光纤基本知识 第一部分 光纤理论与光纤结构 一
光缆部分第一章光纤通信系统概述
用户 本地节 点 长 途 节点 长 途节点 本 地节 点 用户
50 km 接 入网
15 0 k m 中 继网
6 500 km 长途网 6 900 km
15 0 km 中 继网
50 k m 接入网
光纤通信系统——我国网络结构
核心网(骨干网): 包括长途网与本地中继网 为巨大业务量的高质量、可靠和低成本传输提供保证 接入网： 除长途网与本地中继网以外的网络 为广大用户提供各业务和灵活的服务
1、光纤通信：光波为载波，光导纤维为传输介质的通信方式
2、光纤通信——优点：
传输频带极宽，通信容量很大 传输衰减小，距离远 信号串扰小，传输质量高 抗电磁干扰，保密性好
光纤尺寸小，重量轻，便于运输和敷设
耐化学腐蚀，适用于特殊环境 原材料资源丰富,节约有色金属
光纤通信系统——概念、特点
光发射机 输入 电信号 光纤光缆 光接收机
调制
光源
光电 检测
放大 恢复
输出 电信号
光纤通信系统——构成
光信号的传输过程：
光纤只能传输光信号，不能传输电信号，通信系统在发
送端必须先把电信号变成光信号，在接收端再把光信号 变为电信号，即电/光和光/电变换。
光纤通信系统——构成
光纤信号传输实现过程如下：
程，弥补线路传输过程中带来的信号损伤，最后输出和原
始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传输过程。
光纤通信系统
1
2 3 光纤发展简史
光纤通信概念及其特点
光纤通信系统基本构成 光纤通信的现状及光纤发展趋势 我国通信传输网络结构
4
5
光纤通信系统——现状与发展
光缆工程的现状
中国在通信网络建设中应用光纤是从第六个五年计划期间 开始，中国信息产业高速发展，光纤市场平均年增长率高 达20 ％～30％。目前，我国已经建设成覆盖全国的光缆传 输网络，公共电信光缆网络总长度超过430万公里，光纤总
光纤基础介绍
光工作的波段
1. 可见光波段（Visible Light Band）：可见光波段通常指波长范围在380纳米（nm）到780
纳米（nm）之间的光。可见光波段是人眼可见的光谱范围，常用于照明、显示和一些 短距离通信应用。
2. 近红外波段（Near Infrared Band）：近红外波段通常指波长范围在780纳米（nm）到
4. 根据特殊用途：
1. 光纤传感器用光纤（Fiber Optic Sensor Fiber）：用于光纤传感器中，具有特殊的结构和特性。 2. 光纤光栅（Fiber Bragg Grating Fiber）：在光纤中引入光栅结构，用于光纤传感和光谱分析等应用。
光纤和光缆关系
• 光纤（Fiber）：光纤是一种细长的柔韧的光导纤维，通常由
光纤基础介绍
什么是光纤
• 光纤是一种用于传输光信号的细长柔韧的光导纤维。它由高纯度的
玻璃或塑料制成，具有非常高的折射率，可以将光信号在其内部进 行传输。
光纤原理
• 光纤的原理是基于全反射的现象。当光线从光纤的一端进入时，由
于光纤的折射率高于周围介质，光线会在光纤的界面上发生全反射， 并沿着光纤的轴向传输。由于光线在光纤内部的传输是基于全反射 的，所以光信号可以在光纤中传输较长的距离而不会明显衰减。
2500纳米（nm）之间的光。近红外波段在光通信和光传感等领域得到广泛应用，因为 在这个波段上，光纤的传输损耗较低。
3. 中红外波段（Mid Infrared Band）：中红外波段通常指波长范围在2500纳米（nm）到
5000纳米（nm）之间的光。中红外波段在红外传感和光谱分析等领域具有重要应用具有高带 宽、低损耗和抗干扰等优点。
• 光缆（Cable）：光缆是由一个或多个光纤组成的电缆，用于
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。
光纤结构
第一章绪论重点内容:光纤光缆基本结构,各部分的作用,所用原料的科学性,七种常用护套的形式,光纤的发展历史与水平(自查资料,写出报告)难点:光纤结构胶各部分作用的理解主要内容:1.1 概述1.1.1 光纤1.定义:光纤是光导纤维的简称。
狭义的说，光纤是一种约束光并传导光的多层同轴圆柱实体介质光波导，又称光介质传输线。
2. 作用:光纤的主要作用是传导光，将传输的光信号从一地如实地传到另一地，实现光信号的长距离异地传输。
3.光纤典型结构光纤的典型结构是一种细长多层同轴圆柱形实体复合纤维。
自内向外为：纤芯（芯层）-→包层-→涂覆层（被覆层）。
核心部分为纤芯和包层，二者共同构成介质光波导，形成对光信号的传导和约束，实现光的传输，所以又将二者构成的光纤称为裸光纤。
涂覆层又称被覆层，主要对裸光纤提供机械保护，可分为一次涂层和二次涂层，图1-1-1。
