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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。可见光部分波长范围是：390nm—760nm(纳米)，大于

760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。μμμμ，μμμm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μμμm）。

（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

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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。

根据光纤能传输的模式数目，可将其分为单模光纤和多模光纤。多模光纤允许

多束光在光纤中同时传播，从而形成模分散（因为每一个模光进入光纤的角度不同

它们到达另一端点的时间也不同，这种特征称为模分散）。模分散技术限制了多模

光纤的带宽和距离。单模光纤只能允许一束光传播，所以单模光纤没有模分散特性。

（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。

单模口发射功率范围一般在0dBm左右，一些超长距接口会高达+5dBm，接

收功率的范围在-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范围。）

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。

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（2）多模光纤

多模光纤(MultiModeFiber)μm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。