光纤通信的基本原理和特性介绍
光纤通信原理：光信号在光纤中的传播
光纤通信原理：光信号在光纤中的传播光纤通信是一种通过光信号在光纤中传播来进行信息传输的高速通信技术。
以下是光纤通信的基本原理：1. 基本组成：光源：光纤通信系统的起点是光源，通常使用激光器或发光二极管产生光信号。
光纤：光纤是一根细长的玻璃或塑料纤维，具有高折射率，使光信号能够在其内部发生全反射。
接收器：光接收器用于接收光纤中传输的光信号，并将其转换为电信号。
2. 光信号传播过程：全反射：光信号在光纤中传播时，由于光纤的高折射率，发生全反射，使光信号一直保持在光纤内部。
多模和单模：光纤通信可以采用多模光纤或单模光纤。
多模光纤允许多个光模式传播，而单模光纤只允许单个光模式传播，提高了传输距离和带宽。
3. 传输特性：低损耗：光纤通信的传输损耗相对较低，因为光信号在光纤中的传播经历的全反射减小了信号的衰减。
高带宽：光纤通信支持高带宽传输，允许传输大量数据。
抗干扰：光纤通信对电磁干扰具有较强的抗干扰能力，因为光信号在光纤中传播不受电磁场影响。
4. 信号调制与解调：调制与解调：光信号可以通过调制技术携带不同的信息，如振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
接收端需要解调光信号以还原传输的信息。
5. 应用领域：通信网络：光纤通信广泛应用于长距离通信网络，包括电话、互联网和有线电视等。
医疗设备：在医疗领域，光纤通信用于内窥镜和激光手术设备，实现高效的图像传输和精准的激光操作。
传感器系统：光纤传感器系统利用光纤的特性，用于测量温度、压力和应变等物理量。
6. 光纤网络拓扑：星型拓扑：在光纤通信网络中，通常采用星型拓扑结构，其中中心设备连接到多个终端设备，使得光信号能够在不同设备之间传输。
7. 光纤技术进展：光纤放大器：引入了光纤放大器，如光纤放大器（EDFA），用于放大光信号，增加通信距离。
光纤通信系统：光纤通信系统的进一步发展包括光波分复用技术（WDM）、光时分复用技术（OTDM）等，提高了系统的容量和效率。
光纤通信基本原理及特点
光纤通信基本原理及特点光纤通信是现代通信技术中的一种重要方式，其基本原理是将信息通过光信号传输，利用光学纤维的特性实现信息的传输。
与传统的通信方式相比，光纤通信具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性强等优点。
光纤通信的基本原理是利用光纤中的光信号传输信息。
光纤是由一个透明的玻璃或塑料纤维组成的，内壁上涂覆了一层折射率较高的材料，使得光可以在内壁上发生多次反射，从而实现信息的传输。
当光线从光导纤维的一端射入时，它会经过内壁上的折射，然后再经过反射，形成一个环路。
当信息被编码成为光信号后，它会被发送到光纤的另一端，经过同样的过程，实现信息的传输。
光纤通信的特点主要表现在以下几个方面：1.传输速度快光纤通信的传输速度非常快，是传统通信方式无法比拟的。
这主要是由于光纤的传输过程中没有衰减，可以实现高速传输。
根据不同的实验结果，光纤通信的传输速度可以达到数百兆比特每秒，远高于其他通信方式。
2.传输距离远光纤通信的另一个特点是传输距离非常远。
光纤的传输距离取决于其直径和传输方式，但是无论如何，光纤通信的传输距离都远大于其他通信方式。
以目前最常用的单模光纤为例，其传输距离可以达到几十公里，甚至上百年。
3.抗干扰性强光纤通信的抗干扰性也非常强。
由于光纤通信是纯光信号传输，不会受到电磁干扰、信号干扰等影响。
此外，光纤通信的信号传输不会因为距离的增加而衰减，因此可以保证传输质量。
4.能耗低光纤通信的能耗相对较低。
这是因为光纤通信的信号传输不需要进行调制，因此信号的传输损耗非常小。
这也意味着，与其他通信方式相比，光纤通信的能耗更低，更环保。
总的来说，光纤通信具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性强、能耗低等优点。
随着科技的不断发展，光纤通信的应用越来越广泛，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
