纤
涂层(acrylic) 250 µm
涂层 250 µm
涂层
力学影响的防护
塑料光纤
涂层 1000 µm
光纤的基本结构和分类
光纤的分类
按材料分类：
光纤基础知识汇总
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（Optical Fiber）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，特点是信号畸变大。
渐变型多模光纤（多模渐变射率光纤）——在纤芯中心折射率最大为n1，沿径向r向外围逐渐变小，直到包层变为n2。
这种光纤一般纤芯直径2a为50μm，光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变小。
单模光纤——折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有8~10 μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。
光纤基础知识总结
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（Single Mode Fiber，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（Multimode Fiber，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-Index Fiber，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（Photonic Crystal Fiber，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。
•抗干扰：光纤不受电磁干扰影响，能够在电磁环境较差的地方稳定工作。
•安全性能：由于光信号无法被窃听，因此光纤通信更加安全可靠。
•体积小、重量轻：光纤相比传统的电缆和铜线更加轻便，安装方便。
光纤的应用领域光纤在各个领域都有广泛的应用：1.通信网络：光纤是构建光纤通信网络的关键组成元素，应用于电话、互联网和有线电视等通信领域。
光纤基础知识
光纤的导光原理
光纤是一种导光的石英玻璃纤维，光在纤芯内由于全反 射作用而向前传播 当光沿纤芯向前传播时，同时存在反射和折射现象。
反射：当纤芯中的光传到芯/包界面时，被反射回纤芯内。 折射：当纤芯中的光传到芯/包界面时，透过界面进入包层。
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光的反射和折射
“法线” 折射角
折射
空气n2 玻璃n1 反射
18
光纤结构与传输参数
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光纤的结构
涂覆层（Ø250 m) 包层（ Ø125 m ）
芯（单模 Ø 8~10 m ； 多模Ø 50 m 、Ø 62.5 m ）
模场直径（） 光主要在纤芯中传播，涂覆层起保护光纤的作用
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光纤结构
涂覆层 包层
芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
4
二、单模光纤
1. 1980年成功研制零色散点在1.31μm的单模光纤（非色散位移单模光纤，或 者简称标准单模光纤）。1983年，标准单模光纤进入商用。国际电信联盟 （ITU-T）建议将这种单模光纤定为G.652光纤。单模光纤的设计思想是只能 传输一个模式，所以不会发生多模光纤中传输时所发生的模式噪声。
3
光纤通信系统概述—光纤品种演进及分类
一、多模光纤 1.光纤通信的思想是由美籍华人在1966年发表的论文《光频介质纤维表面 波导》中提出用石英玻璃纤维（简称光纤）传送光信号进行通信。该论 文明确指出（Ⅰ）光纤可实现超高速通信；（Ⅱ）光纤对光能的损失＜ 20dB/km。英国邮电和贝尔实验室与美国康宁玻璃公司合作，在1970 年研制出世界第一根衰减系数为20dB/km的多模光纤。 2.与单模光纤相比，多模光纤具有大芯径（＞50μm）和大数值孔径等特点。 这些特点赋予多模光纤比较好的集光能力和抗弯曲能力，解决了光纤通 信工程应用及初期所遇到光源与光纤的光源与光纤的光注入耦合或者光 纤与光纤的熔接难题，从而推动了多模官衔在短距离的应用的步伐。 3.自20世纪80年代到90年代初期，多模光纤因衰减大，工作波长窄、带宽 小（模间色散导致的带宽只有几百Mb/S），使得其只能用在传输距离 短、带宽小于几百Mb/S的局域网。
光纤光缆干货基础知识点
光纤光缆干货基础知识点1.简述光纤的组成答：光纤由两个基本部分组成：由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。
2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些？答：包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
3. 产生光纤衰减的原因有什么？答：光纤中光功率沿纵轴逐渐减小。
光功率减小与波长有关。
光纤链路中，光功率减小主要原因是散射、吸收，以及连接器和熔接接头造成的光功率损耗。
衰减的单位为dB。
产生原因：使光纤产生衰减的原因很多，主要有：吸收衰减，包括杂质吸收和本征吸收；散射衰减，包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等；其它衰减，包括微弯曲衰减等。
其中最主要的是杂质吸收引起衰减。
4.光纤的带宽与什么有关？答：光纤的带宽指的是：在光纤的传递函数中，光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。
光纤的带宽近似与其长度成反比，带宽长度的乘积是一常量。
光纤中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。
