光纤知识汇总
光纤工程知识点总结高中
光纤工程知识点总结高中一、光纤的基本概念1. 光纤的定义光纤是一种利用高折射率的材料包裹着低折射率的材料制成的细长柔软的光导纤维。
2. 光纤的结构光纤通常由芯、包层和包覆层三部分组成。
其中芯用于传输光信号，包层用于隔离芯和包覆层，包覆层则用于保护整个光纤。
3. 光纤的工作原理光纤的工作原理是利用全反射的原理，使光线在光纤内部不断地发生反射，从而实现对光信号的传输。
二、光纤的特性1. 带宽光纤的带宽指的是光信号能够传输的频率范围，通常以兆赫兹（MHz）或千兆赫兹（GHz）来表示。
2. 衰减光纤传输过程中会有信号的衰减，即信号的能量损失。
一般用分贝（dB）来表示。
3. 色散光纤传输过程中会发生色散现象，即不同波长的光信号传输速度不同，造成信号波形的失真。
4. 抗干扰性光纤传输的信号不易受外界电磁干扰影响，具有很好的抗干扰性。
5. 安全性光纤传输的信号不会被拦截，具有较高的安全性。
三、光纤的应用1. 通信领域光纤在通信领域得到广泛应用，包括电话、宽带网络、电视信号等。
光纤在医疗设备中的应用也较为广泛，包括内窥镜、光电探测器等。
3. 工业领域光纤在工业领域中用于测量、传感等方面。
4. 军事领域光纤在军事领域中用于通信、激光武器等方面。
四、光纤的制造工艺1. 拉制法通过拉制法制作的光纤具有较高的质量，通常用于生产高性能的光纤。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法制作的光纤制作工艺较为简单，适用于大规模生产光纤。
3. 拉丝法拉丝法是一种传统的光纤制作工艺，制作出的光纤一般质量较一般。
五、光纤网络1. 光纤通信网络光纤通信网络是一种使用光纤作为主要传输介质的通信网络，具有较大的传输带宽和传输距离。
2. 光纤局域网光纤局域网是一种利用光纤传输数据的局域网络，具有较高的传输速度和安全性。
3. 光纤传感网络光纤传感网络是一种利用光纤进行信息采集和传输的网络，用于监测温度、压力、颤动等参数。
4. 光纤分布式传感网络光纤分布式传感网络是一种将光纤直接作为传感器使用的网络，可以实现对危险区域的实时监控。
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：
光纤知识点归纳
1、光纤通信的基本概念：利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
光纤通信工作波长在于近红外区：0.8～1.8μm 的波长区，对应频率: 167～375THz 。
对于SiO2光纤，在上述波长区内的三个低损耗窗口，是目前光纤通信的实用工作波长，即0.85μm 、1.31μm 及1.55μm 。
2、光纤通信系统的基本组成：（P2图1-3）目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波（IM/DD ）的光纤数字通信系统。
该系统主要由光发射机、光纤、光接收机以及长途干线上必须设置的光中继器组成。
接 收发 射1）在点对点的光纤通信系统中，信号的传输过程：由电发射机输出的脉码调制信号送入光接收机，光接收机将电信号转换成光信号耦合进光纤，光接收机将光纤送过来的光信号转换成电信号，然后经过对电信号的处理以后，使其恢复为原来的脉码调制信号送入电接收机，最后由信息宿恢复用户信息。
2）光发射机中的重要器件是能够完成电-光转换的半导体光源，目前主要采用半导体发光二极管(LED)和半导体激光二极管（LD)。
3）光接收机中的重要部件是能够完成光-电转换的光电检测器，目前主要采用光电二极管（PIN ）和雪崩光电二极管（APD ）。
特性参数：灵敏度4）一般地，大容量、长距离光纤传输 : 单模光纤+半导体激光器LD小容量、短距离光纤传输 : 多模光纤+半导体发光二极管LED5）光纤线路系统：功能：把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。
组成：光纤、光纤接头和光纤连接器要求：较小的损耗和色散参数3、光纤通信的特点：优点：（1），传输频带宽，通信容量大。
（2）传输损耗小，中继距离长：石英光纤损耗低达0.19 dB/km ，用光纤比用同轴电缆或波导管的中继距离长得多。
（3）保密性能好：光波仅在纤芯中传输，基本无泄露。
（4）抗电磁干扰能力强：光纤由电绝缘的石英材料制成，不受电磁场干扰。
（5）体积小、重量轻。
（6）原材料来源丰富、价格低廉。
光纤的基本知识及应用
间色散高.适用于短途低速通讯,如：工控.但单模光纤由于模间色散很 小,所以单模光纤都采用突变型.
渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模 光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但 成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤.
5.光纤通信的优点
通信容量大 中继距离长 保密性能好 资源丰富 光纤重量轻、体积小
通信容量大
从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以 同时传输1000 亿个话路.虽然目前远远未达到如 此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24 万个 话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴 电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上.一根光 纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几 十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把 一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量 之大就更加惊人了.
保密性能好
光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上 没有光泄露出去,因此其保密性能极好.
资源丰富
制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即 石英 ,而石英在大自然界中几乎是取之不尽、 用之不竭的.因此其潜在价格是十分低廉的.
光纤重量轻、体积小
光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、 管道敷设,又可以水底和架空.
2、按光纤种类,光缆可以分为多模光缆、单模光缆； 按光纤套塑方法,光缆可分紧套光缆、松套光缆、 束管式新型光缆和带状多芯单元光缆.
2、按光纤芯数多少,光缆可以分为单芯光缆、双芯 光缆、多芯光缆.
4、按加强物件配置方法,光缆可以分为中心加强物 件光缆如层绞光缆、骨架光缆等、分散加强物 件光缆如束管式结构、护层加强物件光缆.
光纤基础知识
光纤基础知识光纤，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。
3. 抗干扰性：光纤不受电磁干扰和射频干扰，适用于复杂环境和电磁敏感设备。
4. 安全性：光纤传输的信号无法被窃听，具有较高的安全性。
光纤的应用广泛，包括但不限于以下领域：1. 通信领域：光纤用于电话、互联网和有线电视等通信网络，提供高速、可靠的通信服务。
2. 医疗领域：光纤在内窥镜、光纤导光束等医疗设备中得到应用，用于检测、诊断和手术。
光纤通信 知识点总结
光纤通信知识点总结引言光纤通信是一种通过光纤传输光信号的通信技术，它使用光纤作为传输媒质，通过光的反射、折射和传播来实现信息的传输。
光纤通信具有带宽大、传输速度快、抗干扰性强、安全可靠等优点，因此在现代通信中得到了广泛的应用。
本文将对光纤通信的相关知识点进行总结，包括光纤通信的基本原理、组成结构、传输特点、光纤通信系统的组成和工作原理、光纤通信的发展趋势等内容。
一、光纤通信的基本原理1. 光的特性光波是一种电磁波，具有波粒二象性，既可以表现为波动又可以表现为微粒。
光波的主要特性包括波长、频率、相速度、群速度等。
2. 光纤的基本原理光纤是一种通过光的全反射来传输光信号的一种传输媒质。
它的基本结构是由一根纤维芯和包覆在外的包层组成，通过这样的结构使得光信号可以沿着光纤的传输方向不断进行反射和传播。
二、光纤通信的组成结构1. 光纤的结构光纤由芯和包层构成，芯是由单质或复合材料制成，包层是由低折射率的材料构成，使得光可以在芯和包层的界面上发生全反射。
2. 光纤的连接器连接器是光纤通信中的重要部分，它用于将光纤连接在一起，保证光信号的传输质量。
3. 光纤的光源和接收器光源是产生光波的设备，用于向光纤中输入光信号；接收器是用于接收光纤传输过来的光信号，并将其转换为电信号。
三、光纤通信的传输特点1. 带宽大光纤通信的带宽远远大于传统的铜线通信，可以传输更多的信息。
2. 传输距离远光纤通信的传输距离远远大于铜线通信，可以满足更长距离的通信需求。
3. 传输速度快光纤通信的传输速度远远快于铜线通信，可以实现更快的数据传输。
