光纤分类

光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。

光纤的种类：（1）按工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（0.85pm、1.3pm、1.55pm）（2）折射率分布：阶跃（SI）型、近阶跃型、渐变（GI）型渐变折射率光纤又称自聚焦光纤，光纤折射率中心最高，沿径向递减，光束在光纤中传播，可以自动聚焦而不发生色散。

渐变折射率光纤适用于多模通信的传输,从而减少讯号的模式色散。

其他（三角型、W型、凹陷型）。

（3）传输模式：单模光纤（工作波长内，只能传输一个传播模式的光纤芯径一般为9或10μm，谱宽要窄，稳定性要好，可容许单模光束传输，可减除频宽及振模色散(Modal dispersion)的限制，但由于单模光纤芯径太小，较难控制光束传输，故需要极为昂贵的激光作为光源体）（含偏振保持光纤、非偏振保持光纤）、多模光纤（由于多模光纤中传输的模式多达数百个，各个模式的传播常数和群速率不同，使光纤的带宽窄，色散大，损耗也大，只适于中短距离和小容量的光纤通信系统，按工作波长以及其传播可能的模式分为多个模式的光纤50um）。

原材料：石英玻璃、多成分玻璃、塑料、复合材料（塑料包层、液体纤芯）、红外材料（2）光纤通信优点：传输频带极宽、通信容量极大；光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；串扰小，信号传输质量高；光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；抗电磁干扰，保密性好；耐化学腐蚀；原料来源丰富，节约有色金属。

光纤通信缺点：光纤弯曲半径不宜过小；光纤的切断和连接操作技术复杂；分录、耦合麻烦。

光纤传感：以光为媒介，感知和传输外界信号的新型传感技术。

（1）按探测范围：单点传感、准分布传感、分布式传感。

（2）按调制方式：非本征型（非功能性）：用光纤传输光信号（只传不感）。

本征型（功能性）：感知外界信号，携带外界信号除传递光学信息外，还具有某些特殊的功能；光强；相位；偏振（磁光效应）；波长（光纤光栅）；频率（多普勒法）。

光纤的分类（按光纤的组成材料分）按光纤的组成材料可分为：石英玻璃光纤（主要材料为SiO2）、复合光纤（主要材料为SiO2、Na2O和CaO等氧化物）、硅酸盐光纤、氟化物光纤、塑包光纤、全塑光纤、液芯光纤、测光光纤、尾光光纤、工业光纤等。

光通信中主要用石英光纤，以后所说的光纤也主要是指石英光纤。

1、石英玻璃光纤石英玻璃光纤是一种以高折射率的纯石英玻璃（SiO2）材料为芯，以低折射率的有机或无机材料为包皮的光学纤维。

由于石英玻璃光纤传输波长范围宽（从近紫外到近红外，波长从0.38～2.0μm），所以石英玻璃光纤适用于紫外到红外各波长信号及能量的传输。

另外，石英玻璃光纤数值孔径大、光纤芯径大、机械强度高、弯曲性能好和很容易与光源耦合等优点，故在传感、光谱分析、过程控制及激光传输、激光医疗、测量技术、刑侦，信息传输和照明等领域的应用极为广泛。

尤其是在工业和医学等领域的激光传输中得到了广泛的应用，这是其他种类的光纤无法比拟的。

2、复合光纤复合光纤（Compound Fiber）是在SiO2原料中再适当混合诸如氧化钠（Na2O）、氧化硼（B2O2）、氧化钾（K2O2）等氧化物的多成分玻璃作成的光纤。

其特点是多成分玻璃比石英的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。

主要用在医疗业务的光纤内窥镜。

3、氟化物光纤氟化物光纤（Fluoride Fiber）是由氟化物玻璃作成的光纤。

这种光纤原料又简称ZBLAN（即将氟化铝（ZrF4）、氰化钡（BaF2）、氟化镧（LaF3）、氟化铝（A1F2）、氰化钠（NaF）等氯化物玻璃原料简化成的缩语）。

它主要工作在2～10pm波长的光传输业务。

由于ZBLAN具有超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发，如其理论上的最低损耗在3pm波长时可达3～10dB/km，而石英光纤在1.55pm时却在0.15～0.16dB/km之间。

4、塑包光纤塑包光纤（Plastic Clad Fiber）是用高纯度的石英玻璃制作成纤芯，而将折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。