5.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述？答：可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。
6.什么是截止波长？答：是指光纤中只能传导基模的最短波长。
对于单模光纤，其截止波长必须短于传导光的波长。
7.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响？答：光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。
影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小。
8.光时域反射计（OTDR）的测试原理是什么？有何功能？答：OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。
其主要指标参数包括：动态范围、灵敏度、分辨率、测量时间和盲区等。
9.常见光测试仪表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什么？答：指的是光信号的波长。
光纤光缆的基础知识
光纤光缆的基础知识一、光纤1．光纤的定义光纤是光导纤维的简称，即用来通光传输的石英玻璃丝。
2．光纤的结构组成和作用1）光纤的构成：光纤是由光折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成，为了保护光纤不受外力和环境的影响，在包层的外面都加上一层塑料护套（也叫涂覆层）。
2）光纤各组成部分的作用：纤芯：siO2+GeO2（作用是导光通信）包层：siO2(作用是使全反射成为可能)涂覆层：光固化丙烯酸环氧树脂或热固化的硅酮树脂（作用是防止光纤表面受损产生微裂纹，将光纤表面与环境中的水分、化学物质隔开，防止已有的微小裂纹逐步生长扩大）3．光纤的分类A：按组成光纤的材料分类：玻璃（石英）光纤、塑料光纤；B：按光纤横截面上折射率分布分类：有突变型光纤(普通单模光纤)、渐变型光纤(多模光纤)、阶跃型光纤等；C：按光纤传输模式分类：多模光纤、单模光纤等。
单模光纤中光偏振状态要传输过程中是否保持不变，又可分为偏振模保持光纤和非偏振模保持光纤；D：按工作波长窗口分类：长波长光纤和短波长光纤等注：单模光纤是指只能传输一种模式（基模或最低阶模）的光纤，其信号畸变很小。
多模光纤是一种能承载多种模式的光纤，即能够允许多个传导模的通过。
模是指光在光纤中的传输方式（单模/多模）。
单模光纤具有很小的芯径，以确保其传输单模，但是其包层直径要比芯径在十多倍，以避免光的损耗。
单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点，作为一种理想的光通信媒介，在全世界得到及为广泛的应用。
4．光纤的特性A：几何特性和光学特性（主要针对单模光纤）纤芯直径：A、多模光纤（50um/62.5um两种标称直径）B、单模光纤（8.3um）包层直径：125.0±1.0um包层不圆度：≤1.0%涂层外径：245±5.0um纤芯、包层同心度：≤0.5um翘曲度：曲率半径≥4.0m模场直径：指光纤中基模场的电场强度随空间的分布。
它描述了单模光纤中光能集中程度的参量。
光纤的基本知识
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。
)*4|介质1J图A.1图A.1为光在不同介质中的传播。
图中介质1的折射率为n i，介质2的折射率为门2。
当光束以较小的®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。
由菲涅耳定律可知廿 1 （A.1）sin 弓n2sin 二2m(A.2)在n i>n2时，逐渐增大5,进入介质2的折射光束进一步趋向界面，直到di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 d = 90°极限值时，相应的d角定义为临界角d。
由于sin90 °= I，所以临界角入=arcsin（n2；nJ (A.3) 当d>d时，入射光线将产生全反射。
应当注意，只有当光从折射率大的介质进入折射率小的介质，即n^n?时，在界面上才能产生全反射。
图A.2子午光线的全反射全反射现象是光纤传输的基础。
对于一根具体的光纤，如图A.2所示。
为分析方便，以下主要讨论光线为子午光线的情况。
通过光纤中心轴的任何平面都称为子午面，位于子午面内的光线则称为子午光线。
显然，子午面有无数个。
根据光的反射定律：入射光线、反射光线和分界面的法线均在同一平面，光线在光纤的芯-皮分界面反射时，其分界面法线就是纤芯的半径。
光纤和光缆基础知识
125±2 ≤3 ≤6 ≤2
245±10 250±15
125±3 ≤3 ≤6 ≤2
245±10 250±15
125±3 ≤6 ≤6 ≤2
245±10 250±15
140±4 ≤6 ≤6 ≤4
250±25 —
② 种类 A. 梯度型多模光纤 梯度型多模光纤包括 Ala、Alb、Alc 和 Ald 类型。它们可用多组分玻璃或掺杂石英玻璃制得。为降低光纤 衰减，梯度型多模光纤的制备选用的材料纯度比大多数阶跃型多模光纤材料纯度高得多。正是由于折射率呈梯度 分布和更低的衰减，所以梯度型多模光纤的性能比阶跃型多模光纤性能要好得多。一般在直径（包括缓冲护套） 相同的情况下，梯度型多模光纤的芯径大大小于阶跃型多模光纤，这就赋予梯度型多模光纤更好的抗弯曲性能。 四种梯度型多模光纤的传输性能及应用场合，如表 2 所列。
光纤和光缆基础知识
一、光纤 1. 光纤结构 光纤(Optical Fiber)是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。纤芯的折射率比包层稍高，损
耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。包层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。图 1 示出光纤的外形。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。纤芯和包层 的相对折射率差△=( n1-n2)/n1 的典型值，一般单模光纤为 0.3％～0.6％，多模光纤为 1％～2％。△越大，把光 能量束缚在纤芯的能力越强，但信息传输容量却越小。
245±10 250±15
包层/涂覆层同心度误差(μm)
≤12.5
② 分类 单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点，作为一种理想的光通信传输媒介，在 全世界得到极为广泛的应用。目前，随着信息社会的到来，人们研究出了光纤放大器、时分复用、波分复用和频 分复用技术，从而使单模光纤的传输距离、通信容量和传输速率进一步提高。 值得指出的是，光纤放大器延伸了传输距离，复用技术在带来的高速率、大容量信号传输的同时，使色散、 非线性效应对系统的传输质量的影响增大。因此，人们专门研究开发了几种光纤：色散位移光纤、非零色散位移
光纤基础知识点
1、第一根光纤是什么时候出现的？其损耗是多少？答：第一根光纤大约是1950年出现的。
传输损耗高达1000dB/km 左右。
2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。
答：光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。
系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。
中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。
3、光纤通信有哪些优缺点？答：光纤通信具有容量大，损耗低、中继距离长，抗电磁干扰能力强，保密性能好，体积小、重量轻，节省有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低，连接困难，怕水等缺点。
1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。
纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。
4．简述光纤的导光原理。
答：光纤之所以能够导光就是利用纤芯折射率略高于包层折射率的特点，使落于数值孔径角)内的光线都能收集在光纤中，并在芯包边界以内形成全反射，从而将光线限制在光纤中传播。
7．均匀光纤纤芯和包层的折射率分别为n 1=1.50，n 2=1.45，光纤的长度L=10Km 。
试求：（1）光纤的相对折射率差Δ；（2）数值孔径NA ；（3）若将光纤的包层和涂敷层去掉，求裸光纤的NA 和相对折射率差Δ。
解：（1）%3.31.5245.11.5 2n n -n 222212221=⨯-=∆＝ （2） 0.39 0.03321.521=⨯⨯=∆=n NA（3）若将光纤的包层和涂敷层去掉，则相当于包层的折射率n 2=1，则%1.281.5211.5 2n n -n 222212221=⨯-=∆＝1.12 0.28121.521=⨯⨯=∆=n NA 而 sin 0φ=NA 最大为1，所以说只要光纤端面的入射角在90O以内，就可以在光纤中形成全反射。
光纤维知识点归纳总结
光纤维知识点归纳总结一、光纤的基本原理光纤传播的基本原理是全反射原理。
光在光纤中的传播是由于光在光密介质与光疏介质之间反射所致。
当光线入射在两种介质交界面上，发生的折射和反射是由折射率决定的。
而光纤通过改变折射率的设计，使得当光线沿着光纤传输时，不会发生漏光，从而保证了光信号的传输。
二、光纤的结构光纤通常由芯、包层和外护套组成。
芯是光纤传输光信号的主体，包层用于约束和保护光信号，外护套则用于保护光纤本身以及增强其机械性能。
光纤的结构设计与材料的选择对光信号的传输性能有着重要的影响。
三、光纤的类型根据光纤芯和包层的折射率，可以将光纤分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤是指在光纤芯中只有一条光路，适用于远距离通信和高速数据传输；多模光纤是指光纤芯中存在多条光路，适用于短距离通信和局域网传输。
另外，光纤还可根据其传输性能和应用环境的不同分为标准单模光纤、非标单模光纤、高分子光纤等类型。
四、光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括传输损耗、色散、非线性效应等。
传输损耗是指光信号在光纤传输过程中损失的能量，主要包括吸收损耗、散射损耗、泄漏损耗等。
色散是指光信号在光纤中传播速度与光波长有关，从而引起信号失真的现象。
非线性效应是指光信号在光纤中传播过程中出现的非线性光学效应，如光子效应、拉曼效应等。
五、光纤的应用光纤在通信领域被广泛应用，包括长距离传输、城市通信、局域网、光纤传感等。
同时，光纤还在医学、军事、工业、科研等领域也有着重要的应用，如光纤传感器、激光器、光纤放大器等。
光纤作为一种重要的光学传输介质，在信息通信、光电子技术、生物医学、制造技术等众多领域都有着重要的应用价值。
通过了解光纤的基本原理、结构、类型、传输特性和应用，我们可以更深入地理解光纤技术的发展和应用前景。
希望本文对大家有所帮助，欢迎指正补充。
光纤基础常识
光纤常识1、光模块：常见两种，GBIC（较大，占单板空间较大，不方便端口密集部署，早期较多使用），SFP（小巧，方便插拨，便于端口密集部署，目前使用普遍）如下图：GBICSFP2、光纤接口类型：常见两种，SC（大方头，常用于局方ODF侧），LC（小方头，常用于设备侧）如下图：大方头小方头其它的接口类型如下图：3、光跳纤：指由于组网的需要，尾纤的两头需要不同的接头时就需要跳纤。
常见的有LC/SC。
如下图：4、单模光纤和多模光纤及对应光接口：单模光纤通常用于长距离传输，多模光纤用于短距离传输。
多模光口的中心波长850nm，单模光口的中心波长通常有两种，1310nm（用于中距长距传输）和1550nm（用于长距超长距传输）5、工程中的注意事项：未使用的光接口要关闭发射端，处于shutdown状态。
