光纤是什么？

　光纤（Optical

Fiber）

光纤是用光导纤维作为信息传输介质，传输信息时先把电信号转换成光信号，接收后再把光信号转换成电信号。光纤的制作材料为由能传送光波的超细玻璃纤维，外包一层比玻璃折射率低的材料。进入光纤的光波在两种材料的界面上形成全反射，从而不断地向前传播。

光纤电缆的芯线一般是直径为011微米的石英玻璃丝，它具有宽带域信号传输的功能及重量轻的特点。由终端发送的信息，先经光发送器的元件，将电信号转换成光的强弱变化信号，然后再送到光纤光缆上传输。在接收端，由光接收器中的感光元件将光纤光缆上传输的光信号还原为电信号，再输给计算机进行处理。随着光纤能信的发展，它将取代同轴电缆。

光波在光导纤维中以多种传播模式传播，不同的传播模式有不同的电磁场分布和不同的传播路径，这样的光纤叫多维光纤。光波在光纤中以什么模式传播，这与芯线和包层的相对折射率、芯线的直径以及工作波长有关。如果芯线的直径大小到光波波长大小，则光在其中无反射地沿直线传播，这种光纤叫单模光纤。单模光纤比多模光纤更难制造，因而价格更高。

采用光纤通讯具有信息量大、重量轻、体积小、可靠性好、安全保密性好、搞电磁干扰能力强、误码率低等优点。光纤可携带巨量信息做较长距离的迅速传递，其通讯容量是没有限制的。光纤的典型数据传输速率是100兆比特/秒，甚至可达1000兆比特/秒，一条直径50微米的光纤可取代900对双绞线铜线电缆的通讯量；10米长的一对光纤的光缆重量约为1千克，而900对10米长的铜线电缆重量约为70千克。光纤系统可靠性高的主要原因是它不受外界电信号和各种脉冲的干扰。不论怎样屏蔽、旁路滤波和接地，铜线总呈现天线的效应：线越长，从外界马达、无线电发射机、电源线及其他电气设备吸收的能量越多。此外，金属电缆对地有电位差，与地之间必然形成环路，从而可能感应出干扰电压，引起金属电缆中的数据信号发生失真和错误，使传输不可靠。由于光缆对各种电磁场完全不敏感，不会受火花和电弧的干扰，因而在光缆中传送的信号总是“干干净净”的。光纤传输的保密性好，如果光缆中的光通量已精确调整好，那么只要插入非法设备抽取分光信号，就会使整个通讯线路发生故障。一旦系统出现问题就表明电缆中出现了不正常的情况，因为光缆不会向外泄露能量，要插入一个物理抽头也是困难或不可能的，因而在光纤系统中实际上是无法窃取信息的。

光纤按照ITU-T 建议分类

1、G651 多模光纤(50/125μm，多模渐变型折射率光纤) 适用于波长为850nm/1310nm的短距离传送

2、G652 常规单模光纤(非色散位移光纤STD SMF)：适用于1310-1550nm的接入网， 是应用最广泛的光纤，目前除了光纤到户(FTTH)的入户光缆外，长途、城域使用的光纤几乎全为G652光纤，应用于数据通信和图像传输。

3、G653 光纤(色散位移光纤DSF)：在λ＝1310nm附近的零色散点，移至1550nm波长处，使其在λ＝1550nm波长处的损耗系数和色散系数均很小。 适用于1550nm的长距离传输（主干网/海底光缆）。

 4、G654 光纤(截止波长位移光纤)：适用于1550nm长距离传输（海底光缆但是不支持DWDM）它在λ＝1550nm处损耗系数很小，α＝02dB/km，光纤的弯曲性能好。主要用于无需插入有源器件的长距离无再生海底光缆系统。其缺点是制造困难，价格贵。

5、G655 光纤(非零色散位移光纤NZDSF，NonZero DispersionShifted Fiber)：适用于1550nm的长距离传输（主干网。海底光缆/支持DWDM）。

