第1篇：光纤
光纤是光导纤维（OF：Optical Fiber）的简称。但光通信系统中常常将 Optical Fibe（光纤）又简化为 Fiber，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。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。
光纤简介
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。
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.光纤外层的保护结构可防止周围环境对光纤的伤害,如水,火,电击等.光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.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15μm~50μm，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。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。
光导纤维的发明和使用
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，发现这是全反射的作用，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。实际上，在弯曲的水流里，光仍沿直线传播，只不过在内表面上发生了多次全反射，光线经过多次全反射向前传播。
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。
光导纤维可以用在通信技术里。1979年9月，一条3．3公里的120路光缆通信系统在北京建成，几年后上海、天津、武汉等地也相继铺设了光缆线路，利用光导纤维进行通信。
利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而根据理论计算，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话！铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽的。
另外，利用光导纤维制成的内窥镜，可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管，它有输送光线、传导图像的本领，又有柔软、灵活，可以任意弯曲等优点，可以通过食道插入胃里。光导纤维把胃里的图像传出来，医生就可以窥见胃里的情形，然后根据情况进行诊断和治疗。
就在刚刚公布的2009年度诺贝尔物理学奖获得者中，有“光纤之父”的华裔科学家高锟，凭借在光纤领域的卓著研究而获得此殊荣
光纤传输优点
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。
光纤传输有许多突出的优点：
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、31um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。
3．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。
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，不会因为放大引人新的非线性失真。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。
6．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。
7．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。
光纤结构原理
光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯，直径在几微米至几十微米，外层的直径0.1～0.2mm。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1％。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内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，全部反射。这时光线在界面经过无数次的全反射，以锯齿状路线在内芯向前传播，最后传至纤维的另一端。这种光导纤维属皮芯型结构。若内芯玻璃折射率是均匀的，在界面突然变化降低至外层玻璃的折射率，称为阶跃型结构。如内芯玻璃断面折射率从中心向外变化到低折射率的外层玻璃，称为梯度型结构。外层玻璃具有光绝缘性和防止内芯玻璃受污染。另一类光导纤维称自聚焦型结构，它好似由许多微双凸透镜组合而成，迫使入射光线逐渐自动地向中心方向会聚，这类纤维中心的折射率最高，向四周连续均匀地减少，至边缘为最低。
光纤的种类：
A.按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。
多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），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。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），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，但其色度色散起主要作用，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。
B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。
色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。
C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。
突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。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。
通信光纤主要分类: 1）传输点模数类
传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。
2)折射率分布类
折射率分布类光纤可分为阶跃（SI）型光纤和渐变（GI）型光纤两种。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。GI型的折射率以纤芯中心为最高，沿向包层徐徐降低。从几何光学角度来看，在纤芯中前进的光束呈现以蛇行状传播。由于，光的各个路径所需时间大致相同。所以，传输容量较SI型大。SI型MMF光纤的折射率分布，纤芯折射率的分布是相同的，但与包层的界面呈阶梯状。由于SI型光波在光纤中的反射前进过程中，产生各个光路径的时差，致使射出光波失真，色激较大。其结果是传输带宽变窄，目前SI型MMF应用较少
光纤的模式-单模与多模光纤
光纤可以支持一个或几个（有时甚至许多）传导模式，这些模式的强度分布位于纤芯及其周围，不过也会有一些光强在包层中传导。此外，还有众多的包层模，它们并没有被约束在纤芯周围。通常包层模传输一小段距离后就会损耗掉，但是在某些情况下也可以传输更长的距离。在包层外通常还有一个起保护作用的聚合物涂覆层，它能够改进光纤的机械强度、防止潮湿、并确保包层模具有一定的损耗。这些涂覆层可由如丙烯酸酯，硅树脂或聚酰亚胺等材料组成。
单模和多模光纤的重要的区别是：
单模光纤这是指在工作波长中，只能传输一个传播模式的光纤，通常简称为单模光纤（SMF：Single ModeFiber）。目前，在有线电视和光通信中，是应用最广泛的光纤。由于，光纤的纤芯很细（约10pm）而且折射率呈阶跃状分布，当归一化频率V参数＜2.4时，理论上，只能形成单模传输。另外，SMF没有多模色散，不仅传输频带较多模光纤更宽，再加上SMF的材料色散和结构色散的相加抵消，其合成特性恰好形成零色散的特性，使传输频带更加拓宽。SMF中，因掺杂物不同与制造方式的差别有许多类型。凹陷型包层光纤（DePr-eed Clad Fiber），其包层形成两重结构，邻近纤芯的包层，较外倒包层的折射率还低。另外，有匹配型包层光纤，其包层折射率呈均匀分布。
多模光纤有更大的纤芯和（或）更大的纤芯包层折射率差，因此它们支持不同强度的分布的多种模式。多模光纤将光纤按工作波长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤（MMF：MUlti ModeFiber）。纤芯直径为50pm，由于传输模式可达几百个，与SMF相比传输带宽主要受模式色散支配。由于MMF较SMF的芯径大且与LED等光源结合容易，在众多LAN中更有优势。所以，在短距离通信领域中MMF仍在重新受到重视。
长距离光纤通信系统通常使用单模光纤，因为不同的模式有不同群速度，在高速数据传输时将导致信号失真（见模间色散）。但是对于较短距离的数据传输，使用多模光纤能降低对光源和准直器件的要求。因此，在局域网（LANs）中，除非需要提供非常高的带宽，通常使用的多模光纤。
单模光纤通常也用于光纤激光器和放大器。多模光纤常用于当光源的光束质量比较低且（或）需要大模场面积以传递高功率激光时的传输。
光纤中不同的模式可以通过多种效应发生耦合，如弯曲或不规则的折射率分布。它们可能是无意引入的，也可能是有意引入的，如光纤布喇格光栅。波导理论表明，波数差是影响不同模式之间耦合的重要因素，要实现有效的耦合，它必须与导致耦合的扰动的空间频率相匹配
光纤系统的运用
多股光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条通路可同时容纳数十人通话；可以同时传送数十套电视节目，供自由选看。光导纤维内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。
光导纤维可以把阳光送到各个角落，还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用本身的特性,则可以做成各种传感器,测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。
高分子光导纤维开发之初，仅用于汽车照明灯的控制和装饰。现在主要用于医学、装饰、汽车、船舶等方面，以显示元件为主。在通信和图像传输方面，高分子光导纤维的应用日益增多，工业上用于光导向器、显示盘、标识、开关类照明调节、光学传感器等，同时也用在装饰显示、广告显示。