现代光纤通信技术及其应用
现代光纤通信技术及其应用随着现代社会信息的迅速发展，通信技术也在不断更新和发展。
光纤通信技术作为其中的一个重要分支，已经成为了现代通信领域中不可或缺的一部分。
本文将着重介绍光纤通信技术的基本原理、发展历程以及在现代社会中的广泛应用。
一、光纤通信技术的基本原理光纤通信技术是一种将光信号作为信息的传输介质的技术。
光是电磁波的一种，它的波长远远短于无线电波，因此具有更高的频率和更强的能量。
光纤通信技术利用这种特性，将电信号通过调制后转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换成电信号，实现数据传输和通信的过程。
光纤通信系统主要由三部分组成：光源、传输介质和检测器。
光源产生的光信号进入光纤中，经过光纤的传输后到达接收端，接收器将光信号转换为电信号，最终输出数字信号。
整个过程中光源、光纤和检测器的性能都会影响通信质量的好坏。
二、光纤通信技术的发展历程光纤通信技术的发展可以追溯到19世纪，当时科学家就已经发现了光可以通过玻璃管进行传输。
20世纪初，民用电话开始普及，传输距离越来越长，信号失真的问题也越来越严重。
1960年代，美国贝尔实验室的科学家率先提出了光纤通信技术的概念，并于1970年代将其实现。
1980年代，光纤通信技术开始商业化运营，迅速发展，逐渐替代了传统的无线电通信和有线电缆通信等传输方式。
到了21世纪，光纤通信技术已经成为了全球通信领域的主要技术之一。
目前，世界上许多国家都在大力推进光纤通信技术的发展，提高通信的质量和速度，为现代化建设和信息化发展提供强有力的支持。
三、光纤通信技术在现代社会中的广泛应用随着互联网的兴起，光纤通信技术在信息领域的应用越来越广泛。
目前，光纤通信技术已经被应用于许多领域，例如：1. 互联网通信光纤通信技术被广泛应用于互联网通信领域，极大地提高了互联网传输的速度和带宽。
同时，由于光纤通信技术具有抗干扰能力强、传输损耗小等特点，使得互联网通信更加稳定可靠。
2. 医疗行业光纤通信技术在医疗行业中的应用主要集中在光纤内窥镜和光学成像领域。
光纤通信的原理
光纤通信的原理
光纤通信是一种利用光纤作为传输介质进行信息传输的通信方式。
光纤通信的原理主要依靠光的全反射和光的波导特性来实现。
光纤通信具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰能力强等优点，因此在现代通信领域得到了广泛的应用。
首先，光纤通信的原理基于光的全反射。
当光线从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角时，光线将会发生全反射，完全留在光密介质中传播。
光纤的核心部分就是利用了这一原理，光线在光纤内部不断发生全反射，从而实现信号的传输。
这种全反射的特性使得光纤可以实现长距离的信号传输，而且信号几乎不会受到衰减和干扰。
其次，光纤通信的原理还依赖于光的波导特性。
光纤的结构是由一根纤维芯和包裹在外面的护套组成，光线主要是通过纤维芯来传播的。
纤维芯的直径非常小，通常只有几微米，这就使得光线只能沿着纤维芯的轴线传播，而不会发生散射。
这种波导特性保证了光纤通信的高效传输，同时也保证了信号的保密性，因为外部无法轻易窃取到信号。
除此之外，光纤通信的原理还涉及到光的调制和解调技术。
在光纤通信中，光信号需要经过调制器进行数字信号的转换，然后通过光纤进行传输，最终到达解调器进行信号的解析。
调制和解调技术的发展，使得光纤通信可以实现更高的传输速率和更可靠的信号传输质量。
总的来说，光纤通信的原理是基于光的全反射和波导特性，通过光的调制和解调技术实现信息的传输。
光纤通信具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰能力强等优点，因此在现代通信领域得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步，光纤通信的原理也在不断完善和发展，为人们的通信生活带来了更多的便利和可能性。
