光纤，全名是光纤，英文名是光纤。

它是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可用作导光工具。

光纤的主要用途是通信。目前，通信用光纤基本上是石英光纤，其主要成分是高纯石英玻璃，即二氧化硅。

光纤通信系统是利用光纤来传输携带信息的光波，以达到通信的目的。

光纤通信的特点

巨大的通信能力

理论上，一根光纤可以同时传输100亿个会话。目前，同时传输50万个会话的实验已经成功，比传统的同轴电缆和微波高出几千倍甚至几十万倍。

长距离接力

光纤的衰减系数非常低。通过适当的光传输、光接收设备、光放大器、前向纠错和RZ码调制技术，中继距离可以达到几千公里以上，而传统电缆只能传输1.5公里，微波50公里，根本无法与之相比。

良好的保密性

适应性强

它具有不怕外部强电磁场干扰、耐腐蚀等优点

体积小，重量轻

原材料来源丰富，价格低廉

光纤的构造

光纤的典型结构是多层同轴圆柱，主要由纤芯、包层和涂层组成。

核心

它位于光纤的中心。它由高纯度二氧化硅组成，并掺杂有非常少量的掺杂剂。纤芯的折射率略高于包层的折射率，损耗低于包层的折射率。

电镀

它位于核心周围，其成分也是高纯度二氧化硅，掺杂剂含量非常少。包层为光传输提供反射面和光隔离，并起到一定的机械保护作用。

涂层

光纤的最外层由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成。涂层保护光纤免受水蒸气侵蚀和机械磨损。

光纤的工作原理

全反射原理

如图所示，如果光束从轻密度介质指向轻密度介质，则折射角大于入射角。

如果随着θ 0的增加，折射角θ 1达到90°，那么θ 1被称为临界角。

当入射角大于临界角时，会发生全反射。

光纤利用这种全反射来传输光信号。

光纤的色散

纤维分散的原因

在光纤中，光信号由许多不同的成分组成。由于信号的每个频率分量或每个模式分量的传播速度不同，经过一定距离的光纤传输后，不同分量之间存在延迟差，导致传输信号的波形失真和脉冲展宽。这种现象称为纤维分散。

纤维分散的影响

光纤色散的存在会使传输的信号脉冲失真和变宽，从而导致码间干扰。为了保证通信质量，有必要增加码间间隔，即降低信号的传输速率，这限制了光纤系统的通信容量和传输距离。

纤维分散的分类

根据色散的原因，光纤色散可分为模式色散、材料色散、波导色散和偏振色散。