光纤的分类有哪些光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。

传输原理是‘光的全反射’。

光纤正处在新产品的不断涌现的发展时期，种类不断增多，而且千变万化。

近年来用于传感器的特殊光纤发展尤迅速。

目前一般分类方法如下：一、按制作材料分：1、高纯度石英玻璃光纤。

这种材料损耗低，在波长时，最低达0。

47db/km。

用锗硅材料作芯子，硼硅材料作包层的多模光纤，损耗最低为0.5db/km和类似的损耗-波谱曲线。

采用三元化合材料，可能获得最好的损耗-波谱曲线。

2、多组分玻璃光纤。

通常用更常规的玻璃制成，损耗也很低，如Sodium-borosilica-te 玻璃光纤在l=0.84微米最低损耗为3.4db/km。

3、塑料光纤。

它与石英光纤相比具有重量轻，成本低，柔软性好，加工方便等特点，但损耗在r=0.63微米到100-200db/km。

二、按传输模分：1、单模光纤。

单模光纤纤芯直径仅几个厘米，加包层和涂敷层后也仅几十个微米到125微米。

纤芯直径接近波长。

2、多模光纤。

多模光纤纤芯直径有50微米，加包层和涂敷层有50微米。

纤芯直径远远大于波长。

根据光纤的折射率沿径向分布函数不同又进一步分为多模阶跃光纤，单模阶跃光纤和多模梯度光纤三、按用途分：1、通信光纤。

2、非通信光纤----特殊光纤。

有低双折射光纤，高双折射光纤，涂层光纤，液芯光纤，激光光纤和红外光纤等。

四、按制作方法分：1、化学气相沉积法（CVD）或改进化学气相沉积法（MCVD）。

用来制作高纯度石英玻璃光纤。

2、双坩埚法或三坩埚法。

用来制作多组分玻璃光纤。

光纤按传输光的波长分类
光纤通常按照传输光的波长进行分类，常见的主要分类有以下几种：
1. 单模光纤（Single-mode Fiber，SMF）：单模光纤只能传输单一波长的光信号。

它具有较小的模场直径，可以有效地抑制多模色散和信号间的互相干扰，适用于长距离和高速传输。

2. 多模光纤（Multimode Fiber，MMF）：多模光纤可以传输多个模式的光信号，适用于短距离传输。

多模光纤的模场直径较大，容易产生色散，限制了其传输速率和距离。

3. 特殊光纤：除了单模和多模光纤外，还有一些特殊的光纤类型，根据需要具备特定的光学性能。

例如，分散补偿光纤（Dispersion Compensating Fiber，DCF）可以用于抵消其他光纤中产生的色散效应，而增益光纤（Gain Fiber）可以在纤芯中实现激光放大。

4. 其他波长分类：根据具体应用的需要，光纤还可以按照传输的波长范围进行分类。

例如，近红外光纤适用于用于医疗、光学通信和传感等领域；长波红外光纤适用于红外成像、光谱分析和热敏传感等领域。

光纤的定义和分类光纤是一种用于传输光信号的细长柔软的材料。

它由一根或多根玻璃或塑料纤维组成，每根纤维都可以传输多个光信号。

光纤的分类主要根据其结构和用途进行。

一、光纤的定义光纤是一种采用光传输技术的通信线路，它利用光的全反射原理将光信号从发送端传输到接收端。

光纤的核心部分由高折射率的材料构成，外部由低折射率的材料包覆。

光信号在光纤中以光的形式传输，通过光的折射和反射来实现信号的传输。

二、光纤的分类根据光纤的结构和用途，光纤可以分为多种类型，主要包括：1. 单模光纤单模光纤的纤芯直径较小，光信号传播时只有一种传播模式，即只允许一束光线沿着光轴传播。