光纤通信的原理
光纤通信的原理光纤通信是一种高速、高品质的通信方式，它的应用越来越广泛。
而光纤通信的原理也是我们需要了解的。
在这篇文章中，我们将深入了解一下光纤通信的原理。
一、光纤通信的基本原理光纤通信的基本原理是通过光波在光纤中的传导和传输，实现信息的传递。
它的核心部件是光纤，光纤是一种具有高折射率的玻璃或塑料材质，由芯、包层和壳三个部分构成。
其中，芯是光纤中的主要组成部分，是光波的传输介质。
包层是芯的外部层，主要作用是保护芯。
壳是一层在包层外的附加层，主要作用是增强光纤的物理维度。
二、光纤的工作原理光纤的传输速率高、品质好是由于它的清晰的工作原理所致。
在正常运行时，光波通过光纤中的反射和折射逐渐传递。
当光波进入光纤的芯部分时，由于芯的高折射率，光波会在芯和包层的分界面处发生全反射。
这样，光波就可以一直沿着光纤的芯传播，直到到达另一种终端。
由于光纤基本上不受影响，即使在光纤的两个端口距离很远的情况下，光波仍然可以完整地在光纤中传导。
这就使光纤成为一种高速、高品质的通信媒介。
三、光波的特性光波的特性对于光纤通信的实现有着非常重要的作用。
其中，光波的谱线宽度和光波的偏振是光纤通信中最为重要的两个特征。
光波的谱线宽度决定了信号传输速率和信号的传递距离，它越小就说明信号传输速率越高，信号传递距离越远。
而光波的偏振则决定了信号的传输方向，保证了信号的正常传输。
四、光纤传输的优点光纤通信的优点主要体现在以下三个方面：1.高速传输：光纤通信使用光波作为传递信息的媒介，光波的传输速率极高，可以实现高速数据的传输。
2.高品质传输：光纤通信的传输信号不受外界干扰，保证了传输的高品质。
3.带宽大：光纤通信的带宽很大，可以满足音频、视频等大容量数据的传输需求。
五、光纤通信的应用随着科技的发展和社会需求的不断增长，光纤通信的应用越来越广泛。
目前，光纤通信已经成为音频、视频、数据、高速互联网等领域的主流技术。
此外，光纤通信还具有广泛的应用前景，如城市交通管理、安全监控、医疗卫生、智能图书馆等等。
光纤通信的原理和技术
光纤通信的原理和技术随着现代信息的迅速发展，人们对快速高效的通信需求越来越大。
而光纤通信作为一种高速传输技术，已经被广泛运用于现代通信行业中。
本文将介绍光纤通信的原理和技术。
一、光纤通信的原理光纤通信是利用光学原理传输信息，通信信号在光纤中以光信号形式传输。
光纤传输能够最大限度地利用光的不带宽特性，减少损失。
1. 光纤的基本结构和属性光纤是用高纯度的二氧化硅、石英玻璃等材料制作的细长、柔软的玻璃线。
它由纤芯、包层和外护层三个部分构成。
其中纤芯是光信号的传输通道，通常是数百至数千微米宽的玻璃或塑料芯线。
包层是覆盖在纤芯表面的一层低折射率材料，其作用是使光束一致地沿纤芯传播。
外护层是一层透明的保护层，通常是塑料或玻璃。
2. 光信号的传输原理光纤通信的数据传输过程包括信号转换、调制、传输和解调四步。
传输信号时，发射器把电子信号转化为光信号，通过信号调制将数字信号转变为模拟信号，以光在纤芯中传输，然后通过解调将接收到的模拟信号转化为数字信号。
光纤的折射率很高，因此传输过程中，光束会一直沿着纤芯传送。
同时，光的传播速度很快，大约是空气中光速的三分之二。
这就保证了光信号的高速传输性能。
二、光纤通信的技术1. CWDM技术CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing）技术是一种低成本、使用方便的多波长分复用技术。
使用CWDM技术，可以将多个通道的信号通过同一个光纤线路进行传输，从而实现光纤通信的传输效率和带宽资源的充分利用。
CWDM技术可以在单根光纤上传输多达16个波长，每个波长之间的带宽可达10Gbps。
2. DWDM技术DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）技术则可以将更多的信道传输到同一条光纤线路中。
DWDM技术可以将光纤的带宽分成40个波长，每个波长的带宽则可达到10Gbps，可直接实现3.2Tbps的传输速率。