光网络的结构
光网络的基本结构类型有星形、总线形（含环形）和树形等3种，可组合成各种复杂的网络结构。光网络可横向分割为核心网、城域／本地网和接入网。核心网倾向于采用网状结构，城域／本地网多采用环形结构，接入网将是环形和星形相结合的复合结构。光网络可纵向分层为客户层、光通道层（OCH）、光复用段层（OMS）和光传送段层（OTS）等层。两个相邻层之间构成客户／服务层关系。
客户层：由各种不同格式的客户信号（如SDH、PDH、ATM、IP等）组成.光通道层：为透明传送各种不同格式的客户层信号提供端到端的光通路联网功能，这一层也产生和插入有关光通道配置的开销，如波长标记、端口连接性、载荷标志（速率、格式、线路码）以及波长保护能力等，此层包含OXC和OADM相关功能.光复用段层：为多波长光信号提供联网功能，包括插入确保信号完整性的各种段层开销，并提供复用段层的生存性，波长复用器和高效交叉连接器属于此层.光传送段层：为光信号在各种不同的光媒体（如G．6
52、G.6
53、G.655光纤）上提供传输功能，光放大器所提供的功能属于此层。
从应用领域来看，光网络将沿着"干线网→本地网→城域网→接入网→用户驻地网"的次序逐步渗透。
特殊类型的光纤
所谓的双包层光纤有一个单模纤芯和一个多模的内包层，内包层用于传输高功率光纤激光器或放大器的泵浦光。
保偏光纤有各种类型，但基本上都是通过引入高双折射来实现的。线偏振光的偏振方向与光纤一个双折射轴方向相同时，其在光纤中传输可以保持初始的偏振状态。此外还有单偏振光纤（起偏光纤），它的一个偏振方向具有很高的损耗。
光子晶体光纤又称微结构光纤或多孔光纤，是一种特殊类型的光纤。这种光纤常由单一材料构成（通常是石英），包含非常小的空气孔（直径可在1 μm以下），这种光纤可利用堆砌毛细管形成带孔的预制棒进行制造。通过改变空气孔的排布方式，光纤可具有非常不同的特性，例如：
•非常大或小模场面积，从而导致极弱或极强的非线性 ； •在非常大的波长范围单模传导（无截止单模光纤）•把光场主要约束在空气孔中传导（空气传导光子带隙光纤）•不寻常的色散特性，如在可见光区域实现反常色散
目前光子晶体光纤已在广泛的应用领域获得关注，包括特殊的非线性光纤设备，工作在短波长区域的孤子光纤激光器和高功率光纤放大器。
虽然大多数光纤纤芯由各种二氧化硅（例如锗硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃）构成，但也可以使用其他的玻璃材料，如：
•磷酸盐玻璃主要用于光纤放大器和激光器（由于不易发生淬灭，可以可实现稀土离子的高浓度掺杂）
•硫系玻璃（硫化物，碲化物或硒化物玻璃）具有小声子能量，主要用于中红外应用 •氟化物玻璃也具有小声子能量，用于中红外和上转换激光器
低成本多模光纤可采用廉价的聚合物材料（塑料光纤，POF），这种光纤能够采用简单的挤压方法制造，即使在大直径的情况下仍具有较高的耐用性和灵活性。塑料光纤常用于中等速率的光数据传输，预计将在消费市场（如家庭网络）、汽车和飞机制造业等领域中得到广泛应用。现在即使是光子晶体光纤也可以利用聚合物制造。一些聚合物光纤还可用于传输太赫兹波。
在某些情况下，光纤可采用某些晶体材料如蓝宝石制成。但这些光纤通常不灵活，可以被看作是使用波导传播细柱（中心可以有或没有纤芯结构）。它们可用于极高功率光纤激光器和放大器。
光纤生产方法
①管棒法：将内芯玻璃棒插入外层玻璃管中（尽量紧密），熔融拉丝；
②双坩埚法：在两个同心铂坩埚内，将内芯和外层玻璃料分别放入内、外坩埚中；
③分子填充法：将微孔石英玻璃棒浸入高折射率的添加剂溶液中，得所需折射率分布的断面结构，再进行拉丝操作，它的工艺比较复杂。在光导纤维通信中还可用内外气相沉积法等，以保证能制造出光损耗率低的光导纤维。光导纤维应用时还要做成光缆，它是由数根光导纤维合并先组成光导纤维芯线，外面被覆塑料皮，再把光导纤维芯线组合成光缆，其中光导纤维的数目可以从几十到几百根，最大的达到4000根。
第2篇：光纤
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。光导纤维由前香港中文大学校长高锟发明。
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。
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.光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等.光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.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15μm~50μm，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。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。
[]光导纤维的发明和使用
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，发现这是全反射的作用，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。实际上，在弯曲的水流里，光仍沿直线传播，只不过在内表面上发生了多次全反射，光线经过多次全反射向前传播。
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。
光导纤维可以用在通信技术里。1979年9月，一条3．3公里的120路光缆通信系统在北京建成，几年后上海、天津、武汉等地也相继铺设了光缆线路，利用光导纤维进行通信。
利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而根据理论计算，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话！铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽的。
另外，利用光导纤维制成的内窥镜，可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管，它有输送光线、传导图像的领，又有柔软、灵活，可以任意弯曲等优点，可以通过食道插入胃里。光导纤维把胃里的图像传出来，医生就可以窥见胃里的情形，然后根据情况进行诊断和治疗。
[]光纤系统的运用
多股光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条通路可同时容纳十亿人通话。可以同时传送千套电视节目，供自由选看。光导纤维内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。
光导纤维可以把阳光送到各个角落，还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用身的特性,则可以做成各种传感器,测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。
高分子光导纤维开发之初，仅用于汽车照明灯的控制和装饰。现在主要用于医学、装饰、汽车、船舶等方面，以显示元件为主。在通信和图像传输方面，高分子光导纤维的应用日益增多，工业上用于光导向器、显示盘、标识、开关类照明调节、光学传感器等，同时也用在装饰显示、广告显示。
[]光纤的历史
1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输
1960-电射及光纤之发明
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
1990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤
2000-到屋边光纤=>到桌边光纤
2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭
[]光纤的分类特征
按材质分,有无机光导纤维和高分子光导纤维，目前在工业上大量应用的是前者。无机光导纤维材料又分为单组分和多组分两类。单组分即石英，主要原料为四氯化硅、三氯氧磷和三溴化硼等。其纯度要求铜、铁、钴、镍、锰、铬、钒等过渡金属离子杂质含量低于10ppb。除此之外,OH-离子要求低于10ppb。石英纤维已被广泛使用。多组分的原料较多，主要有二氧化硅、三氧化二硼、硝酸钠、氧化铊等。这种材料尚未普及。高分子光导纤维是以透明聚合物制得的光导纤维，由纤维芯材和包皮鞘材组成。芯材为高纯度高透光性的聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽丝制得的纤维，外层为含氟聚合物或有机硅聚合物等。
光导通信的研究和实用化，与光导纤维的低损耗密切相关。光能的损耗可否大大降低，关键在于材料纯度的提高。玻璃材料中的杂质产生的光吸收，造成了最大的光损耗，其中过渡金属离子特别有害。目前，由于玻璃材料的高纯度化，这些杂质对光导纤维的损耗影响已很小。
石英玻璃光导纤维的优点是损耗低,当光波长为1.0～1.7μm（约14μm附近），损耗只有1dB/km，在1.55μm处最低，只有0.2dB/km。高分子光导纤维的光损耗较高，1982年，日电信电报公司利用氘化甲基丙烯酸甲酯聚合抽丝作芯材,光损耗率降低到20dB/km。但高分子光导纤维的特点是能制大尺寸，大数值孔径的光导纤维，光源耦合效率高，挠曲性好，微弯曲不影响导光能力，配列、粘接容易，便于使用，成低廉。但光损耗大，只能短距离应用。光损耗在10～100dB/km的光导纤维，可传输几百米。
光纤主要分以下两大类:
1）传输点模数类
传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。
2)折射率分布类
折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。
[]光纤结构及种类
光及其特性：
1.光是一种电磁波
可见光部分波长范围是：390~760nm(毫微米)。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：850，1300，1550三种。
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。
1.光纤结构：
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。
2.数值孔径：
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）。
3.光纤的种类：