纤芯（芯层）：光纤的纤芯主要由具有高折射率（记为n1）的导光材料制成，如：SiO2光纤芯层材料多为SiO2--GeO2。
它的作用是传导光，使光信号在芯层内部沿轴向向前传输；包层：光纤的包层由低折射率（记为n2）导光材料制成（折射率较纤芯低），如：SiO2光纤包层材料多为SiO2—B2O3或SiO2—P2O5。
它的作用是约束光。
由于纤芯和包层的折射率，满足n1>n2光传导条件，光波在芯包界面上可发生全反射，使大部分的光能量被阻止在芯层中，从而导致光信号沿芯层轴向向前传输。
涂覆层（被覆层）：光纤涂覆层是为保护裸光纤、提高光纤机械强度和抗微弯强度并降低衰减而涂覆的高分子材料层。
一般情况下涂覆层有二层，内层为低模量高分子材料，称为一次涂层；外层为高模量高分子材料，称为二次涂层：一次涂层：又分预涂层和缓冲层两层，常用材料有硅酮树脂、紫外固化炳烯酸酯UV等；二次涂层：其结构有三种，它们是紧套结构、松套结构、带状结构。
常用材料有尼龙PA12、聚乙烯PE、硅橡胶、聚酰胺塑料、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT，聚丙烯，聚脂等。
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。
光纤光缆基本知识
光纤和光缆基础知识光纤光缆基本知识一、光纤通信及发展史1、1966年英籍华人高锟提出“光纤通信”.2、以激光为光源，经光纤为传输媒质的通信方式，叫做光纤通信.3、1983年武汉三镇使用光纤通信投入电话网中使用，标志着我国光纤通信进入使用阶段.二、光通信原理介绍及光纤通信的特点1、全反射原理：1）光从光密介质射入光疏介质。
2）入射角大于临界角。
2、光通信特点：优点：1）传输频带宽、通信容量大2) 中继距离远、损耗低3）抗电磁能力强、无串话4）重量轻5）资源丰富6）抗化学腐蚀、柔软可绕缺点：1）强度不如金属2）连接比较困难3）分路耦合不变4）弯曲半径不宜太小5）传输能量比较困难三、光纤通信系统的组成光发送光传输光接收光端机四、光纤简介1、光纤的结构：由纤芯、包层、涂覆层组成2、光纤分类：1）按材料组成分：玻璃光纤、塑料光纤2）按传输模式分：单模光纤、多模光纤单模光纤G652 折射率：1310nm 1.4677 1550nm 1.4682G655 折射率：1550nm 1.4690多模光纤芯径62.5um A1b 折射率：850nm 1.496 1300nm 1.487芯径50um A1a 折射率：850nm 1.482 1300nm 1.4773、常用光纤的主要技术特性及部分指标介绍指标的介绍：1)衰减：光在光纤中传输时能量的损耗2)色散：光脉冲在光纤中传输时脉冲的展宽3)偏振模色散：基模可分解成两个垂直相交的偏振模，光脉冲在光纤中传输时现两个垂直的偏振模间的时延差4)光纤几何参数：包层直径、涂层直径、光纤不圆度同心度误差：芯/包层<1um 涂覆层/包层<12um不圆度=长轴直径-短轴直径/标准值4、模场直径：基模光斑的大小标准：9.2+0.4um模：光在光纤中的传输方式（单模、多模）纤芯直径：8.3um5、截止波长：保证光纤以基模传输的最小波长（G652 1100-1330nm）常用光纤的主要技术特性G652 衰减 1310nm≤0.36dB/km 1550nm≤0.22dB/km模场直径 1310nm 9.3+0.5um 1550nm 10.5+0.8um包层直径 125+1.0um包层不圆度≤02%模场/包层同心度误差≤1um涂层直径 245+5um涂层不圆度 /涂层与包层同心度误差 <12um截止波长 1100nm≤λc≤1330nm零色散波长 1300nm-1324nm零色散斜率≤0.093Ps/nm2.km1288-1339nm波长范围内色散系数≤3.5 Ps/nm.km1271-1360nm波长范围内色散系数≤5.3 Ps/nm.km1550nm波长范围内色散系数≤17 Ps/nm.km衰减不连续性—--在1310nm或1550nm处均没有大于0.01dB的不连续点，实际一般控制≤0.03dB.衰减不均匀性----在光纤后向散射曲线上，任意500米长度上的实测衰减值与全长平均每500米的衰减值之差的最坏值应≤0.05dB.外观检查----排丝整齐，颜色鲜明涂覆层牢固光洁，不脱皮.G655 (康宁LEAF、朗讯真波、长飞大保实)康宁 LEAF ：衰减： 1550nm ≤ 0.22dB/km模场直径（MFD）：9.5±0.6um截止波长(λcc) 1470nm色散：1530-1565nm 2.0-6.0 PS/nm.km1565-1625nm 4.5-11.2 PS/nm.km零色散斜率≤0.1Ps/nm2.kmPMD ≤0.1PS/km1/2朗讯真波：衰减：1550nm≤ 0.22dB/km模场直径（MFD）：9.4±0.6um截止波长(λcc) 1260nm色散：1530-1565nm 2.0-6.0 PS/nm.km1565-1625nm 4.0-8.6 PS/nm.km零色散斜率≤0.05Ps/nm2.kmPMD ≤0.5PS/km1/2光缆的简单介绍1、缆的分类按光纤类别分：单模光纤光缆、多模光纤光缆按缆芯结构分：中心束管式、层绞式、骨架式层绞式把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。