单模口近距离尾纤互连，要添加衰减量和接口类型都合适的光衰，否则会烧坏接口。
光衰如下图：整个光路上的任何部分光纤转弯半径不能小于4cm，否则会使用光信号衰减严重甚至无法导通。
未连接到光口的尾纤接头一定要安装保护帽，防止灰尘附着，下次使用时光路不通。
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。
法兰盘引入的光功率衰减：每个接插件衰减应该小于0.3dBm。
光纤距离引入的光功率衰减：每公里光纤衰减应该小于0.8dBm。
单模口互连使用单模光纤，多模口互连使用多模光纤。
无论是路由设备之间还是路由设备与传输设备之间，都要求直连口中心波长一致，不能一端是1310nm、另一端是1550nm。
6、工程中的光路打环测试：一个光模块有两个接口，使用一对尾纤。
Tx（发送口），Rx（接收口）设备侧端口只要能够收到对端发过来的光，端口指示灯就会正常点亮，而不管对端是否收到自己的发光。
所以工程中为定位点到点间的导通故障常使用“打环”测试法。
案例：设备A的G1/0/0光口使用一对尾纤连接到局方ODF架，ODF架再使用一对尾纤和设备B的G1/0/0光口相连。
光纤传输重要基础知识点
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（Single Mode Fiber，SMF）和多模光纤（Multi Mode Fiber，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。
3. 光纤的衰减和色散：光信号在光纤中传输时会发生衰减和色散效应。
衰减是指光信号强度随传输距离增加而减弱，常用单位是分贝（dB）。
色散是指光信号在传输过程中不同波长的光信号到达终点的时间不同，导致信号畸变和距离限制。
为了减小衰减和色散带来的影响，可以采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（Fiber Connector）、SC（Subscriber Connector）和LC（Lucent Connector）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网络。
光纤网络包括传输子系统、交换子系统和接入子系统。
传输子系统负责光信号的传输和放大，交换子系统实现光信号的转发和路由，接入子系统连接终端用户与光纤网络之间。
总的来说，光纤传输作为一种重要的数据传输技术，具有众多优点和广泛应用前景。
掌握光纤传输的基础知识，对于理解光纤通信原理、设计光纤网络以及解决光纤传输中的问题都具有重要意义。
光纤基础知识
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。
5⁄125）- OM2⁄OM3光纤（G.651光纤或多模光纤（50⁄125）)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）- G.655（非零色散位移光纤)- G。
656(低斜率非零色散位移光纤）— G。
657(耐弯光纤）只要光预算允许,技术上来讲，任何合适的光纤都可应用于FTTx技术,但FTTx技术最常用的光纤为G。
652和G.657.G.651（多模光纤)G。
651主要应用于局域网，不适用于长距离传输,但在300至500米的范围内，G。
光纤光缆21条基础知识
光纤光缆基础知识1. 光纤的结构是怎么样的？光纤裸纤一般分为三层：纤芯、包层和涂覆层。
光纤的结构：光纤纤芯和包层是由不同折射率的玻璃组成，中心为高折射率玻璃纤芯(掺锗二氧化硅)，中间为低折射率硅玻璃包层(纯二氧化硅)。
光以一特定的入射角度射入光纤，在光纤和包层间发生全发射（由于包层的折射率稍低于纤芯），从而可以在光纤中传播。
涂覆层的主要作用是保护光纤不受外界的损伤，同时又增加光纤的柔韧性。
正如前面所述，纤芯和包层都是玻璃材质，不能弯曲易碎，涂覆层的使用则起到保护并延长光纤寿命的作用。
2.光缆的组成光纤由纯石英以特别的工艺拉丝成比头发还细中间有几介质的玻璃管，它的质地脆易断，因此需要外加一层保护层。
光纤外层加上塑料保护套管及塑料外皮就成了光缆。
光缆包含光纤，光纤就是光缆内的玻璃纤维，广泛上来说光纤是光缆，都是一种传输介质。
但严格意义上讲，两者是不相同的产品，光纤和光缆的区别：光纤是一种传输光束的细而柔软的媒质。
多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。
所以光纤是光缆的核心部分，光纤经过一些构件极其附属保护层的保护就构成了光缆。
3.光纤的工作波长？光是由它的波长来定义，在光纤通信中，使用的光是在红外区域中的光，此处光的波长大于可见光。
在光纤通信中，典型的波长是800到1600nm，其中最常用的波长是850nm、1310nm和1550nm。
在选择传输波长时，主要综合考虑光纤损耗和散射。
目的是通过向最远的距离、以最小的光纤损耗来传输最多的数据。
在传输中信号强度的损耗就是衰减。
衰减度与波形的长度有关，波形越长，衰减越小。
光纤中使用的光在850、1310、1550nm处的波长较长，故此光纤的衰减较小，这也导致较少的光纤损耗。
并且这三个波长几乎具有零吸收，最为适合作为可用光源在光纤中传输。
4.最小色散波长和最小损耗波长在目前商用光纤中，什么波长的光具有最小色散？什么波长的光具有具有最小损耗？1310nm波长的光具有最小色散，1550nm波长的光具有最小损耗。
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光纤基础知识一、定义光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。
传输原理是‘光的全反射’。
前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham 首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