A.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。
多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），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。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），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，但其色度色散起主要作用，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。
单模光纤(Single-mode Fiber)：一般光纤跳纤用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长。
多模光纤(Multi-mode Fiber)：一般光纤跳纤用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。
B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。
色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。
C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。
突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成低，模间色散高。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，但成较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。
4.常用光纤规格：
单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm
多模：50/125μm，欧洲标准
62.5/125μm，美国标准
工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm
塑料：98/1000μm，用于汽车控制
[]光纤的衰减
造成光纤衰减的主要因素有：征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。
征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。
挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
[]光纤传输优点
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。
光纤传输有许多突出的优点：
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，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、31um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。
3．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。
4．抗干扰能力强
因为光纤的基成分是石英，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，不会因为放大引人新的非线性失真。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。
6．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。
7．成不断下降
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。
结构原理 光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯，直径在几微米至几十微米，外层的直径0.1～0.2mm。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1％。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内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，全部反射。这时光线在界面经过无数次的全反射，以锯齿状路线在内芯向前传播，最后传至纤维的另一端。这种光导纤维属皮芯型结构。若内芯玻璃折射率是均匀的，在界面突然变化降低至外层玻璃的折射率，称为阶跃型结构。如内芯玻璃断面折射率从中心向外变化到低折射率的外层玻璃，称为梯度型结构。外层玻璃具有光绝缘性和防止内芯玻璃受污染。另一类光导纤维称自聚焦型结构，它好似由许多微双凸透镜组合而成，迫使入射光线逐渐自动地向中心方向会聚，这类纤维中心的折射率最高，向四周连续均匀地减少，至边缘为最低。
[]生产方法
①管棒法：将内芯玻璃棒插入外层玻璃管中（尽量紧密），熔融拉丝；
②双坩埚法：在两个同心铂坩埚内，将内芯和外层玻璃料分别放入内、外坩埚中；
③分子填充法：将微孔石英玻璃棒浸入高折射率的添加剂溶液中，得所需折射率分布的断面结构，再进行拉丝操作，它的工艺比较复杂。在光导纤维通信中还可用内外气相沉积法等，以保证能制造出光损耗率低的光导纤维。光导纤维应用时还要做成光缆，它是由数根光导纤维合并先组成光导纤维芯线，外面被覆塑料皮，再把光导纤维芯线组合成光缆，其中光导纤维的数目可以从几十到几百根，最大的达到4000根
[]光网络的结构
光网络的基结构类型有星形、总线形（含环形）和树形等3种，可组合成各种复杂的网络结构。光网络可横向分割为核心网、城域／地网和接入网。核心网倾向于采用网状结构，城域／地网多采用环形结构，接入网将是环形和星形相结合的复合结构。光网络可纵向分层为客户层、光通道层（OCH）、光复用层（OMS）和光传送层（OTS）等层。两个相邻层之间构成客户／服务层关系。
客户层：由各种不同格式的客户信号（如SDH、PDH、ATM、IP等）组成.光通道层：为透明传送各种不同格式的客户层信号提供端到端的光通路联网功能，这一层也产生和插入有关光通道配置的开销，如波长标记、端口连接性、载荷标志（速率、格式、线路码）以及波长保护能力等，此层包含OXC和OADM相关功能.光复用层：为多波长光信号提供联网功能，包括插入确保信号完整性的各种层开销，并提供复用层的生存性，波长复用器和高效交叉连接器属于此层.光传送层：为光信号在各种不同的光媒体（如G．6
52、G.6
53、G.655光纤）上提供传输功能，光放大器所提供的功能属于此层。
从应用领域来看，光网络将沿着"干线网→地网→城域网→接入网→用户驻地网"的次序逐步渗透。
第3篇：光纤实验报告三
实验二十，模拟信号光纤传输系统
一、实验目的1.了解模拟信号光纤系统的通信原理。
2.了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构。
3.掌握各种模拟信号的传输机理。
二、实验内容
1.通过不同频率的正弦波、方波、三角波信号进行光传输实验
三、实验原理
本实验中将模拟信号源输出的正弦波、三角波、方波信号通过光纤进行传输。模拟信号也可以通过PCM编码后变成数字信号。然后，再送入光发射模块数字信号端进行传输。接收到信号后再送入PCM译码模块，得到模拟信号。
四、实验报告
1.记录P2
42、P103各测试点的波形
实验二十一电话语音光纤传输系统
一、实验目的1.了解电话语音信号光纤系统的通信原理。
2.了解完整的电话语音信号光纤通信系统的基本结构。
3.了解用户接口电路的原理。
二、实验内容
1.电话语音通过光纤的模拟信道进行传输。
三、实验仪器
光纤通信实验系统1台，电话2部，光纤跳线2根。
四，实验原理
当B2EN输入低电平时，使用VBAT2馈电，输入高电平时，使用VBATl馈电。其中，C
2、C
1、B2EN都由电话控制电路的单片机控制。 ALU(模拟用户接口单元)是连接普通模拟话机和数字交换网络的接口电路，CCITT为程控数字交换机的模拟用户接口规定了7项功能，称为BORSCHT
五、实验报告
1.记录P2
42、P271各测试点波形。
实验二十二，图像光纤传输系统
一、实验目的1.了解图像信号光纤系统的通信原理。
2.了解完整的图像信号光纤通信系统的基本结构。
二、实验内容
1.图像信号的单光纤传输。
三、实验仪器
1.光纤通信实验系统1台，监视器1台。（实验室用VGA显示器和AV2VGA转换器代替），摄像头1个。（含电源），光纤跳线1根。
四．实验原理
因为视频信号的带宽为0～6MHz相对于语音信号的0～3KHz来说宽了许多，因此光发射机和光接收机的要求更加严格。在实验中应该认真仔细的调整才能得到满意的图像传输效果。
五 实验报告
1.描述模拟信号光纤传输的原理。
2.描述RP1变化时，图像有何变化？
第4篇：ADSL升级光纤申请报告 宽带升级方案 光纤升级
ADSL升级光纤申请报告 宽带升级方案 光纤升级.txt大人物的悲哀在于他们需要不停地做出选择；而小人物的悲哀在于他们从来没有选择的机会。男人因沧桑而成熟，女人因成熟而沧桑。男人有了烟，有了酒，也就有了故事；女人有了钱，有了资色，也就有了悲剧。本文由laowu2ting贡献
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主 部 时
题：企业宽带升级至光纤 门：MIS MIS 间：2010 年 10 月 25 日
一、背景
1、公司现在宽带为 2M adsl，上行带宽为 512Kbps、下行带宽为 2048Kbps；最大下载 速度理论上为 2048Kbps/8=256KB/s,上传速度最大为：512/8=64KB/s 计算公式：1M=1024Bps=1024bps/8bit=128KB
2、公司现同时有 100 台左右电脑,按照企业现在发展速度，近一两年将达到 120 台左 右。即 120 台电脑共享 2M 带宽，平均每台 256K/120=2.5K
3、现有的 ADSL 宽带接入方式，没有提供固定 IP 地址。现状分析：
二、现状分析：
1、浏览网站、检索资料延迟大，高峰期异常缓慢； 256K 的下载流量，100 台电脑共享，上网高峰期间，带宽不够,平均每台 3KB，网络延迟 很大。具体表现在浏览网页、搜索资料时，打开网页速度缓慢。
2、员工收发邮件速度慢，容易出错； 因带宽不够，外网出口经常拥塞。员工收发邮件时，经常邮箱连接不成功，需多次重复方 可，影响办公效率。附件过大时，发送邮件和下载邮件速度很慢。特别是发送邮件更慢。因为，现有 ADSL 接 入为不对称接入方式，即 2M 下行带宽，512Kb 上行带宽。发送邮件是利用上行带宽。光纤接入为对称接入，6M 宽带，即上行和下行都是 6M。