4. 抗干扰性强光纤通信的信号传输过程中不受电磁干扰，抗干扰性能强。
5. 安全可靠光纤信号传输过程中不会泄露电磁波，安全可靠。
四、光纤通信系统的组成和工作原理1. 光纤通信系统的组成光纤通信系统由光源、光纤、接收器、调制解调器、复用器、解复用器等组成。
2. 光纤通信系统的工作原理光源产生光信号，光信号经过调制解调器进行调制，然后通过光纤进行传输，接收器接收光信号并将其转换为电信号，经过复用器和解复用器将多个信号合并或分解，最终传输到目标设备。
光纤基础知识
光纤基础知识光纤是光导玻璃纤维的简称，就是用来导光的透明介质纤维，它是一种新型的光波导。
光纤外径一般为125 μm～140 μm，芯径一般为3 μm～100 μm。
1.光纤的结构一根实用化的光纤是由多层透明介质构成的，一般为同心圆柱形细丝，为轴对称结构，可以分为三部分：折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层。
其外形如图2.1所示，其结构如图2.2所示。
图2.1 光纤外形示意图图2.2 光纤的结构示意图光纤的结构一般是双层或多层的同心圆柱体，如图2.2所示。
中心部分是纤芯，纤芯以外的部分称为包层。
纤芯的作用是传导光波，包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。
为了达到传波的目的，需要使光纤材料的折射率n，大于包层1。
为了实现纤芯和包层的折射率差，必须使纤芯和包层材料有所材料的折射率n2不同。
目前实用的光纤主要是石英。
如果在石英中掺入折射率高于石英的掺杂剂，则就可作为纤芯材料。
同样如果在石英中掺入折射率比石英低的掺杂剂，则就可以作为包层材料，经过这样掺杂后，上述的目的就可达到了。
也就是说，光纤是由两种不同折射率的玻璃材料拉制而成的。
（1）纤芯位于光纤的中心部位，是光波的主要传输通道。
直径d1=4 μm～50 μm，单模光纤的纤芯为4 μm～10 μm，多模光纤的纤芯为50 μm。
纤芯的成分是高纯度SiO2，掺有极少量的掺杂剂（如GeO2，P2O5），作用是提高纤芯对光的折射率（n1），以传输光信号。
（2）包层位于纤芯的周围。
直径d2=125 μm，其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO2。
而掺杂剂（如B2O3）的作用则是适当降低包层对光的折射率（n2），使之略低于纤芯的折射率，即n1＞n2，它使得光信号封闭在纤芯中传输。
（3）涂覆层光纤的最外层为涂覆层，包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层。
一次涂覆层一般使用丙烯酸酯、有机硅或硅橡胶材料；缓冲层一般为性能良好的填充油膏；二次涂覆层一般多用聚丙烯或尼龙等高聚物。
光纤知识点
光纤知识点
光纤是一种用于传输光信号的细长、柔韧的材料。
它通常由硅或玻璃制成，具有很高的折射率，能够有效地导引光线。
光纤的主要特点是高带宽和低损耗。
相比于传统的电缆，光纤能够传输更多的数据量，并且信号在传输过程中的衰减较小。
这意味着我们可以更远距离地传输光信号，而不会丧失信号质量。
光纤的结构分为内芯和包层两部分。
内芯是光信号传输的核心区域，而包层则是将光信号束缚在内芯内，防止信号泄露和损耗。
光纤的直径非常细小，通常只有几微米到几十微米。
光纤的传输原理是基于全内反射。
当光线从高折射率的内芯射入低折射率的包层时，它会在两者之间不断反射，从而沿光纤传输。
这种全内反射的现象保证了光线一直保持在光纤内部而不会泄露出去。
光纤广泛应用于通信领域。
光纤通信系统通过将光信号转换为电信号，传输到目标地点后再将其转换回光信号，实现光信号的远距离传输。
由于光纤的高带宽特性，光纤通信系统能够支持高速、大容量的数据传输。
除了通信领域，光纤还在医疗、传感和工业等领域有广泛应用。
在医疗领域，光纤可用作内窥镜，用于检测人体内部的疾病；在传感领域，光纤传感器可以测量温度、压力和应变等物理量；在工业领域，光纤可以用于激光切割和焊接。
总结而言，光纤是一种高效的光信号传输媒介，具有高带宽、低损耗和广泛的应用领域。
随着技术的不断发展，光纤将在未来的通信和科技领域继续发挥重要作用。
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。
光纤基本知识
光学纤维
连接器
卷曲的套筒
接合类型
• 耦合接合
– 2个连接器配对
• 溶化接合
– 以溶化处理方式接合
• 机械接合
– 使用机械工具接合
机械接合
内部弹性体 纤维
外部玻璃体 末制导
插入部件
纤维
末制导
圆柱形套筒
调节的洞口
V形槽
损耗因素
• 光缆损耗 (分贝/km)
• 接合损耗典型值为0 .2 -0 .5分贝.