通信工程中的光纤通信技术资料
通信工程中的光纤通信技术资料光纤通信技术在通信工程中扮演着至关重要的角色，其广泛应用于电信、互联网、有线电视等领域。
本文将对光纤通信技术的原理、分类、应用以及未来发展进行详细介绍。
一、光纤通信技术的原理光纤通信技术是在光纤中传输光信号来实现信息传输的方法。
其基本原理是利用光纤中的光波导特性，将发光器发出的光信号转变为光脉冲，并通过光纤中的全反射作用将光信号传输到接收器处，再将光信号转变为电信号进行解码。
光纤通信技术相较于传统的电缆传输技术具有传输距离远、传输速度快、传输带宽大等优势。
二、光纤通信技术的分类根据光纤的结构和传输方式的不同，光纤通信技术可分为单模光纤通信和多模光纤通信两大类。
1. 单模光纤通信单模光纤通信是指在光纤中只有一条主模式传输的方式。
其光纤核心较细，能够保证光信号在内部只有一个主要的有效传输路径，从而降低传输损耗。
由于单模光纤的传输特性能使其在长距离传输时信号衰减较小，传输质量较高，广泛应用于电话通信、广域网等领域。
2. 多模光纤通信多模光纤通信是指在光纤中存在多个模式传输的方式。
其光纤核心较大，能够同时传输多个光信号，但随着传输距离的增加，多模光纤的色散效应会导致信号失真，传输质量下降。
多模光纤通信适用于短距离通信，广泛应用于数据中心、局域网等场景。
三、光纤通信技术的应用随着光纤通信技术的不断发展，其在各个领域得到了广泛的应用。
1. 电信领域光纤通信技术是实现宽带接入的重要方式，其在电信领域中被广泛应用于电话通信、宽带接入、光纤到户等方面。
通过利用光纤通信技术，可以提供更高的传输速度和更稳定的网络连接，满足用户对通信质量和速度的需求。
2. 互联网领域光纤通信技术是实现互联网高速传输的关键支撑技术。
通过光纤网络，互联网用户可以享受到更快的上网速度和更稳定的网络连接，实现大规模数据传输和多媒体内容的高效传输。
3. 有线电视领域光纤通信技术在有线电视领域中也有重要应用。
传统的有线电视网络采用同轴电缆进行信号传输，而光纤通信技术的应用可以实现更高的信号质量和更大的频宽，提供更清晰、稳定的电视信号。
光纤通信的基本原理
光纤通信的基本原理光纤通信是一种通过光信号传输信息的通信技术，其基本原理是利用光的衍射和反射特性在光纤中传输信号。
相对于传统的电信号传输方式，光纤通信具有更大的带宽和更高的传输速度，成为现代通信领域的重要技术。
一、光的传播特性光的传播特性是光纤通信的基石。
光可以沿直线传播，遵循光的衍射和反射原理。
当光遇到边界时，会发生折射和反射，使光能在光纤中传输。
二、光纤的结构与工作原理光纤由纤芯和包层组成，其中纤芯是光信号的传输介质，包层则起到光的泄漏和保护作用。
当光信号进入光纤时，会在纤芯中传播，并通过光的衍射和反射在光纤中不断传输，直到到达目的地。
三、光的调制与解调为了在光纤中传输信息，需要将电信号转换成光信号进行调制。
光的调制有直接调制和间接调制两种方式。
直接调制是通过改变光源的电流或电压来改变光的强度，间接调制则是通过改变光的相位或频率来调制光信号。
解调则是将光信号转换回电信号，以便接收方进行处理和解析。
解调可以通过光探测器，如光电二极管、光电转换器等实现，将光信号转换为电信号。
四、光的放大与传输在光纤通信中，需要保证光信号能够在长距离传输而不损失太多信号强度。
为了解决光信号的衰减问题，光纤通信系统采用光纤放大器对光信号进行放大。
光纤放大器通过掺入掺杂物改变光纤中的折射率，使光信号在光纤中传输时得到补偿。
常见的光纤放大器有光纤放大器、光纤激光器等。
通过光的放大，光信号可以在光纤中传输较长距离。
五、光纤通信的优点与应用相对于传统的电信号传输方式，光纤通信具有很多优点。
首先，光纤通信具有更大的传输带宽和更高的传输速度，能够满足大容量、高速率的通信需求。
其次，光纤通信不受电磁干扰，信号传输稳定可靠。
另外，光纤通信具有小尺寸、轻量化的特点，便于安装和维护。
光纤通信广泛应用于各个领域，如电信、互联网、有线电视等。
特别是在互联网普及和数据传输需求增长的背景下，光纤通信在数据中心、企业网络、移动通信等领域发挥着重要作用。
简述光纤通信的原理及应用