3、出差员工 VPN、FTP 访问企业内网； 员工出差通过 VPN 接入企业内网，实现远程办公，跟在企业办公室办公无差别，可按需获 取企业服务器上的资料，但现有 2M ADSL 方式，带宽不够，无固定 IP 地址，无法实现。
3、ERP 远程接入需要足够的带宽和固定 IP； 公司有计划上线 ERP，出差员工及分销商可远程接入企业 ERP，提供办公效率，做到信息 及时共享，但现有 2M ASDL，带宽不够，无固定 IP 地址，无法实现。
4、带宽切割、合理利用； 现有 2M ADSL 带宽小，切割分配后，实际作用不明显。但升级至光纤后，在稳定的，足够 大的带宽下，可以有效的切割分配带宽，可保证企业重要应用服务及重要人员足够的带宽，使之随时可有畅通的网络通信。综上所述，现有宽带接入方式，因带宽小，无固定 IP 地址，影响到了企业现有的办公效 率及以后企业信息化建设的发展，因此很有必要升级现有的宽带至光纤。
三、宽带升级方案 PON+电信专网接入 中国电信）
（一）： EPON+电信专网接入（中国电信）1 带宽 4M/4M 6M/6M 资费（月 付）3388 元 /月 4388 元 /月
资费（年 付）23880 元/ 年 33880 元/ 月
一次性 安装费 1300 元 1300 元 VPN 数 据透传 有 有
固 定 IP 地址 1个 1个
备注 5 个固定 IP 25880 元/年 5 个固定 IP，35880 元/年
电信专网接入（中国电信）
（二）电信专网接入（中国电信）带宽 资费（1 个 IP 地址）4500/月 5100/月 5600/月 资费（5 个 IP 地址）5100/月 5700/月 6200/月 一次性安装 费 3000 元 3000 元 3000 元 VPN 数据透 传 有 有 有 备注 4M/4M 5M/5M 6M/6M
（三）施工周期及费用 光纤入户：从企业申请、电信勘察、电信施工光纤入户，1 个月左右。光纤开通：光纤入户后，签订合同到开通光纤宽带，周期为一个星期 施工费用：电信 EPON 接入方式，一次性安装费用 1300 元。电信专网接入，一次性安 装费用 3000 元。
（四）分析
1、EPON 接入方式： a、EPON 是基于以太网的无源光网络，理解为无源光网络点到多点。电信汇聚层（epon 设备）-接入层（无源光分离器）--企业；接入为单芯光 纤 b、近年热门接入网新技术、品质较好，稳定、资费有优势。缺点：开展多业务、多 应用时有 QOS 问题。
2、电信专网接入方式： a、有源光网络点到多点，电信汇聚层-电信接入层 企业。即接入层独享光纤。接入需要四芯光纤。b、传统光纤接入方式，品质最好，更稳定、但资费相对较高。2 1本文由laowu2ting贡献
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主 部 时
题：企业宽带升级至光纤 门：MIS MIS 间：2010 年 10 月 25 日
一、背景
1、公司现在宽带为 2M adsl，上行带宽为 512Kbps、下行带宽为 2048Kbps；最大下载 速度理论上为 2048Kbps/8=256KB/s,上传速度最大为：512/8=64KB/s 计算公式：1M=1024Bps=1024bps/8bit=128KB
2、公司现同时有 100 台左右电脑,按照企业现在发展速度，近一两年将达到 120 台左 右。即 120 台电脑共享 2M 带宽，平均每台 256K/120=2.5K
3、现有的 ADSL 宽带接入方式，没有提供固定 IP 地址。现状分析：
二、现状分析：
1、浏览网站、检索资料延迟大，高峰期异常缓慢； 256K 的下载流量，100 台电脑共享，上网高峰期间，带宽不够,平均每台 3KB，网络延迟 很大。具体表现在浏览网页、搜索资料时，打开网页速度缓慢。
2、员工收发邮件速度慢，容易出错； 因带宽不够，外网出口经常拥塞。员工收发邮件时，经常邮箱连接不成功，需多次重复方 可，影响办公效率。附件过大时，发送邮件和下载邮件速度很慢。特别是发送邮件更慢。因为，现有 ADSL 接 入为不对称接入方式，即 2M 下行带宽，512Kb 上行带宽。发送邮件是利用上行带宽。光纤接入为对称接入，6M 宽带，即上行和下行都是 6M。
3、出差员工 VPN、FTP 访问企业内网； 员工出差通过 VPN 接入企业内网，实现远程办公，跟在企业办公室办公无差别，可按需获 取企业服务器上的资料，但现有 2M ADSL 方式，带宽不够，无固定 IP 地址，无法实现。
3、ERP 远程接入需要足够的带宽和固定 IP； 公司有计划上线 ERP，出差员工及分销商可远程接入企业 ERP，提供办公效率，做到信息 及时共享，但现有 2M ASDL，带宽不够，无固定 IP 地址，无法实现。
4、带宽切割、合理利用； 现有 2M ADSL 带宽小，切割分配后，实际作用不明显。但升级至光纤后，在稳定的，足够 大的带宽下，可以有效的切割分配带宽，可保证企业重要应用服务及重要人员足够的带宽，使之随时可有畅通的网络通信。综上所述，现有宽带接入方式，因带宽小，无固定 IP 地址，影响到了企业现有的办公效 率及以后企业信息化建设的发展，因此很有必要升级现有的宽带至光纤。
三、宽带升级方案 PON+电信专网接入 中国电信）
（一）： EPON+电信专网接入（中国电信）1 带宽 4M/4M 6M/6M 资费（月 付）3388 元 /月 4388 元 /月
资费（年 付）23880 元/ 年 33880 元/ 月
一次性 安装费 1300 元 1300 元 VPN 数 据透传 有 有
固 定 IP 地址 1个 1个
备注 5 个固定 IP 25880 元/年 5 个固定 IP，35880 元/年
电信专网接入（中国电信）
（二）电信专网接入（中国电信）带宽 资费（1 个 IP 地址）4500/月 5100/月 5600/月 资费（5 个 IP 地址）5100/月 5700/月 6200/月 一次性安装 费 3000 元 3000 元 3000 元 VPN 数据透 传 有 有 有 备注 4M/4M 5M/5M 6M/6M
（三）施工周期及费用 光纤入户：从企业申请、电信勘察、电信施工光纤入户，1 个月左右。光纤开通：光纤入户后，签订合同到开通光纤宽带，周期为一个星期 施工费用：电信 EPON 接入方式，一次性安装费用 1300 元。电信专网接入，一次性安 装费用 3000 元。
（四）分析
1、EPON 接入方式： a、EPON 是基于以太网的无源光网络，理解为无源光网络点到多点。电信汇聚层（epon 设备）-接入层（无源光分离器）--企业；接入为单芯光 纤 b、近年热门接入网新技术、品质较好，稳定、资费有优势。缺点：开展多业务、多 应用时有 QOS 问题。
2、电信专网接入方式： a、有源光网络点到多点，电信汇聚层-电信接入层 企业。即接入层独享光纤。接入需要四芯光纤。b、传统光纤接入方式，品质最好，更稳定、但资费相对较高。2 1
第5篇：光纤及光纤传输系统介绍
光纤及光纤传输系统介绍
一、光及其特性：
1.光是一种电磁波。
可见光部分波长范围是：390-760nm(毫微米).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，1300nm，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。
二.光纤结构及种类：
1.光纤结构：
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。
2.数值孔径：
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&TCORNING)。
3.光纤的种类：
A.按光在光纤中的传输模式可分为： 单摸光纤和多模光纤。
多模光纤：中心玻璃芯教粗(50或62.5μm)，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。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
单模光纤：中心玻璃芯教细(芯径一般为9或10μm)，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，但其色度色散起主要作用，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。
B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300 μm。
色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300μm和1550μm。
C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。
突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。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。
4.常用光纤规格：
单模： 8/125μm，9/125μm，10/125μm
多模： 50/125μm 欧洲标准，62.5/125μm 美国标准
工业，医疗和低速网络： 100/140μm，200/230μm
塑料： 98/1000μm 用于汽车控制。
三.光纤制造与衰减：
1.光纤制造：
现在光纤制造方法主要有：管内CVD(化学汽相沉积)法，棒内CVD法，PCVD(等离子体化学汽相沉积)法和VAD(轴向汽相沉积)法.2.光纤的衰减：
造成光纤衰减的主要因素有： 本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。本征： 是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
弯曲： 光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。挤压： 光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质： 光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
不均匀： 光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接： 光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
四.光纤的优点：
1.光纤的通频带很宽。理论可达30亿兆赫兹。
2.无中继段长。几十到100多公里，铜线只有几百米。
3 不受电磁场和电磁辐射的影响。