6、G656光纤（低斜率非零色散位移光纤）：是非色散位移光纤的一种，对于色散的速度有严格的要求，确保了DWDM系统中更大波长范围内的传输，为了进一步扩展DWDM系统的可用波长范围，在S（1460～1530 nm）、C（1 530～1 565 nm）和L（1 565～1 625 nm）波段均保持非零色散的一种新型光纤。

7、G657  光纤（弯曲损耗不明显单模光纤）：FTTx弯曲半径大于G652，所以用于光纤到户中。

根据光纤接头类型分类，光纤跳线可以分为FC LC SC ST MTRJ和MPO 

根据光纤芯数可以分为单芯 双芯 和多芯（8芯 12芯 16芯 24芯）

上海态路通信技术有限公司回答，望采纳，谢谢

光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。

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，光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多。

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。

光纤种类：

1、红外光纤

作为光通信领域所开发的石英系列光纤的工作波长，尽管用在较短的传输距离，也只能用于2μm，为此，能在更长的红外波长领域工作，所开发的光纤称为红外光纤。红外光纤主要用于光能传送。例如有：温度计量、热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等，普及率尚低。

2、复合光纤

复合光纤是在SiO2原料中，再适当混合诸如氧化钠、氧化硼、氧化钾等氧化物制作成多组分玻璃光纤，特点是多组分玻璃比石英玻璃的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。主要用在医疗业务的光纤内窥镜。

3、塑包光纤

塑包光纤是将高纯度的石英玻璃作成纤芯，而将折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。

C 二氧化硅

光导纤维，简称光纤。

光纤是利用光在玻璃或塑料制成的纤维中，以全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。

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媒介。

随着光纤的价格进一步降低，光纤也被用于医疗和娱乐的用途。 

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光纤主要分为两类，渐变光纤与突变光纤。前者的折射率是渐变的，而后者的折射率是突变的。另外还分为单模光纤及多模光纤。

近年来，又有新的光子晶体光纤问世。  光导纤维是双重构造，核心部分是高折射率玻璃，表层部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分传输，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前传输。

这种纤维比头发稍粗，这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布，是一个非常惊人的技术。

各国科学家经过多年努力，创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等，制成了超高纯石英玻璃，特制成的光导纤维传输光的效率有了非常明显的提高。

现在较好的光导纤维，其光传输损失每公里只有零点二分贝；也就是说传播一公里后只损失45％。

资料参考： 光导纤维

1、二氧化硅。

2、石英光纤是以二氧化硅（SiO2）为主要原料，并按不同的掺杂量，来控制纤芯和包层的折射率分布的光纤。石英（玻璃）系列光纤，具有低耗、宽带的特点，已广泛应用于有线电视和通信系统。掺氟光纤（FluorineDopedFiber）为石英光纤的典型产品之一。通常，作为13Pm波域的通信用光纤中，控制纤芯的掺杂物为二氧化绪（GeO2），包层是用SiO制作成的。但接氟光纤的纤芯，大多使用SiO2，而在包层中却是掺入氟素的。由于，瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起的光散射现象。所以，希望形成折射率变动因素的掺杂物，以少为佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而，常用于包层的掺杂。由于掺氟光纤中，纤芯并不含有影响折射率的氟素掺杂物。由于它的瑞利散射很小，而且损耗也接近理论的最低值。所以多用于长距离的光信号传输。石英光纤（SilicaFiber）与其它原料的光纤相比，还具有从紫外线光到近红外线光的透光广谱，除通信用途之外，还可用于导光和传导图像等领域。

通常在通信中使用的光纤是石英光纤也就是高纯度石英玻璃光纤，这种材料损耗低，在波长时，最低达0。47db/km。用锗硅材料作芯子，硼硅材料作包层的多模光纤，损耗最低为05db/km和类似的损耗-波谱曲线。采用三元化合材料，可能获得最好的损耗-波谱曲线。