光
纤
光纤基本知识
为什么要使用光缆？
传输安全
不会产生： • 电磁脉冲 • 辐射 • 或任何可以探测到的能量
抑制噪声
光纤是绝缘体
• 不受下列因素影响：
– 电磁波 – 闪电 – 辐射噪声 – 相邻电缆
体积小
光缆与铜导线相比
• 光缆： • 铜导线： 0.9厘米 (12芯光纤) 2.5厘米 (900芯双绞线)
散射损耗
• 由于下列原因，光信号会损耗:
– 光缆中的分子不均匀 – 光缆的光学纯度不高
吸收损耗
• 光缆中的杂质会吸收光的能量
弯曲损耗
• 光缆内核与覆层之间的不均匀会引起如
图所示的损耗
弯曲损耗
• 光纤的弯曲会造成损耗 • 光穿越叠层
光损耗与波长
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 850 1300 1550 MM SM
风电场光纤的应用
重量轻
• 光缆比铜缆
• 12芯光缆
– 60公斤/公里
• 900芯双绞线铜缆
– 726公斤/公里
高带宽
• 光纤带宽：
– 无限
• 理论传输率：
– 50,000,000,000 bps（500亿位/秒）
光纤知识
光纤知识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：2、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：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。
光纤专业知识
光纤专业知识目录一、基础概念 (3)1.1 光纤的定义与分类 (4)1.1.1 光纤的基本结构 (6)1.1.2 光纤的种类与特性 (7)1.2 光纤的工作原理 (8)1.2.1 光在光纤中的传输过程 (9)1.2.2 光纤的传输特点 (10)二、光纤材料与制造 (11)2.1 光纤材料的种类与特性 (12)2.1.1 纤维素系光纤材料 (14)2.1.2 硅石系光纤材料 (15)2.2 光纤的制造工艺 (16)2.2.1 纤维素的拉丝工艺 (17)2.2.2 硅石的熔融拉丝工艺 (19)三、光纤性能与测试 (20)3.1 光纤的性能指标 (22)3.2 光纤的测试方法 (23)3.2.1 光时域反射仪测试 (23)3.2.2 光纤损耗测试 (24)四、光纤通信系统 (25)4.1 光纤通信系统的组成 (26)4.2 光纤通信系统的传输特性 (27)4.2.1 传输速率 (29)4.2.2 传输距离 (30)4.2.3 信号衰减 (32)五、光纤应用与拓展 (33)5.1 光纤在通信领域的应用 (34)5.1.1 长途通信 (35)5.1.2 城市通信 (36)5.1.3 数据传输 (38)5.2 光纤在其他领域的应用 (38)5.2.1 医疗领域 (40)5.2.2 工业领域 (41)5.2.3 军事领域 (42)六、光纤未来发展趋势与挑战 (43)6.1 光纤技术的发展趋势 (44)6.1.1 大容量光纤 (46)6.1.2 集成光纤 (47)6.1.3 智能光纤 (48)6.2 光纤面临的挑战 (50)6.2.1 材料革新 (51)6.2.2 制造工艺优化 (52)6.2.3 环境适应能力提升 (54)一、基础概念光纤通信：光纤通信是一种利用光波在光纤中传播信息的一种通信技术。
由于光信号具有高速、大容量、低损耗等优点，因此在现代通信领域得到了广泛应用。
光纤：光纤是一种由玻璃或塑料材料制成的细长线状物体，被广泛应用于光通信系统中。
光纤重要基础知识点
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
电话、宽带接入、数据中心连接等。
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。
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。
关于光纤的知识点总结
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中的非线性效应。
通过对这些性能的研究和优化，可以提高光纤的传输效率和性能稳定性。
光纤的发展趋势主要包括高带宽、长距离传输、低成本和多功能化等。