4.重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8 吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆直径为0.5英寸，重量450P/KM。
5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。
6.使用环境温度范围宽。
7.化学腐蚀，使用寿命长。
第6篇：塑料光纤
塑料光纤发展史及前景
2004-10-10 来源：hc360慧聪网
中国塑料光纤产业2004论坛于今年7月17日-18日在上海举行，来自中国和美国的代表参加了论坛，再论坛研讨的项目中，内容涉及塑料光纤研究和工业制备、光电子器件的研发、塑料光纤的应用等方面，会议代表就塑料光纤的未来发展和应用领域表示看好。
自1970年美国康宁公司研制出石英玻璃光导纤维后，同年贝尔又试制成半导体激光器，这两项新技术的结合，开创了光信息传输的新时代。尽管玻璃光纤具有上述一系列优点，但它有一个致命的弱点就是强度低，抗挠曲性能差，而且抗辐射性能也不好。因此，近20多年来，科学家们一直没有停止过对塑料光纤的探索。目前，在“光纤到户”的拉动应用下，塑料光纤展现了其巨大的市场潜力，本文将简述这一发展，以求对该产品的初步认识。
顾名思义，塑料光纤指构成光纤的芯与包层都是塑料材料。与大芯径50/125μｍ和62.5/125μｍ的石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤的芯径高达200－1000μｍ，其接续时可使用不带光纤定位套筒的便宜注塑塑料连接器，即便是光纤接续中芯对准产生±30μｍ偏差都不会影响耦合损耗。正是塑料光纤结构赋予了其施工快捷，接续成本低等优点。另外，芯径100μｍ或更大则能够消除在石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音。
塑料光纤产品研发史
塑料光纤的研究始于二十世纪60年代。1968年美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯为芯材制备出塑料光纤，但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚苯乙烯为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤，其光损耗为3500dB/km，难以用于通信。
80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA，使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司开始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光损耗可达到20dB/km，并可传输近红外到可见光的光波。
近几年来，欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。它们研制成的塑料光纤，光损耗率已降到25～9分贝/公里。其工作波长已扩展到870微米(近红外光)，接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤，有着优异的抗辐照性能。此外，美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目，它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低，而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输，如汽车、医疗器械、复印机等。
日本对塑料光纤的应用十分重视，早在几年前，NEC、富士通、住友电器工业公司等45家光通信、多媒体产品的生产厂家就联合宣布，将共同实现已在日本开发成功的塑料光纤的实用化。就目前塑料光纤生产量而言，日本也是世界上最大的塑料光纤生产者，然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段，在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST(24Mbit/s)，并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。欧洲2001年塑料光纤学术交流会和欧洲光纤通信会议同时在荷兰的阿姆斯特丹举行。德国汽车工业不仅推动了塑料光纤的应用，而且也推动了塑料光纤检验和测量标准的建立。
日本也建立了塑料光纤标准，但这些标准对欧洲共同体是无效的。日本工业标准只给出了一种型号塑料光纤的标准，其数值孔径为0.5，而且只有650nm一种波长。该标准没有提及在塑料光纤中的不同激励光条件，也没有规定必须在塑料光纤内形成平衡模分布。
塑料光纤的优点
塑料光纤与玻璃光纤相比，虽透光性差一些，光损耗较大，初期一般为300分贝/公里，传输光带狭窄(限于可见光区)，被认为难以适应多媒体通信网的需要，但它具有轻而柔软、抗挠曲、抗冲击强度高、价格便宜、抗辐照、易加工、并能制成大直径(1～3毫米，以增大受光角度，扩大使用范围)等一系列优点，所以备受青睐。此外，光通过塑料光纤的中心部分的直径约为1毫米，比玻璃光纤大100倍，与纤维之间的连接及与个人机等终端装置的连接都十分容易。因此塑料光纤安装费用很低，安装时采用十分简单的对准连接插头即可，这种插头可用现有的技术生产。
发展展望
塑料光纤作为短距离通信网络的理想传输介质，在未来家庭智能化、办公自动化、工控网络化。车载机载通信网、军事通信网以及多媒体设备中的数据传输中具有重要的地位。
通过塑料光纤，我们可实现智能家电（家用PC、HDTV、电话、数字成象设备、家庭安全设备、空调、冰箱、音响系统、厨用电器等）的联网，达到家庭自动化和远程控制管理，提高生活质量；通过塑料光纤，我们可实现办公设备的联网，如计算机联网可以实现计算机并行处理，办公设备间数据的高速传输可大大提高工作效率，实现远程办公等。
在低速局域网的数据速率小于100Mbps时，100米范围内的传输用SI型塑料光纤即可实现；150Mbps50米范围内的传输可用小数值孔径POF实现。
POF在制造工业中可得到广泛的应用。通过转换器，POF可以与RS2
32、RS
422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路。能够高速地传输工业控制信号和指令，避免因使用金属电缆线路而受电磁干扰导致通信传输中断的危险。
随着科技的发展，塑料光纤的应用领域越来越广，其市场的发展会越来越广阔。国外在塑料光纤的应用开发上已取得了较大的成果，且不断在在加大新的应用研究投入，韩国、我国以及台湾地区已经有厂商开始投入研发生产，因此产业界更应就塑料光纤的研究和发展予以密切注视
述
塑料光纤（POF）Plastic Optical Fiber。
目前，通信光缆所用的光纤，基本上都是采用石英系光纤，由高纯度二氧化硅SO2（俗称石英玻璃）加入适量掺杂组成的。近年来，还逐步开发出塑料光纤（POF），它是用一种透光聚合物制成的光纤。因为可以利用聚合物成熟的简单拉制工艺，故成本比较低，且比较柔软，坚固，结构较粗（约达1mm），接续损耗较低。
目前，制作POF主要的材料有两类：一类是聚甲基丙烯酸甲酯聚合物（Polymer Polymethylmethacrylate）；另一类是全氟树脂（Perfluorinated）。前者主要适用于可见光650nm波段，每公里损耗值约为数百分贝；后者可用于可见光波段，也可用于红外波段，但损耗也较大，只适用于100m左右的距离，带宽在GB级。随着不断地研究开发，有可能进一步降低其损耗值。
塑料光纤不但可用于接入网的最后100m上，也可以用于各种汽车、飞机、等运载工具上。编辑本段什么是塑料光纤
塑料光导纤维（POF）是由高透明聚合物如聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）作为核结构材料，氟塑料作为皮层结构的一类光导体。
塑料光纤(polymer optical fiber, 简写为POF)是由高折射率的聚合物材料为纤芯和低折射率的聚合物材料为包层所构成的光纤。和石英光纤一样，塑料光纤传光也是利用光的全反射原理，光纤纤芯是光密介质，包层是光密介质，这样，只要一个光线射入的角度合适，那么这束光线就会在光纤内部不停地进行全反射而传向另一端。
不同的核结构材料具有不同的光衰减性能和温度应用范围。它的主要性能指标有：
◆衰减
塑料光纤的衰减主要取决于所选用的材料的散射损耗和吸收损耗。要想作为通信级塑料光纤，一个最基本要求就是PMMA塑料光纤的衰减要低。南京展瑞光电技术公司生产的塑料光纤目前已经达到180db/Km
◆带宽
梯度型塑料光纤是折射率呈梯度分布的光纤，其折射率由芯至包层逐渐降低。只要所形成的梯度折射率分布适宜，便可获得抑制模色散，保持大的数据孔径，控制出射光波相对于人射光波展宽的效果。如折射率分布妥当，那么材料色散就成为决定传输带宽的主要因素。只要在选择时充分注意材料色散，欲制得带宽为数ghz•km是完全可行的。
◆耐热性
最重要的是，塑料光纤的耐热性主要由其成分性能决定。耐热性好的材料成分，决定塑料光纤具有比较好的耐热性。判断材料耐热性的指标有玻璃化温度、维卡软化点、热变形温度等指标。
聚苯乙烯光导纤维广泛用于圣诞树照明和装饰已有多年。现在，光导纤维（POF）通常指的是PMMA作为核结构材料，氟塑料作为皮层结构材料的一类光导材料。PMMA光导纤维的应用范围非常广泛，包括最常见的短距离数据传输和照明装饰。
标准用于短距离数据通信的PMMA光导纤维的直径是1毫米（核结构直径为0.98毫米，皮层直径为1毫米）。塑料光纤的直径通常是石英光纤的8－20倍。粗的塑料光纤的连接比石英光纤要容易得很多。
2、塑料光纤的优势
石英光纤质轻、柔软，更耐破坏（振动和弯曲）。塑料光纤有着优异的抗裂强度、耐用性和占用空间小的特点。这些优点使得塑料光纤在汽车中成功应用尤为重要。一个典型的豪华车内部至少由几公里的铜线和铜缆，重量和成本大为增加。飞机、火车和其他所有交通工具莫不如此。
由于塑料光纤的大直径和数值孔径，光传导能力大。塑料光纤比铜类传输介质（双绞线和同轴电缆）有着高得多的带宽能力。传输的频率越高，运用塑料光纤的成本就越低。
塑料光纤的切割、布线、粘结、抛光和其他加工容易。由于大直径（通常是1毫米），安装和与器件、光源、探测器等的连接变得容易和低成本，非专业人士也能胜任这些作业。准备塑料光纤的连接最多不超过1分钟，也不需要特别的工具。即使是最简单的剪刀也可以用来切割塑料光纤。使用650纳米波长的红光非常安全，作业者可见也容易判断光纤的连接是否成功。另外，塑料光纤的连接对端面藏留的灰尘和碎屑不敏感。
塑料光纤不产生辐射，完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪音的影响。这一点对视频和音频的分流尤为重要，很显然这些干扰和噪音影响图像和服务的品质。塑料光纤可以和铜缆在同一管道里或同一线束并排铺放。塑料光纤不产生噪音，不会对目前的管网产生负面影响。
