干货!光纤知识总结最全的文章,值得收藏

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光纤简介

1 光纤概念：

光导纤维（英语：Opt i cal f i ber ) ，简称光纤，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，利用光在这些纤维中以全内反射原理传输

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设备使用发光二极管或一束激光将光脉冲

发送至光纤中，光纤的另一端的接收设备使用光敏组件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。

由于信息在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得

多，更因为主要生产原料是硅，蕴藏量极大，较易开采，所以

价格很便宜，促使光纤被用作长距离的信息传递介质。

光纤的主要用途，是通信。目前通信用的光纤，基本上是石英系光纤，其主要成分是高纯度石英玻璃，即二氧化硅(Si 02) 。光纤通信系统，就是利用光纤来传输携带信息的光波，以达到通信的目的。

光纤的工作原理：

光纤的工作原理是：光的全反射。

光纤的色散：

．色散的原因：

在光纤中，光信号是由很多不同的成分组成的，由于信号的各频率成分或各模式成分的传播速度不同，经过光纤传输一段距离后，不同成分之间出现时延差，引起传输信号波形失真，脉冲展宽，这种现象称为光纤色散。

．色散的影响：

光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变和展宽，从而产生码问于扰。为了保证通信质量，必须增大码问间隔，即降低信号的传输速率，这就限制了光纤系统的通信容量和传输距离。

．色散的分类：

按照色散产生的原因，光纤色散可分为模式色散，材料色

散、波导色散和极化色散。

光纤的损耗：

光纤的损耗是指：光信号经光纤传输后，由于吸收、散射等原因引起光功率的减小。

．吸收损耗

·本征吸收：光纤材料本身所固有的吸收作用。

·杂志吸收：光纤中杂质对光的吸收作用。

．散射损耗。线性散射；非线性散射；结构不完善散射。．其他衰耗：微弯曲衰耗等。光纤是柔软的，可以弯曲，可是弯曲到一定程度后，光纤虽然可以导光，但会使光的传输途径改变。由传输模转换为辐射模，使一部分光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射模向外泄漏损失掉，从而产生损耗。

当弯曲半径大于5,.....,l O m c时，由弯曲造成的损耗可以忽略。

3 光纤通信的优点：

．通信容量巨大。从理论上讲，一根光纤可以同时传输100 亿个话路，目前同时传输50 万个话路的试验已经成功，比传统同轴电缆、微波等高出几于乃至几十万倍。

．中继距离长。光纤具有极低的衰秏系数，配以适当的光发

送、光接收设备、光放大器、前向纠错与R Z 编码调制技术等，可使其中继距离达数千公里以上，而传统电缆只能传送

1.5km, 微波50km, 根本无法与之相比拟。

．保密性好

．适应能力强。具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优

点。

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，故光纤传输对电磁于扰、工业于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。

．体积小、重量轻

．原材料来源丰富、价格低廉

国国光纤的种类

1 按传输模式分类：

．多模光纤：可传多种模式的光。但其模间色散较大，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。．单模光纤：只能传一种模式的光，因此其模间色散很小，适用于远程通讯。

罚乎勺咭

125µm l 50µm 125µn1

．

多模光纤 单模光纤

85µlll

丿、

人的头发匀

单模光纤和多模光纤对比：

光纤成本 传输设备

衰减

昂贵

基本的、成本低高

不大昂贵

更昂贵（激光二极管） 低

传输波长 850nm 到 1300nm

1260n m 到 1650nm

使用

芯径更大， 易于处理 连接更复杂

距离

本地网络 ( <2km) 接入网／中等距离／长距离网络 ( >200km)

带宽

有限的带宽

几乎无限带宽

光纤更昂贵， 单是网络 提供更高的性能， 但是 结论

开通相对不昂贵

建立网络昂贵

多模光纤和单模光纤的应用

根据国际电信联盟 ITU - T 建议， 通信光纤分为 G . 651 - G. 657 七 大类， 其中 G . 651 为多模光纤， G . 65 2 至 G. 65 7 为单模光纤。

G . 651 多模 多模光纤 适合光波波长为

i

850nm/ 1310nm 短

距离传送（以大

网，局域网）

适合光波波长为

1310nm-1550nm

色散非位移单模（接入网），常规G. 652 单模

光纤单模光纤。适用光

纤到户、长途、城

域网。

适合光波波长为

1550nm 长距离传G. 653 单模色散位移光纤送（主干网，海底

光缆），很快退出

历史舞台。

G. 654 单模G. 655 单模G. 656 单模

适合光波波长为

截止波长位移光155 0nm 长距离传

送（海底光缆，不纤支持DWDM) , 5G

承载网

适合光波波长为

1550nm 长距离传

非零色散位移光送（主于网，海底

光缆，支持

纤DWDM) ，后期或仅

用于长途线路的维

护

非零色散位移光纤

低斜率非零色散的一种，对于色散位移光纤的速度有严格的要

求，确保了DWDM

系统中更大波长范