随着通信需求的增加，对光纤传输系统的带宽和距离要求也越来越高，因此未来光纤的应用将更加趋向于高速、稳定和长距禿传输。
而随着光纤制造技术的不断发展，光纤制造成本将会降低，使光纤技术的普及更加便宜。
光纤光学知识点总结
光纤光学知识点总结第一部分：光的基本特性1. 光的波动特性光是一种电磁波，具有波动和粒子性质。
其中，波动特性表现为光波具有波长、频率、振幅和相位等特性，而粒子性质表现为光子是光的基本粒子，具有动量和能量。
2. 光的传播方式光的传播方式主要有直线传播和曲线传播两种。
直线传播是指光在均匀介质中以直线传播的方式进行传播，而曲线传播是指光在非均匀介质中因受到折射、反射等影响而沿曲线传播。
3. 光的衍射和干涉光的衍射是指光波在遇到缝隙或障碍物时产生偏折现象，而干涉是指两束光波相遇时产生互相干涉的现象。
衍射和干涉是光波的特有现象，是光学研究中重要的现象之一。
第二部分：光纤的基本结构和工作原理1. 光纤的基本结构光纤由芯、包层和外被组成。
其中，芯是光信号传输的核心部分，包层是为了保护芯而设置的，而外被则是为了保护整根光纤而设置的。
2. 光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括色散、衰减和非线性失真等。
其中，色散是指不同波长的光波由于折射率的不同而产生的传输延迟差异，衰减是指光在传输过程中能量的损失，而非线性失真是指光波在非线性介质中传输时产生的波形失真现象。
3. 光纤的工作原理光纤的工作原理主要包括全内反射、多模传输和单模传输等。
其中，全内反射是指光在光纤中由于折射率不同而产生的全内反射现象，多模传输是指光纤中可以传输多个模式的光信号，而单模传输是指光纤中只能传输一个模式的光信号。
第三部分：光纤的应用领域1. 通信领域光纤在通信领域有着广泛的应用，主要包括长途通信、城域通信、局域通信和家庭通信等。
其中，长途通信是指利用光纤进行跨国、跨洲的通信传输，城域通信是指利用光纤进行城市范围内的通信传输，局域通信是指利用光纤进行企业或园区内的通信传输，而家庭通信是指利用光纤进行家庭内部的通信传输。
2. 医疗领域光纤在医疗领域有着广泛的应用，主要包括内窥镜、激光治疗和医学影像等。
其中，内窥镜是指利用光纤传输光源，使医生可以在体内进行观察和手术，激光治疗是指利用光纤传输激光能量进行疾病治疗，而医学影像是指利用光纤传输光源，进行医学图像的采集和传输。
光纤传输知识点总结
光纤传输知识点总结一、光纤传输的基本原理光纤传输的基本原理是利用光的全内反射特性进行信号的传输。
当光线进入光纤时，如果入射角小于临界角，光线就会被完全反射在光纤的内壁上，不会发生透射。
由于光的速度很快，因此通过光纤的传输速度也非常快。
在光纤传输过程中，光信号会在光纤中不断地进行全内反射，达到信息传输的目的。
二、光纤的特点1. 带宽大：由于光的波长较短，因此光纤的带宽远远大于传统的铜线传输。
2. 传输速度快：光的传输速度非常快，因此光纤传输的速度也非常快，是传统电信号传输的数倍甚至数十倍。
3. 抗干扰能力强：光信号在光纤中传输时，不会受到外界电磁干扰的影响，因此光纤传输的抗干扰能力非常强。
4. 传输距离远：由于光的传输损耗小，因此光纤传输可以实现更远距离的信号传输。
5. 体积小、重量轻：与传统的电缆相比，光纤具有较小的体积和重量，便于安装和维护。
三、光纤传输系统的结构光纤传输系统主要由光源、光纤、光接收器组成。
光源可以是激光、LED等发光器件，发出的光信号通过光纤传输到目标地点，然后被光接收器接收并转换成电信号。
在实际应用中，光纤传输系统通常还包括光纤放大器、光纤复用器、光纤解复用器等辅助设备，以及光纤连接器、光纤延长器等光纤配件。
四、光纤传输的应用1. 通讯领域：光纤传输在通讯领域得到了广泛的应用，包括电话通讯、数据传输、因特网接入等。
光纤传输的高速、大带宽特性，使其成为现代通讯系统的重要组成部分。
2. 电视信号传输：光纤传输可以实现高清晰度、高质量的电视信号传输，能够满足用户对高品质影视娱乐的需求。
3. 医疗领域：在医疗影像诊断和手术中，常常需要传输大量的影像数据。
光纤传输的高速、大带宽、抗干扰能力强的特性，使其成为医疗领域的首选传输介质。
4. 工业自动化：自动化生产线通常需要大量的传感器和执行器进行数据传输和控制，光纤传输可以满足这些设备的高速、抗干扰的需求。