POF系统的成本低。据说用于家庭消费电子、家庭联网和汽车包括影响、DVD、VCR等的每个连接的成本低于20美金。所以这些器件都可以在一般商店里买到。
最后，塑料光纤的数据传输没有可能被窃听，这样塑料光纤在一些安全程度要求高的场合，就非常适用
虽然石英光纤广泛用于远距离干线通信和光纤到户，但塑料光纤被称之为“平民化”光纤，理由是塑料光纤、相关的连接器件和安装的总成本比较低。在光纤到户、光纤到桌整体方案中，塑料光纤是石英光纤的补充，共同实现一个全光网络 编辑本段应用
光纤到户（FTTH）和光纤到桌面（FTTD）
家庭和办公室智能网络（三网合一）90年代开始，通信技术高速发展，移动通信，卫星传输和光纤通信，将通信演变为高速、大容量、数字化和综合的多媒体业务。在ITU-T的推动下，光纤通信的各种标准纷纷制定，如PDH、SDH、DWDM、AN和B-ISDN等。因此，美国首先提出建立国家信息高速公路的构想：国家信息基础建设（NII），之后各国纷纷制定计划，并推出全球的信息技术建设计划（GII）。70年代，光纤网络主要用于市内等大容量业务区，80年代向市外长途干线发展，到90年代逐步向用户方向延伸，即所谓FTTx应用，也就是光纤到路边（FTTC）、至大楼（FTTB）、光纤到公寓（FTTA），和光纤到户（FTTH）。目前也有采用电缆到家庭（如：CABLE MODEM和ADSL技术）的经济方式，光纤到户是指从干网到小区、用户间的最后接入网阶段全部使用光纤，实现语音、数据、广播电视及各类智能化系统功能的一种接入方式，有利于整合网络功能和各种资源。光纤到户正在世界各地得到推广，日本的光纤到户普及率最高，用户去年底已达到250万户，预计今年底将达到400万。美国从2004年底开始发力，截至今年3月线路建设履盖用户160万，实际开通业务接近20万户。以网络游戏领先全球的韩国，同样对光纤到户给予了很高的期望，从2003年起韩国的电信运营商陆续在光纤到户上加大投资，从2005年开始，宽带投资中光纤到户成为主流。韩国政府预测，到2010年，光纤到户家庭普及率将达到70%。欧洲的英国、德国、瑞典等都在加快发展光纤到户。
光纤到户代表着一个国家宽带的未来，对光器件、光纤光缆等行业有很大的促进作用，我国信息产业部已开始制定FTTH的有关标准，专家预测国内FTTH市场将在2006年全面启动并进入大规模建设期，北京、长沙、武汉已开始了FTTH试点，如武汉市已搭建国内首个光纤到户试点平台，已建成和在建的光纤到户项目近10个，用户规模约为5000户，预计2006年至2007年用户将达到5万户。目前国内已有2500万宽带用户，到2007年每年还将新增1200万用户，如果有20％左右的用户采用FTTH将形成800亿元左右的FTTH设备市场规模，年运营业务收入将达180亿元以上。据国家信息产业部电信研究院信息所的统计和预测，未来5-10年内，全球的光纤接入市场将迅速增长，用于光纤到户的资本将从今年的50亿美元增长到228亿美元，其中亚太地区的资本支出为120亿美元。中国和印度将成为发展最快的国家，估计中国的光纤到户投资将占亚太地区的1/3。
另外，我国一些城市相继提出了升级电信网络、加快光纤到户步伐的目标。北京奥运会组委会宣布，2008年前将投资66亿美元扩展和升级电信网络，上海也提出2010年前电信营业收入由现在的100多亿元增至435亿元，再加上我国设施落后的西部在大开发过程中也将加快信息化步伐，这些都为光纤到户的市场空间提供了现实依据。
汽车应用
现代轿车的各种新功能要求快速可靠地传输更大数据量。多媒体汽车意味着常常要在较差的环境中不受干扰地传输视频和音频等信号，国际MOST标准与IDB标准规定使用塑料光纤。塑料光纤汽车网络已经用在级别较高的轿车上，并经受住了长时间的考验。如：戴姆勒－克莱斯勒（奔驰）“S级”系列以及宝马的“BMW7”系列等。目前，在欧洲大概有16个车型采用了塑料光纤通信系统。
我国部分车型也开始考虑使用塑料光纤通信系统。根据测试专业之Faztec Optronics宜捷威科技的行销企划报告指出，光通讯之Polymer Optical Fiber塑料光纤于车用电子中已成为汽车零组件发展的新主流，目前使用于车内通讯与车内娱乐视听系统，例如车内电视，车内音响，车内灯具，车内开关之联接线路均陆续改用塑料光纤。随着全球汽车工业配合时代趋势调整内装更改为塑料光纤，预估到2010年时，全球车用电子产品市场规模将达1500亿美元，主要市场仍集中于欧洲、北美、日本等地区，所占比重超过80％，而中国大陆是最具发展潜力的新兴市场，近5年来的年复合成长率约维持2成。
消费电子和传感器
塑料光纤在传感器、消费电子领域具有明显的优势，如电脑、视频摄像机、CD-ROM、DVD、VCD、TV、打印机、扫描仪、磁盘和立体声系统等。例如我国DVD行业DVD年产量约为3000万台，用于DVD跳线用的塑料光纤需求量为30000km，价值1200万元；如加工成光缆，价值3000万元，如加工成DVD跳线，价值1.5亿元。考虑到国内主要是把塑料光纤加工成光缆或DVD跳线出口到日本、韩国、台湾、欧美等国家与地区，塑料光纤在国内这方面的市场需求至少有1亿元。
工业控制总线系统
随着计算机和自动控制技术的高速发展，工业自动化水平提高到一个崭新的高度。工业自动化根据其特点和使用方向可分为过程控制自动化、面向生产和制造业的自动化以及自动化测量系统（工业测量仪表）。这些工业自动化系统的建立和发展都有一个共同特点，即由直接控制系统向集散型控制系统发展，而这种集散型控制系统的发展都是以各种工业网络为基础。通过这些形形色色的工业总线系统，各种工业设备构成一个既分散又统一的整体。对POF来说，工业控制总线系统是其最稳定和最大的市场之一。通过转换器，POF可以与RS2
32、RS
422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路，高速传输工业控制信号和指令，避免了因使用全属电缆线路受电磁干扰而导致通信中断的危险。
照明及太阳能利用
由于塑料光纤照明和其它方式相比具有独特优点，所以它已广泛地应用于各种场合，并在不断地推广中。现将目前国内应用情况和场合简述如下：
（1）室内装饰
在室内装饰中，用侧发光光纤来构成轮廊线条，光照均匀、颜色柔和，给人一种和谐幸福的感觉；细端光的合理利用，在家里营造出浪漫温馨的气息，在自己的家里也如同沐浴酒吧的感觉。在酒店大厅中，安装流星光纤制作的水晶吊灯，通过各种色彩和亮点的变化，更显得华丽别致，给人耳目一新的感觉；在KTV包房和演艺大厅里面，利用端光光纤，拼组成具有艺术效果的图案，同时还可以利用端光光纤吊顶，可模拟星空效果，忽明忽暗，使人有无限的太空遐想。
（2）水景照明
水景离开了照明就失去了迷人的景色。而普通照明又给游人带来危险的隐患，我们游览水景时，通常都可以看见“请勿戏水，小心有电”等字样，无疑给我们的游览带来点点遗憾。由于光纤照明实现了光电分离，用光纤照明作为水景的点缀，不但颜色鲜艳新颖，而且绝对安全可靠，实属最佳搭配。光纤照明除了针对水体照明时，使水色更为艳丽动人外，也可用侧光光纤来构成水池的轮廊线。使垂直的彩色水姿与横向的水池轮廓，形成协调的线条美。
（3）城市建筑
在灯光工程中，用侧发光光纤来构成建筑轮廓线是最常见应用实例。特别是对一个城市的形象建筑，以多彩的线条把建筑轮廓在夜色中显得更蔚蔚壮观。同时光纤使用寿命很长，属于免维护产品，大大减低了运营费用。另外，可以改变光纤装饰照明的光色，使建筑物轮廓的色彩随季节或气候而变化，给人们一种人性化的感觉。
（4）园林绿化
在园林绿化中，用端发光光纤来作亭院灯、地埋灯，使绿地、道路在照明的同时也有色彩变化。
（5）道路照明
在景观道路上，装上星星点点的端发光光纤，成为光纤甬道，更增加了景观的趣味性，同时可以将流星光缆平铺于地面，人们走在上面如同在光色中浮游，给游玩的人们无穷的遐想。
（6）溶洞照明
溶洞是一种自然景观，由于它没有阳光照射，全靠灯光来展现它的风采。多变的光色和柔性的光纤，对无规则溶石和湖岸更显出它的有用武之地，使溶洞的景色更迷人。而最重要的是清除了对游客的不安全隐患。
（7）古建筑物及文物照明
在一般的灯光照射下，因紫外光的作用，使图书文物、木结构等建筑物加速老化。同时有电会造成大火的危险。而用光纤照明，既安全又能达到理想的艺术效果。
（8）易燃易爆场合在油库、矿区等严禁火种入内的危险场合中。应用其他各种照明都有明火的隐患。如不小心就会酿成大祸。从安全角度看，因光与电分开，所以光纤照明应是一种最理想的照明。
（9）太阳光的利用
在我们常见的太阳能利用中，都是把太阳光转换为热能或电能，而光纤可将太阳光直接加以利用，用来改善居室照明，对于阴暗的地下室、隧道，采用光纤照明，可让永远见不到阳光的地方能重见光明。
第7篇：光纤申请
申 请
尊敬的福永新和村委领导/福永电信营业厅领导：
兹有我江苏爱仕达电子有限公司，在福永新和村委租赁新和工业北区4号厂房（现新和村委隔壁），目前使用的是福永电信营业厅办理的中国电信10M的宽带网络，但因网速极慢，已严重影响我司在日常的办公，乃至日常工作中的收发文件都特别困难。我司已多次前往营业厅反馈，但迟迟未得到解决，故此次书面申请办理光纤业务，望村委领导和福永电信营业厅领导能尽快协助解决。谢谢！
特此申请！
江苏爱仕达电子有限公司
2016年05月27日
第8篇：光纤申请书
篇1：公司光纤扩容申请报告 光纤扩容报告 公司领导：
公司现有网络使用的6m宽带，上、下行带宽为6144kbps。以最常用的迅雷下载速率为例，6m宽带理论最高能达到768kb/s,实际正常为400kb/s左右。公司现有100台左右的电脑，除去车间和其他电脑封锁网络，大约还有50多台左右的电脑共享上网，按照公司现在网络带宽，即50-60台电脑共享6m带宽，平均每台按最低400k/50=8。现状分析：高峰期间，网络延迟很大，具体表现值浏览网站、收发大附件邮件、检索资料延迟大，异常缓慢；，400k的下载流量，50台电脑共享，平均每台电脑共享8kb，虽然带宽可控制，但因公司业务量增大，收发邮件频繁，控制后收发邮件较慢，特别是高峰期，有多台电脑使用网络时。经常会影响到正常的工作网络使用。收发大附件邮件，容易出错。
一、升级光纤的必要性：
1：现有6m宽带，电信已不提供免费升级服务，不能升级到8m或更高，按目前企业的发展速度，不能提供长期的正常使用。
2：高峰期间，多台电脑收发邮件或ftp极其缓慢。平均每台电脑下行带宽仅为8kb左右，上传带宽(发送邮件)平均仅400kb/50=8kb。只要有几台电脑上传流量超过10多kb,发送大附件邮件和下传ftp文件很难传送。光纤上下行堆成，即下行30m，上行也是30m有足够的带宽使用。
3：如今后公司上线vpn（可远程接入内网、跟办公室办公无差别）和ftp等系统，实现员工出差远程办公需要足够的带宽和固定ip，现有6m宽带固定ip、带宽不够，无法实现，升级后的光纤有固定ip且带宽足够，完全满足要求。