简述光纤通信的原理及应用一、光纤通信的原理光纤通信是一种利用光学原理传输信息的技术。
其原理基于光的折射与反射特性，即光线在两种介质之间传播时会发生折射或反射。
光纤通信利用光纤作为信息传输的介质，通过将信息转化为光信号，并利用光的折射与反射，将光信号在光纤中传输，并在接收端将光信号转化为电信号，从而实现信息的传输。
光纤通信的原理主要包括以下几个方面：1.1 光的传播特性光在光纤中的传播主要遵循光的折射和反射特性。
当光线从一种介质（如空气）射入到另一种具有不同折射率的介质（如玻璃光纤）中时，光线会发生折射。
而光线在介质表面发生反射时，会沿着入射角等于反射角的方向反射。
基于这些特性，光纤可以将光信号传输到目标位置。
1.2 光的衰减与色散光在光纤中的传播过程中，会受到衰减和色散的影响。
光在光纤中传播时，会发生能量损耗，导致光信号的强度逐渐减弱，这就是光的衰减现象。
而色散是由于光的不同频率成分传播速度不同而引起的，导致光信号在传输过程中发生信号失真。
1.3 光的调制与解调光纤通信中，发送端将电信号转化为光信号进行传输，这个过程叫做光的调制。
而光信号到达接收端后需要将光信号再转化为电信号，这个过程叫做光的解调。
光的调制和解调过程采用的是光电器件，如光电二极管等。
1.4 波分复用技术波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing，WDM）是光纤通信的一项重要技术。
它利用不同波长的光信号在光纤中进行并行传输，从而实现光纤通信的高容量传输。
利用波分复用技术，可以实现多个光信号同时传输，大大提高了光纤通信的传输速率和带宽。
二、光纤通信的应用光纤通信作为一种高速、大容量、抗干扰能力强的通信方式，在现代通信领域的应用非常广泛。
下面列举一些光纤通信的主要应用领域：•宽带接入光纤通信作为宽带接入的主要手段，能够提供高速、稳定的网络连接，满足了人们对于宽带网络的需求。
光纤宽带接入常见的应用包括光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）等，广泛用于家庭、办公楼、学校等场所，提供高速互联网接入服务。
光纤通信基本概念
光纤通信基本概念
光纤通信基本概念：
①介质特性光纤由高纯度二氧化硅拉制而成中心为纤芯外围包裹着折射率略低的包层二者共同构成光波导结构；
②工作原理基于全反射原理当光线从高折射率介质射向低折射率介质且入射角大于临界角时会在界面处反射；
③光源选择通常采用发光二极管或激光器作为光源前者成本低廉但相干性较差后者则相反适用于长距离传输；
④调制技术将待发送信息加载到光载波上最简单直接的方式是强度调制即根据信号变化改变光源输出功率；
⑤传输损耗尽管光纤损耗远低于铜线但仍然存在主要有吸收散射两种类型其中弯曲辐射连接不良也会造成额外损失；
⑥中继放大每隔一段距离需插入光电转换器将信号恢复成电信号放大后再变回光信号继续向前传播；
⑦接收解调终端设备通过光电探测器将接收到的微弱光信号还原成原始电信号再经解调滤波送入计算机处理；
⑧多路复用为了提高带宽利用率通常采用波分复用技术即在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号；
⑨应用领域凭借其大容量远距离抗干扰等优点广泛应用于长途干线城域网数据中心互联家庭宽带接入；
⑩安全防护由于光信号无法被普通窃听器材截获因此天然具备较高安全性但仍需注意物理层面的防护；
⑪发展现状近年来随着光纤预制棒拉丝技术不断进步单模光纤已成为主流并且向着更高性能方向发展；
⑫未来趋势展望未来光纤通信将朝着超高速超大容量方向迈进同时与无线传感网物联网等新兴领域深度融合。
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单模光纤的类型 －1
有不同类型的单模光纤，它们按照其衰减范围、色散（CD）值以及模式 色散（PMD）系数被分类。ITU-T已经提供了一组标准以便对单模光 纤进
光纤的传输 特性－衰减