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。
《光纤基本知识》课件
光纤包装：将光纤进行包装， 便于运输和存储
光纤应用：光纤广泛应用于 通信、医疗、军事等领域
ห้องสมุดไป่ตู้纤的主要成分 是二氧化硅
光纤的制造过程 包括熔融、拉丝、 涂覆等步骤
光纤的直径非常 小，通常在125 微米左右
光纤的传输速度非 常快，可以达到每 秒钟数十万公里以 上
折射率： 决定光纤 的传输性 能
色散：影 响光纤的 传输距离 和带宽
光纤熔接：将两根光纤熔接在一起，形成永久性连接
光纤冷接：使用冷接子将两根光纤连接在一起，无需熔接 光纤适配器：用于连接不同类型光纤的接头，如SC-FC、ST-
LC等 光纤耦合器：用于连接多根光纤的接头，如1x2、2x4等 光纤测试仪：用于测试光纤的连接质量，如光功率、光损耗等
光功率测试：测量 光纤的传输功率
光纤的非线性 效应主要包括： 自相位调制、 交叉相位调制、
四波混频等
非线性效应对 光纤传输的影 响：产生非线 性失真、降低
传输质量
非线性效应的 解决方法：采 用非线性补偿 技术、优化光
纤设计等
非线性效应的 应用：非线性 光纤传感器、 非线性光纤通
信等
光纤连接器：用于连接光纤的接头，如SC、FC、ST等
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汇报人：PPT
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光纤是一种由玻璃或塑料制成的细丝，用于传输光信号。 光纤具有高带宽、低损耗、抗干扰能力强等优点。 光纤分为单模光纤和多模光纤，单模光纤的传输距离更远，多模光纤的传输距离较短。 光纤的应用广泛，包括电信、互联网、广播电视等领域。
1870年，英国物理学 家John Tyndall首次提 出光纤传输光的概念
光纤基础知识
光纤的导光原理
光纤是一种导光的石英玻璃纤维，光在纤芯内由于全反 射作用而向前传播 当光沿纤芯向前传播时，同时存在反射和折射现象。
反射：当纤芯中的光传到芯/包界面时，被反射回纤芯内。 折射：当纤芯中的光传到芯/包界面时，透过界面进入包层。
12
光的反射和折射
“法线” 折射角
折射
空气n2 玻璃n1 反射
18
光纤结构与传输参数
19
光纤的结构
涂覆层（Ø250 m) 包层（ Ø125 m ）
芯（单模 Ø 8~10 m ； 多模Ø 50 m 、Ø 62.5 m ）
模场直径（） 光主要在纤芯中传播，涂覆层起保护光纤的作用
20
光纤结构
涂覆层 包层
芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
4
二、单模光纤
1. 1980年成功研制零色散点在1.31μm的单模光纤（非色散位移单模光纤，或 者简称标准单模光纤）。1983年，标准单模光纤进入商用。国际电信联盟 （ITU-T）建议将这种单模光纤定为G.652光纤。单模光纤的设计思想是只能 传输一个模式，所以不会发生多模光纤中传输时所发生的模式噪声。
3
光纤通信系统概述—光纤品种演进及分类
一、多模光纤 1.光纤通信的思想是由美籍华人在1966年发表的论文《光频介质纤维表面 波导》中提出用石英玻璃纤维（简称光纤）传送光信号进行通信。该论 文明确指出（Ⅰ）光纤可实现超高速通信；（Ⅱ）光纤对光能的损失＜ 20dB/km。英国邮电和贝尔实验室与美国康宁玻璃公司合作，在1970 年研制出世界第一根衰减系数为20dB/km的多模光纤。 2.与单模光纤相比，多模光纤具有大芯径（＞50μm）和大数值孔径等特点。 这些特点赋予多模光纤比较好的集光能力和抗弯曲能力，解决了光纤通 信工程应用及初期所遇到光源与光纤的光源与光纤的光注入耦合或者光 纤与光纤的熔接难题，从而推动了多模官衔在短距离的应用的步伐。 3.自20世纪80年代到90年代初期，多模光纤因衰减大，工作波长窄、带宽 小（模间色散导致的带宽只有几百Mb/S），使得其只能用在传输距离 短、带宽小于几百Mb/S的局域网。