4：现有6m带宽上下行带宽不足，分配带宽使用后作用也不明显，上行带宽仅仅的100kb左右，实际分割带宽作用不明显，如升级光纤后有足够大的上下行带宽，可保证公司重要应用服务及重要人员足够的带宽，使之随时可有畅通的网络通信。
综上所述，现有宽带接入方式，主要因带宽小，影响到了企业现有的办公效率及以后企业信息化建设的发展，因此很有必要升级至30m光纤。
二：现有宽带升级光纤方案和价格：
1：电信光纤电信光纤专线一条+固定ip一个（基础包、无其他捆绑套餐）以下是朱行电信企业部宗经理申请的特别报价
篇2：光纤申请表 篇3：光纤接入申请
营头镇中心小学关于校园接入光纤的申请
营头镇教育委员会：
由于现有宽带带宽不足，设备陈旧不能满足我校教育教学工作，现向教委提出关于接入光纤入校的申请。更新校园网络系统设备以满足我校的教育教育任务。望领导批准。
营头镇中心小学 2013年10月28日
第9篇：光纤短文
小议光纤通信的特点及发展
摘要：介绍光纤通信的原理。综合叙述从人们开始研究光纤到光纤通信在人们日
常生活占据重要地位的发展历史、光纤目前发展的主要部分及现阶段应用范围。
关键词：光纤通信的特点与发展
背景： 光纤是由石英玻璃或塑料制成的很细的纤状物质，是一种导引光波的新
型传输介质。利用全反射原理，使光线能沿弯曲路径从一端传到另一端。不满足全反射条件时在界面上只能部分反射，使光能量不能有效传播。能在光纤中传播的光称为传输模，不能传输的称为辐射膜。按传输特性不同分为单模光纤和多模光纤。光纤通信在技术功能构成上主要分为:信号的发射、信号的合波、信号的传输和放大、信号的分离、信号的接收。
论述：1.发展：人们利用光纤作为光的传输介质研究经历一段艰辛，直到1966
年英籍华人高锟发表论文阐述光纤实现低损耗传输信息的可能性后，对于光纤的研究才迅速展开。1970年在人们的不断努力下光纤通信技术得到广泛应用。1991年底全球铺设光缆563万千米到1995年已超过1100万千米。我国光纤通信产业发展极其迅速，广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等急剧扩展。光纤到户和全网通信是人们目前追求的目标。因宽带有限终端体积不能太大显示屏受限等因素而光纤能有稳定固定终端，有极大宽带更能解决从互联网到用户桌面的难题，并且成本相对更低。光纤到户实验网在武汉成都等已展开。传统网络实现节点全光化但网络结点仍用电器件限制了通信网干线总容量的提高，而用全光网络，信息始终以光的形式传输与交换，具有良好透光、开放、兼容性并有超大容量，目前仍处于发展初期阶段。光纤通信的发展热潮有超高速传输系统、超大容量系统、光传送联网技术等。
2.光纤通信技术的特点:
光纤通信的原理是首选在发送端首先要把传送的信息如话音变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
①频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。
②损耗低中继距长。若采用非石英系统极低损耗光纤,理论分析损耗可能更低。意味光纤通信系统可跨越更大的无中继距，对长途传输线路,因中继站数目的减少,系统成本可大大降低。
③抗电磁干扰能力强因有石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀而且绝缘性好。
④无串音干扰，保密性好。光波在光纤中传输光信号被完善的限制在光波导结构中，任何泄露的射线都被光线的不透明包皮所吸收，无法窃听光缆中的信息。
⑤光纤径细，重量轻，柔软易于铺设
结论：在光纤专题实验中，我绘制半导体激光器电光特性曲线、计算光纤耦
合效率和数值孔径、了解了光纤特性。光信号传输中，我们记录模拟音频信号调制、解调的波形情况、测量了光在光纤中的传输时间。绘制反射式光纤位移传感器调制特性曲线、微弯位移测量及损耗特性并绘制图像。在做实验的过程中，对于光纤传播信息技术能力和巨大潜力使我产生了极大的兴趣。通过这次论文的学习，我又了解到光纤通讯技术的发展过程、现阶段应用范围、未来发展的大概趋势及光纤通信技术的特点。这更使我充分意识到光纤通信技术在现在及未来信息社会中将起到重要作用，信息通信业仍是一个充满生机与活力的产业，信息技术网络技术仍是社会进步重要动力。虽然已取得飞速发展，但仍不能满足实际需要，所以还需对光纤技术进行改造，以充分适应市场需求。
不足：自身知识储备不足，查找资料范围稍有局限性，内容不十分充实。
优点：内容条理清晰，简明易懂。紧扣论文主题。
撰写时间：2013年10月11日星期五
第10篇：光纤优点
光纤通信的优点
光纤通信之所以受到人们的极大重视，这是因为和其它通信手段相比，具有无以伦比的优越性。
1、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。
2、中继距离长
由于光纤具有极低的衰耗系数（目前商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下），若配以适当的光发送与光接收设备，可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆（1.5km）、微波（50km）等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途
一、二级干线通信。据报导，用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。此外，已在进行的光孤子通信试验，已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此，在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。
3、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。
4、适应能力强
适应能力强是指，不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀，可挠性强（弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响）等。
5、体积小、重量轻、便于施工维护
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。
6、原材料来源丰富，潜在价格低廉
制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子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为何光纤速度快？
FTTH（光纤入户）之类的光纤通信服务越来越普及。一说到“光纤”，人们首先就会联想到与铜线传导电信号相比，其数据传输速度更快。这是为什么呢？下面就来介绍一下这方面的情况。
光具有每秒可环绕地球7圈半的速度。也许有人认为这一点是光通信比使用铜线的电通信快的原因，其实完全错了。因为通信中所说的速度不是信号传输的快慢，而是传输数据的能力。仅从信号传输的速度来看，在铜线中传导的电信号与在光纤中传导的光信号并没有太大的差别。但在相同时间里，使用光纤通信的线路所传输的数据量远大于铜线，所以速度就快。
在光纤通信中，发送方将电信号转换成了激光的闪烁（即激光信号）。要想在短时间内传输大量的信息，就要增加闪烁次数。也就是说，短时间内能够多大程度地使激光闪烁，将决定数据传输速度的高低。
使用铜线传导电信号时原理也是如此。通过打开和关闭电信号，或反转正、负极性，来传输数据。能多大程度地更快地打开和关闭电信号、反转电极极性，将决定其数据传输速度。
两者的不同就在于光纤打开和关闭信号的速度（即频率）极限远远高于铜线。这就是使用光纤能够进行高速通信的最主要的原因。
使用铜线的通信不仅是电信号的打开和关闭，还通过各种方法提高传输速度。使用双绞线的千兆位以太网，通过详细地改变电压值，可一次传输5位信息，而不是打开和关闭的2位信息，而且还通过把4对双绞线组成一束实现了1Gbit/秒的传输速度。千兆位以太网的传输方式可以说作为电信号通信技术现今为止已经接近了极限。
而光纤通信使用一根光纤就已经实现了相当于千兆位的1000倍的Tbit /秒级通信。而且，光纤通信速度目前远远没有达到极限。据美国贝尔实验室2001年6月公布的估算结果称，从理论上来讲在光纤通信中足以实现100Tbit/秒的传输速度。现有技术丝毫没有充分发挥光纤的潜力。
与已经接近极限的电信号通信技术相比，光纤通信技术仍有巨大的发展空间。从电信号通信技术发展历程来看光纤通信技术的发展阶段，目前的光通信技术可以说只相当于十几年前1200bit/秒的调制解调器
第11篇：光纤材料
1.光纤倒像器：
光纤倒像器可以将图像反转180°，使传输的像成为倒立的像。具有分辨率高，传输清晰，体积小，重量轻等特点。目前主要用来代替微光夜视仪中的中继透镜系统，也被广泛应用于需要倒像的装置中。
2.中继透镜系统：
一种用在投影系统中的透镜系统，用于逐个像素地将从第一成像器输出的光中继到第二成像器上，所述透镜系统包括双高斯透镜组，具有小于大约0.015％的失真，并且将特定像素的光能量的至少大约90％投影在大约15.4平方微米内。
3.光锥：
一种由光锥外壳(1)和光锥锥体(2)两部分构成的光锥，其特征是该光锥的光锥锥体(2)由一端粗、另一端细的光纤丝压缩而成。
4.光纤板：
光学纤维面板具有传光效率高，级间耦合损失小，传像清晰、真实，在光学上具有零厚度等特点。最典型的应用是作为微光像增强器的光学输入、输出窗口，对提高成像器件的品质起着重要作用。广泛的应用于各种阴极射线管、摄像管、CCD耦合及其他需要传送图像的仪器和设备中。
光纤的参数，光纤的特性较多，这里从工程角度介绍一些单模光纤的相关性能。
1.几何特性
光纤的几何特性与施工有紧密的联系。光纤的几何特性包括包层直径、包层不圆度、芯直径、芯不圆度和芯/包同芯度误差，其中，单模光纤用模场直径代替几何意义上的芯直径，为了减小单模光纤的接续损耗，需对光纤的模场直径的容差和芯/包同心度误差大小进行严格控制。最新的标准中要求，模场直径的容差应控制在±0.7μm 内，芯/包同芯度误差应不大于 0.8μm。
a.模场直径
单模光纤只传输基模(LP01 模)，其场强随空间的分布称为模场。单模光纤的基模不仅分布于纤芯中，而且有相当部分的能量在包层中传输，由于光的衍射效应，要测出纤芯直径的准确值是很困难的。因而单模光纤纤芯直径的概念在物理上已失去了意义，而应改用模场直径的概念。模场直径是表示基模场强空间场强分布集中程度的度量。
模场直径越小，可以减小 1550nm 波长区的宏弯损耗和微弯损耗，但可能会导致光纤连接损耗增加，同时随着纤芯直径的变小，纤芯中的光功率密度越来越大，非线性效应发生的显著性也逐渐增大，因此，对模场直径规范要综合考虑。
b.芯/包同心度误差
芯/包同心度误差指光纤芯层中心和包层中心之间的距离。该参数对光纤的接头损耗有很大的影响，光纤连接损耗大致与模场同心度误差的平方成正比。目前ITU-T 建议 G.652 规定 1310nm 处的模场同心度误差不得大于 0.8µm，而目前实际商用光纤这个指标小于 0.5µm。