光在光纤中的传输采用三个基本单元：一台发射机，一台接收机以及一 个 传输媒质，通过此媒质，信号由一端被传送到另一端。光纤的使用在 系统 中引入了衰减与色散。衰减会增加对发射机功率的要求，以便满足 接受的 功率要求。而另一方面，色散限制了能够在光纤中传输的数据的 带宽。 衰减 当光信号通过光纤传输时，它的功率电平减少。功率电平的增加以 dB或者每单位距离上的损耗的比率（dB/km）来表示。 光纤光谱衰减：光在光纤中传输的两个主要的损耗机制是光吸收与光散 射。 光吸收 由于分子谐振与波长的不纯，光能量被转化为热能，光在光纤材 料中被吸 收。例如氢与氢氧化物的谐振出现在大约1244 nm与1383 nm。 瑞利散射 散射，主要是瑞利散射，也会造成衰减。散射引起光能在所有 方向上的色 散，有些能量跑出光纤纤芯。这一光能中的小部分被返回到 纤芯中，被称 为后向散射。 前向光散射（喇曼散射）与后向光散射（布里渊散射）是两个附加散射 现 象，它们在高功率条件下出现于光材料内。 衰减取决于光纤类型与波长。例如，瑞利散射与波长的四次方称成反比。 如果画出一条光纤的吸收光谱与激光器波长的关系曲线，则可以看到光 纤 的某些特性。下图说明了入射光波长与全部光纤衰减之间的关系。
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多模光纤的类型
ITU-T G.651 标准定义了50／125μm渐变折射率多 模光纤光缆的特性。在多模光纤应用中，对于带宽 不断增加的需求，包括G比特以太网（GigE）与10 GigE，已经产生了三种不同 ISO 类别的定义。
光通信
光通信系统的原理是通过一条光纤将一个信号传送到远端的 接收机上。在发送端，电信号被转换为光信号，并且在接收 端被转换回原来的电信号。与其它传输方式，例如与铜缆以 及无线通信系统相比，光纤通信具有几个优点。
• 信号可以被长距离（200 km）发送，无需再生 • 传输对电磁干扰不敏感。此外，光纤不导电，因此，实际上对于射频 干扰不敏感 • 光纤系统比铜缆或者同轴电缆系统能够提供更大的容量 • 光缆比铜缆重量更轻、体积更小。因此，光缆能够在一个更小的空间 内容纳更大数量的光纤。例如，单模光纤光缆能够包含144根光纤。 • 光纤可靠性好，灵活性非常高，对于振动不敏感 • 光纤能够使用25年（相对地，卫星通信系统能够使用10年） • 光纤的工作温度是可变的，但是，通常光纤的工作温度范围是-40℃ 到 +80℃
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传输原理
光线以不同的角度进入光纤，按照不同的路线传输。 以非常小的角度进入纤芯中心的光线将会经过一个 相对直接的路径来通过光纤的中心。以非常大的入 射角度或者接近光纤纤芯外侧边缘的角度进入纤芯 中心的光线将会经过一个相对不直接的、更长的路 径来通过光纤的中心，并且通过光纤的时间会更长。 由一个给定入射角以及给定入射点所产生的每条路 径将会产生一个模式。每个模式通过光纤进行传输 都一定程度地被衰减。
光纤类型－多模光纤
对于渐变折射率多模光纤，典型的衰减为： 850 nm 处为：3 dB/km 1300 nm 处为：1 dB/km 对于渐变折射率多模光纤，典型的数值孔径为：0 .2 对于渐变折射率多模光纤，典型的带宽长度积为： 850 nm 处为：160 MHz· km 1300 nm 处为：500 MHz· km 折射率的典型值为 : 850 nm 处对于62.5μm为：1.49 850 nm 处对于50μm为：1.475，1300 nm 处对于50μm为：1.465
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模场直径