二、基础知识简介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（light emitting diode,LED）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。
光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。
光线在纤芯传送，当光纤射到纤芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，会全部反射回来，继续在纤芯内向前传送，而包层主要起到保护的作用。
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。
这个角度就称为光纤的数值孔径。
光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。
不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T CORNING）。
通常光纤与光缆两个名词会被混淆。
多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。
光纤外层的保护层和绝缘层可防止周围环境对光纤的伤害，如水、火、电击等。
光缆分为：缆皮、芳纶丝、缓冲层和光纤。
光纤和同轴电缆相似，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和62.5μm两种，大致与人的头发的粗细相当。
而单模光纤芯的直径为8μm~10μm，常用的是9/125μm。
芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，俗称包层，包层使得光线保持在芯内。
再外面的是一层薄的塑料外套，即涂覆层，用来保护包层。
光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。
纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆，易断裂，因此需要外加一保护层。
说明：9/125μm指光纤的纤核为9μm，包层为125μm，9/125μm是单模光纤的一个重要的特征，50/125μm指指光纤的纤核为50μm，包层为125μm，50/125μm 是多模光纤的一个重要的特征。
三、发展历史1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理，他做了一个简单的实验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边把水照亮。
结果使观众们大吃一惊。
人们看到，放光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了。
人们曾经发现，光能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输；人们还发现，光能顺着弯曲的玻璃棒前进。
这是为什么呢？难道光线不再直进了吗？这些现象引起了丁达尔的注意，经过他的研究，发现这是[1] 的作用，由于水等介质密度由于比周围的物质（如空气）大，即光从水中射向空气，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回水中。
表面上看，光好像在水流中弯曲前进。
后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维，当光线以合适的角度射入玻璃纤维时，光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。
由于这种纤维能够用来传输光线，所以称它为光导纤维。
四、大事记1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输1960-电射及光纤之发明1960-玻璃纤维的传输损耗大于1000dB/km，其他材料包括光圈波导、气体透镜波导、空心金属波导管等1966-七月，英籍、华裔学者高锟博士（K.C.Kao）在PIEE 杂志上发表论文《光频率的介质纤维表面波导》，从理论上分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性，并预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性1970-美国康宁公司三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克用改进型化学相沉积法（MCVD 法）成功研制成传输损耗只有20dB/km的低损耗石英光纤。
1970-美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续波工作的砷化镓铝半导体激光器1972-传输损耗降低至4dB/km1973-我国邮电部武汉邮电科学研究院开始研究光纤通信1974-美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法――CVD法（汽相沉积法），使光纤传输损耗降低到1.1dB/km。
1976-美国在亚特兰大的贝尔实验室地下管道开通了世界上第一条光纤通信系统的试验线路。
采用一条拥有144个光纤的光缆以44.736Mbps的速率传输信号，中继距离为10 km。
采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光。
