光纖的基本介紹

時間：2025-11-12 02:23:38 網絡技術

光纖的基本介紹

　　光纖，是光導纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。下面小編要給大家講述的是光纖的基本介紹，大家可以參考閱讀，更多詳情請關注應屆畢業生考試網。

　　現代光纖的特殊性源于上世紀50年代的研究。在上世紀50年代中，通過光纖傳輸可視化圖像的研究和發展引起了醫學領域的一些進步，隨后它又應用到遠距離照明和觀察儀器上。在1966年，Charles Kao和George Hockhan提出通過玻璃光纖傳輸信息，并且認識到降低線路衰減非常重要，這是它在應用時要解決的關鍵問題。

　　這促使光纖制造業開始研究如何減少光衰減。現在，這些衰減已經遠遠低于當前Kao和Hockham所設定的原始目標。

　　使用光纖的優勢

　　由于光纖線纜具有低衰減高帶寬的特性，因此這可用于實現比銅線更遠距離的數據傳輸。在數據網絡中，在不使用中繼器的前提下可以實現長達2公里的傳輸。由于它們又很輕很小，因此它們也非常適合用于一些無法使用銅線的場合;通過使用多路復用器，一條光纖就可以替代上百條銅線網線。在一要細小玻璃絲上實現這種效果確實讓人很驚嘆，但是它對于數據行業的真正好處是它完全不受電磁干擾——事實上玻璃并不是導電體。

　　由于光纖不是導體，因此所有光纖線纜都可以用在需要絕緣的場合——例如，用在兩棟使用銅線可能產生地電位差的建筑物之間。此外，光纖也能消除一些危險環境的威脅——如在化工廠，一個火花就可能引起爆炸。最后，一樣重要的是安全問題：想要入侵光線而盜取數據信號是很難的。

　　光纖制造

　　光纖線纜有許多的類型，但是按照本文的目標，我們將介紹其中一種最常見的類型：62.5/125微米軟線。其中的數字表示光纖內核和包裹層的直徑。它們的單位都是微米，是指一米的百萬分之一。

　　軟光線線纜可用于室內或室外。室外線纜通常會填注塑膠，作為防潮隔離層，防止水分進入。一條線纜的內核數量可能是4-144。

　　過去幾年里，有各種不同大小的核心面市。現在，主要有3種大小的線纜用于數據通信：50/125、62.5/125和8.3/125。其中50/125和62.5/125微米的多模光纖最常用于數據網絡;但是，最近62.5的變得越來越流行。可是，50/125之前一直是千兆以太網應用程序的首選。

　　8.3/125微米軟光纖是一種單模光纖，到現在它也并沒有廣泛應用于數據網絡，因為單模硬件造價昂貴。現在情況有一些變化，因為使用62.5/125光纖的千兆以太網的長度限制已經下降為220米左右。因此，在一些園區網中只能使用8.3/125光纖。

　　單模與多模光纖

　　對于銅線而言，尺寸越大，電阻越小，從而有更大的容量。但是，對于光纖而言，情況則是完全相反。為了解決這個問題，我們首先需要理解光線在光纖內核傳播的方式。

　　光線傳播

　　光線是通過一種所謂全內反射的過程在光纖中傳播的;這是通過使用兩種有不同折射率的玻璃而實現的。內核具有較高的折射率，而外部包層的折射率較低一些。這與周圍環境的反射原理是完全相同的;然而，如果你垂直看水面，是能夠看到水池底部的。

　　在這兩個角度上形成一定的角度，光線就不會從水面反射走，而是會穿過水面，從而能夠看到水池底部。在多模光纖中，正如其名稱所表示的，光線會有多種傳播模式。其范圍包括低階模式和高階模式，前者是指沿中心直線傳輸的最直接路徑，而后者是指在邊界上來回反射而通過光纖的方式。

　　這會產生信號散射的效果，因為光線的一個脈沖會多次到達遠端;這就是所謂的模間色散——有時候也稱為差模延遲(DMD)。為了解決這個問題，出現了漸變轉折率光纖。不同于常規光纖在內核與包層之間有一層封閉涂層，這些光纖的中心具有較高折射率，然后逐漸遞減，最外層的折射率最低。這樣可以延緩低階模式，使光線能夠以更緊密的形態到達最遠端，從而能夠減小模間色散和改進信號的形狀。

　　單模光纖又是什么?

　　消除模間色散的最佳方式是什么?很簡單：只允許一種模式傳播。因此，可以用更小的內核尺寸實現更大的帶寬和更遠的距離。道理很簡單。

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