5. 军事领域：光纤传输在军事通讯、雷达系统、导航系统等领域得到了广泛的应用，其高速、高可靠性的特性可以满足军事通讯的各种需求。
光纤知识
三、认识光纤（12）
光纤收发器
又叫光电转换器，是一种将短距离的双绞线电信号和长 距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元。一 般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传 输距离的实际网络环境中，同时在帮助把光纤最后一公 里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的 作用。
三、认识光纤（13）
注：ST和SC接口是光纤连接器的两种类型，对于10Base-F连接来说，连接器通常 是ST类型的，对于100Base-FX来说，连接器大部分情况下为SC类型的。ST连接 器的芯外露，SC连接器的芯在接头里面。
三、认识光纤（9）
光纤耦合器分类
SC光纤耦合器：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。（路由器交换 机用的最多） 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）
Multimode 62.5 micron
Multimode 50 micron
Singlemode 8.3-9 micron
三、认识光纤（3）
单模和多模光线传播路径
横截面 折射率分布 r 输入脉冲 Ai 纤芯 光线传播路径 包层 输出脉冲 Ao (a) 2b 2a n t r Ai Ao t
1970年， 第一根低损耗光纤（20dB/Km）研制成功 （ 美国康宁公司 ）；美国贝尔实验室成功研制能在室温
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光纤基础知识汇总
关键词：
光纤--光导纤维（OF：Optical Fiber，或简称Fiber）
纤芯直径—描述格式50/125μ，50/125μ红色部份指光纤内径，50/125μ红色部份指光纤外径。
多模光纤--中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），内芯径固定，可传多种模式的光。
单模光纤--中心玻璃芯较细（芯径一般为8~10μm），内芯径根据厂家和规格略有差异。
光纤通讯波长—常见波长为850nm（多模常用）、1310nm（多模、单模均可）、1550nm（单模常用）（人肉眼可见光波长为400到700nm之间，但在多模光纤中所用的850nm波长的激光束会含有部份红色光谱，因此可见；而单模光纤采用1310nm和1550nm的波长通讯，所以就不要尝试看单模光纤中的光了，你不是神，看不到的）
1.光纤的类型
项目中常见光纤订货类型：OM1 OM2 OM3 OS1 OS2
OM1普通多模光纤，62.5/125μ，传输距离≈300M（千兆），传输距离≈100M(万兆)
OM2 普通多模光纤，50/125μ，传输距离≈550M(注：OM2可以传输万兆，距离远小于OM3光纤，≈80M)
OM3 万兆多模光纤，50/125μ，传输距离≈300M（万兆），传输距离≈1000M(千兆)
OM4 万兆多模光纤，50/125μ,传输距离≈550M（万兆）
OS1/OS2单模光纤(均为G.652光纤，OS1满足G.652的A、B参数，OS2满足G.652的C、D参数)，8-10/125μ,传输距离根距传输速度不同可达到10KM~60KM
➢短距离千兆传输推荐OM2光纤；由于纤芯差别，信号从OM1光纤传入OM2光纤时会产生衰减，因此不建议OM1、OM2光纤混合安装。
➢短距离万兆传输推荐OM3光纤；OM3光纤向下兼容OM2光纤。
➢300米-500米距离的万兆传输推荐采用OM4光纤，OM4光纤向下兼容OM3、OM2光纤。
光缆的类型
我们说的光纤一般指1对，即2根光纤芯（请大家养成习惯，以免不同的讲法造成误解）。
而我们在项目中常用的光缆则指大于等于2芯的光纤线缆，常见的光缆有2芯、4芯、6芯、8芯、12芯；一般大于12芯的光缆需要定做，价格也相对较贵，所以在需要放大于12芯光缆的地方我们会用2根多芯光缆实现，而不会去定做指定芯数光缆。