1976-传输损耗降低至0.5dB/km1977-贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时（实用中10年左右）的半导体激光器1977-世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mb/s 1977-首次实际安装电话光纤网路1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤，被誉为“中国光纤之父”1979-传输损耗降低至0.2dB/km1980-多模光纤通信系统商用化（140Mb/s），并着手单模光纤通信系统的现场试验工作1982-我国邮电部重点科研工程“.八二工程”在武汉开通1990-单模光纤通信系统进入商用化阶段（565Mb/s），并着手进行零色散移位光纤和波分复用及相干通信的现场试验，而且陆续制定数字同步体系（SDH）的技术标准1990-传输损耗降低至0.14dB/km，已经接近石英光纤的理论衰耗极限值0.1dB/km1990-区域网络及其他短距离传输应用之光纤1992-贝尔实验室与日本合作伙伴成功地试验了可以无错误传输9000公里的光放大器，其最初速率为5Gbps，随后增加到10Gbps1993-SDH产品开始商用化（622Mb/s 以下）1995-2.5Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段1996-10Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段1997-采用波分复用技术（WDM）的20Gb/s 和40Gb/s 的SDH产品试验取得重大突破1999-中国生产的8×2.5Gb/sWDM系统首次在青岛至大连开通，沈阳至大连的32×2.5Gb/sWDM光纤通信系统开通2000-到屋边光纤=>到桌边光纤2005-3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭2012年，中国的光纤产能已达到1亿2千万芯公里，预计到2013年将达到1亿8千万芯公里。
五、原理种类1、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。
光纤中应用的是：850nm，1310nm，1550nm三种。
2、光的折射，反射和全反射。
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。
而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。
当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。
不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。
光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
3、光纤的种类光纤的种类很多，根据用途不同，所需要的功能和性能也有所差异。
但对于有线电视和通信用的光纤，其设计和制造的原则基本相同，诸如：（1）损耗小；（2）有一定带宽且色散小；（3）接线容易；（4）易于成统；（5）可靠性高；（6）制造比较简单；（7）价廉等。
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，兹将各种分类举例如下。
（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（V AD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube）和双坩锅法等。
六、传输优点1、频带宽频带的宽窄代表传输容量的大小。
载波的频率越高，可以传输信号的频带宽度就越大。
在VHF频段，载波频率为48.5MHz～300Mhz。
带宽约250MHz，只能传输27套电视和几十套调频广播。
可见光的频率达100000GHz，比VHF频段高出一百多万倍。
尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗，使频带宽度受到影响，但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。
目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫，好的单模光纤可达10GHz 以上)，采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。
2、损耗低在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。
相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1.31μm的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1.55μm的光，每公里损耗更小，可达0．2dB 以下。
这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。
此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。
3、重量轻因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4μm～10μm，外径也只有125μm，加上防水层、加强筋、护套等，用4～48根光纤组成的光缆直径还不到13mm，比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便。
4、抗干扰能力强因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，在其中传输的光信号不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。
也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。
5、保真度高因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引入新的非线性失真。
只要激光器的线性好，就可高保真地传输电视信号。
实际测试表明，好的调幅光纤系统的载波组合三次差拍比C/CTB在70dB以上，交调指标cM也在60dB以上，远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标。