光及其特性：

  1.光是一種電磁(ci)波

  可见光部(bu)分波长范围是：390~760nm(纳米)。大于760nm部(bu)分是红外光，小于390nm部(bu)分是紫外光。光纤中应用的是：850nm，1310nm，1550nm三种。

  2.光的折射，反射和全(quan)反射。

  因光在不(bu)同(tong)物质中的传播(bo)速度是不(bu)同(tong)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(sheng)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(quan)部(bu)被(bei)反射回(hui)来，这就(jiu)是光的全(quan)反射。不(bu)同(tong)的物质对(dui)相同(tong)波长光的折射角度是不(bu)同(tong)的(即不(bu)同(tong)的物质有不(bu)同(tong)的光折射率)，相同(tong)的物质对(dui)不(bu)同(tong)波长光的折射角度也是不(bu)同(tong)。光纤通讯就(jiu)是基(ji)于以上原理而形成的。

  1.光纖裸(luo)纖一般分為三層：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)，外是加强用的树脂涂层。光线在纤芯传送，当光纤射到纤芯和外层界面的角度大于产生(sheng)全(quan)反射的临界角时，光线透不(bu)过界面，会全(quan)部(bu)反射回(hui)来，继续(xu)在纤芯内(na)向前传送，而包层主要起(qi)到保护(hu)的作用。

  2.數值孔徑：

  入射到光纤端(duan)面的光并不(bu)能全(quan)部(bu)被(bei)光纤所传输，只是在某个角度范围内(na)的入射光才可以。这个角度就(jiu)称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对(dui)于光纤的对(dui)接是有利的。不(bu)同(tong)厂家(jia)生(sheng)产的光纤的数值孔径不(bu)同(tong)(AT&T CORNING)。

  3.光纖的種類：

  光纤的种类很多，根据(ju)用途不(bu)同(tong)，所需(xu)要的功能和性能也有所差异。但(dan)对(dui)于有线电视和通信用的光纤，其设计和制造的原则(ze)基(ji)本相同(tong)，诸如：

  ①损耗小;

  ②有带宽且色(se)散小;

  ③接线容易;

  ④易于成统;

  ⑤可靠性高;

  ⑥制造比较简单;

  ⑦价廉等。光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的，兹(zi)将各种分类举例如下。

  (1)工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85μm、1.3μm、1.55μm)。

  (2)折射率分布：阶跃(SI)型光纤、近阶跃型光纤、渐变(GI)型光纤、其它(如三角型、W型、凹陷型等)。

  (3)传输模式：单模光纤(含偏振保持(chi)光纤、非偏振保持(chi)光纤)、多模光纤。

  (4)原材料：石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。按被(bei)覆材料还可分为无(wu)机材料(碳等)、金属材料(铜、镍等)和塑料等。

  (5)制造方法：预塑有汽(qi)相轴(zhou)向沉积(VAD)、化学(xue)汽(qi)相沉积(CVD)等，拉丝法有管(guan)律(lv)法(Rod intube)和双坩(gan)锅法等。

  石英光纖

  石英光纤(Silica Fiber)是以二氧化硅(SiO2)为主要原料，并按不(bu)同(tong)的掺杂(za)量，来把控纤芯和包层的折射率分布的光纤。石英(玻璃)系列光纤，具有低耗、宽带的特点，已广应用于有线电视和通信系统。

  石英玻璃光导(dao)纤维(wei)的优点是损耗低,当光波长为1.0～1.7μm(约1.4μm附近)，损耗只有1dB/km，在1.55μm处低，只有0.2dB/km。

  摻氟光纖

  掺氟光纤(Fluorine Doped Fiber)为石英光纤的典型产品之一。通常，作为1.3μm波域的通信用光纤中，把控纤芯的掺杂(za)物为二氧化锗(GeO2)，包层是用SiO2作成的。但(dan)接氟光纤的纤芯，大多使用SiO2，而在包层中却是掺入氟素的。由于，瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起(qi)的光散射现象。所以，希(xi)望(wang)形成折射率变动因素的掺杂(za)物，以少为佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而，常用于包层的掺杂(za)。

  石英光纤与其它原料的光纤相比，还具有从紫外线光到近红外线光的透光广谱(pu)，除通信用途之外，还可用于导(dao)光和图像传导(dao)等领域。

  紅外光纖

  作为光通信领域所开(kai)发的石英系列光纤的工作波长，尽管(guan)用在较短的传输距离，也只能用于2μm。为此，能在更长的红外波长领域工作，所开(kai)发的光纤称为红外光纤。红外光纤(Infrared Optical Fiber)主要用于光能传送。例如有：温度计量、热图像传输、激光手术刀、热能加工等等，普及率尚低。

  複合光纖

  复合光纤(Compound Fiber)是在SiO2原料中，再适(shi)当混(hun)合诸如氧化钠(Na2O)、氧化硼(B2O3)、氧化钾(K2O)等氧化物制作成多组(zu)分玻璃光纤，特点是多组(zu)分玻璃比石英玻璃的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。主要用在业务(wu)的光纤内(na)窥(kui)镜。

  氟化物光纖

  氟化物光纤(Fluoride Fiber)是由氟化物玻璃作成的光纤。氟化物光纤的是ZBLAN光纤，其原料是将氟化锆(ZrF2)、氟化钡(BaF2)、氟化镧(LaF3)、氟化铝(AlF3)、氟化钠(NaF)等氟化物按照比例进行组(zu)合的。主要在2～10μm波长实现光传输。由于ZBLAN光纤具有低损耗光纤的可能性，正在进行着用于长距离通信光纤的可行性开(kai)发，例如：其理论(lun)上的低损耗，在3μm波长时可达10^-2～10^-3 dB/km，而石英光纤在1.55μm时却在0.15~0.16dB/Km之间。ZBLAN光纤由于难(nan)于降低散射损耗，只能用在2.4～2.7μm的温敏器和热图像传输，尚未实用。为了利用ZBLAN进行长距离传输，正在研制1.3μm的掺镨(pu)光纤放大器(PDFA)。

  塑包光纖

  塑包光纤(Plastic Clad Fiber)是将高纯(chun)度的石英玻璃作成纤芯，而将折射率比石英稍低的如等塑料作为包层的阶跃型光纤。它与石英光纤相比较，具有纤芯粗、数值孔径(NA)高的特点。因此，易与发光二极管(guan)LED光源结合，损耗也较小。所以，非常适(shi)用于局域网(LAN)和近距离通信。