另外，在不同的环境下铺设光缆，选择也会有所不同。
常用的光缆分为室内光缆和室外光缆，室内光缆外皮相对较薄，抗破坏能力低主要使用于室内环境较好的地方，室外光缆相对外皮较厚且有保护层，适合在室外或环境较差的地方进行铺设。
光纤线路中的组件
项目中常见光纤线路组件包括：光缆、光配架、光纤跳线、光纤尾纤
光缆即组成光纤线路的最基本线缆。
光配架 ODF，类似网线配架，用于光纤通信系统中局端主干光缆的成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度。
一般由配架、耦合器面板、光纤耦合器和空白面板组成。
由于厂商不同，可能很多厂商会将耦合器面板和光纤耦合器做合在一起销售。
光纤跳线用来做从设备到光纤布线链路的跳接线，一般常见的光跳线可以颜色来区分单模和多模，橙色一般为多模光纤、黄色为单模光纤，存储光纤为淡蓝色（并非绝对，以实际情况为准）。
跳线接口类型见下章。
光纤尾纤用于连接光纤和光纤耦合器的一个类似一半跳线的接头，它包括一个跳线接头和一段光纤。
光纤尾纤只有一头是活动接头，跳线两头都是活动接头，1根跳线可以一分为二当作4根尾纤使用。
（注，与光纤不同，光纤尾纤是指1根）
2.光纤的接口类型
项目中常见光纤的接口类型：LC SC ST MTRJ FC
LC方型直插卡接式
SC 方型直插卡接式
ST 圆型旋转卡接式
MTRJ方型双纤收发一体卡接式
FC圆型旋转螺纹式
LC 方型直插卡接式现在最常用的光纤接口类型，常见于各种交换机、服务器等网络设备的光纤接口，一般成对使用，一收一发；在某些高密度光纤配线架上也会采用该接口，以加大单位密度的光纤数量。
SC 方型直插卡接式 08年以前常用的光纤接口类型，常见于各种交换机、服务器等网络设备的光纤接口，一般成对使用，一收一发；现在网络设备上基本已不常见，被LC型接口所替代，但在光纤配线架上仍大量使用。
ST 圆型旋转卡接式基本用于光纤配线架或电信等运营商的进线配线架上，设备上未使用该接口，一般成对使用，一收一发；由于外型不算好看，但连接可靠，常用于配置在人员不易去的场所，减少光纤接口松落导致的维护量。
MTRJ方型双纤收发一体卡接式用于个别网络设备上（现已少见），配线架上不常见，典型设备如CISCO的2950S 和华为8850上。
FC圆型旋转螺纹式基本用于光纤配线架或电信等运营商的进线配线架上，设备上未使用该接口，一般成对使用，一收一发；与ST型接口类似，且更加少见。
➢以上接口类型在单模和多模光纤链路中均有使用。
➢除上述接口外，还有PC、APC等接口，但非常罕见。
3.光纤通讯设备
项目中常见的光纤通讯设备包括光纤模块、光电转换器、光纤通道卡、光纤网卡
光纤模块
SFP小型封装GBIC模块GBIC光纤模块SFP、GBIC模块常用于交换机、路由器、防火墙、服务器等网络设备上，SFP又称为MINI GBIC是现在最常用的光纤模块，而GBIC模块已基本被淘汰，在老设备上常见。
光纤模块使用的波长不同，常见的分为多模光模块和单模光模块，单模模块根据通讯距离不同，也分为LH长距离和ZX超长距离（以CISCO为例）。
光电转换器
光电转换器
光电转换器也是一种常见的光纤线路传输设备，一般在光纤二端没有带光接口的网络设备的情况下，将光纤线路在二端转换成电口（即RJ-45）再接入二端的设备，以实现光线路的数据传输。
光电转换器一般拥有1个光口和1个电口，光口根据接入光纤的不同也分为单模和多模，电口同样按速度分为千兆和百兆；光电转换器的电口一般为固化，光口有固化和插槽二种。
光纤通道卡（HBA卡）
光纤通道卡
光纤通道卡是安装在服务器上，用于服务器与储存阵列柜或光纤通道交换机连接，组成SAN存储区域网络的设备之一，虽然与光纤网卡外形相似，但它并非用与网络通讯。
光纤通道卡的速度常见为4G、8G二种规格。
需要注意的是，与光纤通道卡连接的光纤通道交换机上，所使用的光纤模块并非上面讲道的网络光纤模块，而是存储专用的SFP模块，二者不可通用。
光纤网卡
光纤网卡
光纤网卡是安装在服务器上，用于服务器与交换机等网络设备连接，成于网络通讯的设备之一。
它只能与网络光纤模块连接，注意与光纤通道卡的区别。
注：光电转换器和光纤模块中有一种单芯双向的型号，叫做单纤双向BIDI,可以实现一根光纤芯实现双向数据收发。
4.光纤的常见使用。