单模光纤的模场直径（MFD）可以被表示为大部分光能所通过的光纤的部 分。 MFD大于芯径的物理尺寸。这就是说，一根物理芯径为8μm的光纤可能会产生 9.5μm的模场直径。这一现象的发生是由于一些光能量还通过包层进行传输。 在熔接过程中，大的模场直径对于横向偏移比较不敏感，但是，它们对于 在 安装或者布线过程中由于弯曲引起的损耗更加敏感。 有效面积：有效面积是用于定义模场直径的另一个术语。有效面积是对应于 模场直径的光纤面积。 有效面积（或者模场直径）对于非线性效应具有直接的影响，非线性效应直 接依赖于入射到光纤内的光功率密度。光功率密度越高，非线性效应的 关联 性越高。 一条光纤的有效面积决定了光的功率密度。对于一个给定的功率电平，一 个 小的有效面积将会提供高功率密度。因此，对于一个更大的有效面积， 功率 得到更好的分布，功率密度变得不重要。换句话说，有效面积越小， 非线性 效应的可能性越高。 标准单模光纤的有效面积大约是 80μm，对于补偿光纤，它可以低至30μm。 一条光纤的有效面积经常被包括在光纤名的描述中，例如 康宁的LEAF光纤 （大有效面积光纤）。
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传输原理
一束光线以一个小的入射角α进入一条光纤。光缆通过其纤芯 接收光的容 量（最大可接受值）是由其数值孔径（NA）确定 的： 其中， αn 是最大可入射角（即，反射与折射之间的限值）， n1 是纤芯折射率， n2 是包层折射率。
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带宽
带宽被定义为能够被光纤发送的频率范围的宽度。 带宽决定了一个信道在给定的距离上沿着光纤被传 送最大的发送信息容量。带宽被表示为：MHz· km。在 多模光纤内，带宽主要受模式色散的限制；而在单 模光纤内，对带宽几乎没有限制。
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光传输 – 反射
反射是光线在两个不同的传输媒质之间的界面处方 向的突然改变。在这种 情况下，光线返回到它所来 自的媒质中。如果α<α0, 则光线被全反射，并保 留在纤芯内。
多模光纤的要优点是它容易与光源以及其它光纤进行耦合，光源（发射 机）成本低，并且具有简单的连接与熔接特性。然而，它具有相对较高 的 衰减、低带宽，使得光在多模光纤内的传输被限制于短距离。
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光纤类型-多模光纤
根据光线在光纤中的传播方式，光纤被分为不同类型（多模或单模）。 光 纤类型与光纤纤芯和包层的直径紧密相关。 多模光纤，由于它具有大的纤芯，能够采用不同的传输路径（多个模式） 来传输光。由于这一原因，多模光纤对于模式色散非常敏感。
单、多模光纤
光纤的类型
9/125 µm
50/125 µm
62.5/125 µm
100/140 µm
人的头发直径大约是80 µ m
200Байду номын сангаас240 µm
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光传输 – 折射
光线在光纤中的传播按照 Snell-Descartes（斯涅 耳－笛卡尔）定律。当光线入射到光纤的全入射角 圆锥内时，光线的一部分被导入到光纤中。 折射: 折射是光线在两个不同的传输媒质之间的界 面处的弯曲。如果α>α0, 则 光线被折射，不能被 纤芯捕捉
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光纤类型－单模光纤
单模光纤的优势是其在带宽与衰减方面更高的性能。单模光纤芯径的减小 使得 光只能以一种模式传输，完全消除了模式色散。 采用合适的色散补偿器件，一根单模光纤能够能够在超长距离上承载10 Gbit/s 与40 Gbit/s信号。通过入射波长略有不同的多个信号（波分复用），系统承载 容量还可以被进一步增加。 单模光纤的小芯径通常需要更昂贵的光源与调节系统来获得有效的耦合。 此外， 熔接与连接性也变得更加复杂。然而，对于高性能系统或者对于长度超过几公里 的系统，单模光纤都还是最好的解决方案。 单模光纤的典型尺寸包括一个8到12μm的纤芯以及125μm的包层，典型的纤芯－ 包层角度是8.5o。单模光纤的折射率通常为1.465。 由于单模光纤的小芯径减少了传输模式数，沿着纤芯一次仅有一条光线传 输。