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光纤基本知识第一部分光纤理论与光纤结构一、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，1310nm，1550nm四种。
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（A T&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：光纤生产长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。
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V AD（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。
第二部分光缆一、光缆的制造：光缆的制造过程一般分以下几个过程：1、光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。
2、.光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。
3、.二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。
4、光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。
5、挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。
二、光缆的种类：1、按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。
2、.按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。
3、.按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。
三、光缆的施工：多年来，做光缆施工使得我们已有了一套成熟的方法和经验。
（一）光缆的户外施工：较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条合适的路径。
这里不一定最短的路径就是最好的，还要注意土地的使用权，架设的或地埋的可能性等。
必须要有很完备的设计和施工图纸，以便施工和今后检查方便可靠。
施工中要时时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎伤。
光缆转弯时，其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍。
1、户外架空光缆施工：A、吊线托挂架空方式，这种方式简单便宜，我国应用最广泛，但挂钩加挂、整理较费时。
B、吊线缠绕式架空方式，这种方式较稳固，维护工作少。
但需要专门的缠扎机。
C、自承重式架空方式，对线干要求高，施工、维护难度大，造价高，国内目前很少采用。
D、架空时，光缆引上线干处须加导引装置，并避免光缆拖地。
光缆牵引时注意减小摩擦力。
每个干上要余留一段用于伸缩的光缆。
E、要注意光缆中金属物体的可靠接地。
特别是在山区、高电压电网区和多地区一般要每公里有3个接地点，甚至选用非金属光缆。
2、户外管道光缆施工：A、施工前应核对管道占用情况，清洗、安放塑料子管，同时放入牵引线。
B、计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。
详见下表：自然弯曲增加长度（m/km）人孔内拐弯增加长度（m/孔）接头重叠长度（m/侧）局内预留长度（m）注5 0.5~1 8~10 15~20 其它余留安设计预留C、一次布放长度不要太长（一般2KM），布线时应从中间开始向两边牵引。
D、布缆牵引力一般不大于120kg，而且应牵引光缆的加强心部分，并作好光缆头部的防水加强处理。
E、光缆引入和引出处须加顺引装置，不可直接拖地。
D、管道光缆也要注意可靠接地。
3、直接地埋光缆的敷设：A、直埋光缆沟深度要按标准进行挖掘，标准见下表：B、不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。
C、沟底应保正平缓坚固，需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。
D、敷设时可用人工或机械牵引，但要注意导向和润滑。
E、敷设完成后，应尽快回土覆盖并夯实。
4、建筑物内光缆的敷设：A、垂直敷设时，应特别注意光缆的承重问题，一般每两层要将光缆固定一次。
B、光缆穿墙或穿楼层时，要加带护口的保护用塑料管，并且要用阻燃的填充物将管子填满。