石英光纤是光导纤维的简称，是用纯度特别高的石英玻璃（以SiO2为主要成分）制作的纤维状波导结构。石英光纤的基本功能是对光束的束缚及传播，即把一定波长的光能束缚在几到几十微米的径向范围内而沿石英光纤长度方向作低损耗传播。

扩展资料：

光纤原理： 光纤实际是指由透明材料做成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料做成的包层，并将射入纤芯的光信号，经包层界面反射，使光信号在纤芯中传播前进的媒体。一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。  

光纤有两项主要特性：即损耗和色散。 光纤每单位长度的损耗或者衰减（dB/km），关系到光纤通信系统传输距离的长短和中继站间隔的距离的选择。  

光纤的结构： 纤芯材料的主体是二氧化硅，里面掺极微量的其他材料，例如二氧化锗、五氧化二磷等。掺杂的作用是提高材料的光折射率。纤芯直径约5~~75μm。

光纤外面有包层，包层有一层、二层（内包层、外包层）或多层（称为多层结构），但是总直径在100~200μm上下。包层的材料一般用纯二氧化硅，也有掺极微量的三氧化二硼，最新的方法是掺微量的氟，就是在纯二氧化硅里掺极少量的四氟化硅。  

包层外面还要涂一种涂料，可用硅铜或丙烯酸盐。涂料的作用是保护光纤不受外来的损害，增加光纤的机械强度。  光纤的最外层是套层，它是一种塑料管，也是起保护作用的，不同颜色的塑料管还可以用来区别各条光纤。

-光纤

光导纤维的主要成分是二氧化硅。

直到1960年，美国科学家Maiman发明了世界上第一台激光器后，为光通讯提供了良好的光源。随后二十多年，人们对光传输介质进行了攻关，终于制成了低损耗光纤，从而奠定了光通讯的基石。从此，光通讯进入了飞速发展的阶段。

前香港中文大学校长高锟于1965年在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递，将带来一场通讯业的革命，并提出当玻璃纤维损耗率下降到20分贝/公里时，光导纤维通讯（即现在所谓的光纤通讯）就会成功。引发了光导纤维的研发热潮，1970年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光纤通信得以广泛应用。被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”，高锟也因此获得2009年诺贝尔物理学奖。

光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1~100μm左右。它是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由一端进入，在内芯和外套的界面上经多次全反射，从另一端射出。

光导纤维为混合物，属于非晶体。

通信用的激光一般在特殊的管道-------光导纤维里传播。目前，光导纤维的主要成分是二氧化硅。

光纤传输有许多突出的优点：

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。

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131um的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1．55um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人均衡器进行均衡；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。

重量轻

因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4um～10um，外径也只有125um，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。

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。

保真度高

因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引来新的非线性失真。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。

工作性能可靠

我们知道，一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多，发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器)，可靠性自然也就高，加上光纤设备的寿命都很长，无故障工作时间达50万～75万小时，其中寿命最短的是光发射机中的激光器，最低寿命也在10万小时以上。故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。

成本不断下降

目前，有人提出了新摩尔定律，也叫做光学定律（Optical Law）。该定律指出，光纤传输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍。光通信技术的发展，为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富，随着技术的进步，成本还会进一步降低；而电缆所需的铜原料有限，价格会越来越高。显然，今后光纤传输将占绝对优势，成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。

噪声小

光导纤维传播信息时发出的噪声很小。在传输信息容量非常大时，光导纤维也不会发出大的噪音。

光纤传导光的能力非常强，能利用光缆通讯，能同时传播大量信息。例如一条光缆通路同时可容纳十亿人通话，也可同时传送多套电视节目。光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听。光缆的质量小而细，不怕腐蚀，铺设也很方便，因此是非常好的通讯材料。目前许多国家已使用光缆作为长途通讯干线。中国也开始生产光导纤维，并在部分地区和城市投入使用。随着时代的进步和科学的发展，光纤通讯必将大为普及。

光纤除了可以用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。例如，可将光导纤维内窥镜导入心脏，测量心脏中的血压、温度等。在能量和信息传输方面，光导纤维也得到了广泛的应用。