多模光纤的特性参数
① 衰耗系数a
衰耗系数是多模光纤最重要的特性参数之一（另一个是带宽系数）。因为在很大程度上决定了多模光纤通信的中继距离。
其中最主要的是杂质吸收所引起的衰耗。在光纤材料中的杂质如氢氧根离子、过渡金属离子（铜、铁、铬等）对光的吸收能力极强，它们是产生光纤衰耗的主要因素。因此要想获得低衰耗光纤，必须对制造光纤用的原材料二氧化硅等进行十分严格的化学提纯，使其杂质的含量降到几个PPb 以下。
② 光纤的色散与带宽
色散当一个光脉冲从光纤输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，甚至有了明显的失真。这说明光纤对光脉冲有展宽作用，即光纤存在着色散（色散是沿用了光学中的名词）。光纤的色散是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。
光纤的色散可以分为三部分即模式色散、材料色散与波导色散。
模式色散Δτm因为光在多模光纤中传输时会存在着许多种传播模式，而每种传播模式具有不同的传播速度与相位，因此虽然在输入端同时输入光脉冲信号，但到达到接收端的时间却不同，于是产生了脉冲展宽现象。
对多模光纤而言，由于其模式色散比较严重，而且其数值也较大，所以其材料色散不占主导地位。但对单模光纤而言，由于其模式色散为零，所以其材料色散占主要地位。
波导色散Δτw所谓波导色散是指由光纤的波导结构所引起的色散。对多模光纤而言，其波导色散的影响甚小。
需要注意的是，由于光信号是以光功率来度量的，所以其带宽又称为3dB光带宽。即光功率信号衰减3dB 时意味着输出光功率信号减少一半。而一般的电缆之带宽称为6dB电带宽，因为输出电信号是以电压或电流来度量的。引起光纤带宽变窄的主要原因是光纤的色散。对于多模光纤而言，因为其模式色散占统治地位（材料色散与波导色散的大小可以忽略不计），所以其带宽又称模式色散带宽，或称模时变带宽。对单模光纤而言，由于其模式色散为零，所以材料色散与波导色散占主要地位。注意，单模光纤没有带宽系数的概念，仅有色散系数的概念。
根均方带宽σf带宽系数Bc 是在频域范围内描述光纤传输特性的重要参数，实际上它演用了模拟通信的概念，在数字光纤通信中的实际意义并不大。在时域范围内，人们经常使用根均方带宽σf来描述光纤的传输特性。
一方面在实际工作中人们在时域内进行测量比在频域内测量更加方便可行；另一方面光纤的根均方带宽σf 与数字光纤通信理论有着更密切的关系，因为它能直接和其传输的光脉冲的根均方脉宽发生联系。而根均方脉宽不仅能确切地描述光脉冲的特性，而且与光纤通信系统的传输中继距离密切相关，所以在光纤通信的理论中经常用到它。
在时域范围内，光纤的冲击响应是一个高斯波形，如图2.12 所示。光纤的根均方带宽的物理含义是：对应于光纤高斯形冲击响应最大函数值的0.61 倍时，自变量时间t 的数值。它与光纤模畸变带宽的关系为
③ 数值孔径NA
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。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。
在光学中，数值孔径是表示光学透镜性能的参数之一。用放大镜把太阳光汇聚起来，能点燃纸张就是一个典型例子。若平行光线照射在透镜上，并经过透镜聚焦于焦点处时，假设从焦点到透镜边缘的仰角为θ，则取其正弦值，称之为该透镜的数值孔径，光纤的数值孔径大小与纤芯折射率，及纤芯－包层相对折射率差有关。从物理上看，光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。NA越大，则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看，NA越大越好，因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。但是NA太大时，光纤的模畸变加大，会影响光纤的带宽。因此，在光纤通信系统中，对光纤的数值孔径有一定的要求。通常为了最有效地把光射入到光纤中去，应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行集光。
数值孔径是多模光纤的重要参数，它表征光纤端面接收光的能力，其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响。CCITT 建议多模光纤的数值孔径取值范围为0.18～0.23，其对应的光纤端面接收角θc=10°～13°。
此外，（2.3）式的数值孔径表达式是在阶跃光纤的条件下推导出来的，即认为纤芯区域的折射率是均匀的。但多模光纤目前大多为渐变光纤，其纤芯区域中的折射率是渐变的。所以对应于（2.3）式的数值孔径叫做最大理论数值孔径NAt，而在实际中却最常使用强度有效数值孔径NAe，它们两者的关系为NAt=1.05NAe（2.15）
④ 归一化频率V
归一化频率是光纤的最重要的结构参数，它能表征光纤中传播模式的数量。
单模光纤的特性参数
① 衰耗系数a
其规定与物理含义与多模光纤完全相同，在此不多叙述。
② 色散系数D(λ)
我们已经知道，光纤的色散可以分为三大部分即模式色散、材料色散与波导色散。而对于单模光纤而言，由于实现了单模传输所以不存在模式色散的问题，故其色散主要表现为材料色散与波导色散（统称模内色散）。
综合考虑单模光纤的材料色散与波导色散，统称色散系数。色散系数可以这样理解：每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值。因此，L公里光纤由色散引起的脉冲展宽值为： σ=δλ·D（λ）·L（2.17）
其中：δλ为光源谱宽σ为根均方展宽值色散系数越小越好。光纤的色散系数越小，就意味着其带宽系数越大即传输容量越大。例如CCITT 建议在波长1.31 微米处单模光纤的色散系数应小于3.5ps/km.nm。经过计算，其带宽系数在25000MHz·km 以上，是多模光纤的60多倍（多模光纤的带宽系数一般在1000MHz·km 以下）。
③ 模场直径d
模场直径表征单模光纤集中光能量的程度。
由于单模光纤中只有基模在进行传输，因此粗略地讲，模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径（实际上基模光斑并没有明显的边界）。可以极其粗略地认为（很不严格的说法），模场直径d 和单模光纤的纤芯直径相近。
④ 截止波长λc
我们知道，当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时，才能实现单模传输，即在光纤中仅有基模在传输，其余的高次模全部截止。也就是说，除了光纤的参量如纤芯半径，数值孔径必须满足一定条件外，要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值，即λ≥λc，这个数值就叫做单模光纤的截止波长。
因此，截止波长λc的含义是，能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。也就是说，尽管其它条件皆满足，但如果光波波长不大于单模光纤的截止波长，仍不可能实现单模传输。
5、回损---Return Lo
反射损耗又称为回波损耗，它是指出光端，后向反射光相对输入光的比率的分贝数，回波损耗愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响
以上我们简单介绍了多模光纤与单模光纤几项重要的特性参数，尽管光纤的特性参数很多，但作为一个系统工作者能了解上述特性参数就已经足够了。
1、光纤类型
二氧化硅B1.1单模光纤。
2、工作波长
满足13l0nm和1550nm传输窗口的型能指标
3、截止波长
2m涂覆光纤上测试的λc值为
1100cm~1280nm,22m成缆光纤上测试的λcc值
≤1270nm。
4、几何性质
模场直径：标称值(9.3 μm)±10%。
包层直径：标称值125μm±2μm。
涂层直径：标称值245±10μm。
场模不圆度：≤6%。
包层不圆度：n
模场/包层同心度偏差:≤1.0μm。
包层/涂层同心度误差: ≤12.5μm。
5、涂覆层
光纤涂敷层与光纤表面紧密接触不退色、不迁染。
涂覆层须易剥离，以便光纤接续。
6、筛选水平和疲劳系数
光纤须通过全长度张力测试，其筛选水平须相当
于在应力至少0.42GPa(相当于应变约0.6%)下持续一
秒时间。光纤的疲劳系数≥20。
7、色散特性
(1)零色散波长范围为1300~1324nm(2)最大零色散点斜率不大于0.093ps/(n㎡.km)。
(3)1288～1339nm范围内色散系数不大于
3.5ps/n㎡.km
(4)1271—1360mm范围内色散系数不大于
5.3ps/n㎡.km
(5)1550nm波长的色散系数不大于18ps/n㎡.km(6)1480—1580nm范围内色散系数不大于20ps/n
㎡.km
8、衰减特性
(1)在13l0nm波长上的最大衰减系数为：
0.36dB/km。在1285~1330nm波长范围内，任一波长
上光纤的衰减系数与13l0nm波长上的衰减系数相比，其差值不超过0.03dB/km。在1550nm波长上的最大衰
减系数为：0.21dB/km。在1480～1580nm波长围为，任一波长上光纤的衰减系数与1550nm波长上的衰数
相比，其差值不超过0.05dB/km。
(2)光纤衰减曲线应有良好的线性并且无明显台
阶。用OTDR检测任意一根光纤时，在13l0nm和1550nm
处500m光纤的衰减值不大于(amean±0.10dB)/2，amean是光纤的平均衰减系数。
9、宏弯损耗
以半径37.5mm送绕100圈，在1550波长上测得的弯曲附加损耗≤0.5dB
10、衰减不均匀性
光纤衰减不均匀性：≤0.05dB
光纤是一种传输介质，是依照光的全反射的原理制造的。光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介，是一条以玻璃或塑胶纤维作为让讯息通过的传输媒介。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。光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害，如水，火，电击等。光缆分为：光纤、缓冲层及披覆。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15mm~50mm，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8mm~10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。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。