C、在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道，待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆。
四、光缆的选用：光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套。
1、户外用光缆直埋时，宜选用铠装光缆。
架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆。
2、建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃、毒和烟的特性。
一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型（Plenum），暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型（Riser）。
3、楼内垂直布缆时，可选用层绞式光缆（Distribution Cables）；水平布线时，可选用可分支光缆（Breakout Cables）。
4、传输距离在2km以内的，可选择多模光缆，超过2km可用中继或选用单模光缆。
直埋光缆埋深标准: 敷设地段或土质埋深（m）备注普通土（硬土）≥1.2 半石质（沙砾土、风化石）≥1.0 全石质≥0.8 从沟底加垫10cm细土或沙土流沙≥0.8 市郊、村镇≥1.2 市内人行道≥1.0 穿越铁路、公路≥1.2 距道渣底或距路面沟、渠、塘≥1.2 农田排水沟≥0.8 第三部分连接和检测一、光缆的连接：方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。
1、.永久性光纤连接（又叫热熔）：这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。
一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。
其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03dB/点。
但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。
2、应急连接（又叫）冷熔：应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。
这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为0.1~0.3dB/点。
但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。
3、活动连接：活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。
这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。
其典型衰减为1dB/接头。
二、光纤检测：光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。
检测方法很多，主要分为人工简易测量和精密仪器测量。
1、.人工简易测量：这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。
它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光，从另一端观察哪一根发光来实现。
这种方法虽然简便，但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。
2、精密仪器测量：使用光功率计或光时域反射图示仪（OTDR）对光纤进行定量测量，可测出光纤的衰减和接头的衰减，甚至可测出光纤的断点位置。
这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。
第四部分光纤的应用及系统设计一、光纤的应用：人类社会现在已发展到了信息社会，声音、图象和数据等信息的交流量非常大。
以前的通讯手段已经不能满足现在的要求，而光纤通讯以其信息容量大、保密性好、重量轻体积小、无中继段距离长等优点得到广泛应用。
其应用领域遍及通讯、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业，并正在向更广更深的层次发展。
光及光纤的应用正给人类的生活带来深刻的影响与变革。
二、光纤网络系统设计：光纤系统的设计一般遵循以下步骤：1、.首先弄清所要设计的是什么样的网络，其现状如何，为什么要用光纤。