单模光纤主要用于长距离通信和高速数据传输，具有较低的传输损耗和较高的带宽。

2. 多模光纤多模光纤的纤芯直径较大，光信号传播时可以有多种传播模式，即可以同时传输多束光线。

多模光纤主要用于短距离通信和低速数据传输，具有较高的传输损耗和较低的带宽。

3. 双包层光纤双包层光纤在单模光纤的基础上增加了一层包层，可以减少光信号与外界的干扰。

双包层光纤主要用于特殊环境下的通信，如海底通信和高温环境下的通信。

4. 光纤光栅光纤光栅是在光纤中制造一定的折射率变化，用于光信号的调制和滤波。

光纤光栅主要用于光纤传感、光谱分析和光纤通信等领域。

5. 光纤传感器光纤传感器是利用光纤的特性来测量物理量或化学量的变化。

光纤传感器主要用于温度、压力、应变、湿度等参数的监测和测量。

光纤作为一种先进的通信传输介质，具有很多优点。

首先，光纤传输速度快，传输带宽大，可以满足高速大容量的数据传输需求。

其次，光纤具有较低的传输损耗，可以实现长距离的通信传输。

再次，光纤具有良好的抗干扰性能，可以在电磁干扰较强的环境下稳定工作。

此外，光纤还具有体积小、重量轻、不易受到外界影响等优点。

总结起来，光纤是一种用于传输光信号的通信线路，可以根据其结构和用途进行分类。

不同类型的光纤适用于不同的通信需求，如单模光纤适用于长距离通信，多模光纤适用于短距离通信。

光纤的结构及分类光纤是一种能够将光信号传输的特殊材料，它以其高带宽、低损耗和抗干扰能力强等优势，被广泛应用于通信、医疗、军事等领域。

光纤的结构和分类对于其应用的效果和性能起着重要作用。

一、光纤的结构光纤的基本结构包括纤芯、包层和包护层三部分。

纤芯是光信号传输的核心部分，它由高折射率材料制成，光信号在纤芯中传输。

包层是纤芯的外层，由低折射率材料构成，起到引导光信号的作用。

包护层是光纤的最外层，由塑料或聚合物材料制成，主要用于保护纤芯和包层，防止光信号的损耗和干扰。

二、光纤的分类根据光纤的传输模式不同，可以将光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。

1. 单模光纤单模光纤的纤芯直径较小，通常为8-10微米，纤芯和包层的折射率差异较大。

由于纤芯较小，光线在光纤中传播时只有一条径路，因此称为单模光纤。

单模光纤的传输损耗较小，能够传输更远距离的信号，具有高带宽和高传输速率的特点。

单模光纤主要应用于长距离通信和高速数据传输领域。

2. 多模光纤多模光纤的纤芯直径较大，通常为50-100微米，纤芯和包层的折射率差异较小。

由于纤芯较大，光线在光纤中传播时会有多条径路，因此称为多模光纤。

多模光纤的传输损耗较大，传输距离较短，传输速率较低。

多模光纤主要应用于局域网、视频监控和短距离通信等领域。

除了按照传输模式分类，光纤还可以根据使用环境不同进行分类。

1. 室内光纤室内光纤是指用于建筑物内部的光纤，主要用于局域网、数据中心和室内通信等场合。

室内光纤采用低烟无卤材料制造，具有阻燃、低毒、低烟的特点。

室内光纤通常外层为白色或黄色，易于识别和安装。

2. 室外光纤室外光纤是指用于户外环境的光纤，主要用于长距离通信和城域网等场合。

室外光纤采用特殊的护套材料，具有良好的抗拉强度和耐候性。

室外光纤通常外层为黑色，能够抵御紫外线和恶劣天气的影响。

总结：光纤作为一种重要的信息传输介质，在现代通信领域起着不可替代的作用。

光纤的结构和分类对于其传输性能和应用场景有着重要影响。

光纤的种类很多，分类方法也是各种各样的。

（一）按照制造光纤所用的材料分：石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。

塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。

它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。

但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。

目前通信中普遍使用的是石英系光纤。

（二）按光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤。

多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。

光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。

光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dBkm,1.31μm的损耗为0.35dBkm，1.55μm的损耗为0.20dBkm，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。

由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。

80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。

多模光纤多模光纤(Multi Mode Fiber)：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：600MBKM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。

单模光纤单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(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，但还存在着材料色散和波导色散，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。

后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。

光纤的分类
光纤是一种完全不同于传统电缆的通讯媒介，分为单模光纤、多模光纤和非单
芯多模光纤。

单模光纤是由一根单模核心、环形介质以及填充剂和护套组成的光纤，它适用
于长距离传输数据，并使用在FTTP（光终端计划）网络中。

它通常具有由聚氯乙
烯（PVC）、聚乙烯或塑料薄膜制成的外套，以及由金属版（带线筋的铜丝或铝箔）周围的层，以电磁干扰和回火功能。

多模光纤是由多根核心、环形介质和护套组成的光纤，它常用于数据中继和传输，也可用于局域网（LAN）、短距离传输应用。

它具有有料径比、连续化半波失
真抑制和灵活拖人结构的优越性能，可以在较低的成本下实现高速传输。

非单芯多模光纤是由多根非核心素子、环形介质和护套组成的光纤，这种光纤
可以具有耐弯曲、耐冲击的优越性能，能够应用于各种环境。

它以低成本和小尺寸，实现了多根芯素子的高分辨率传输，是非常有益的发展前景。

综上所述，由于不同场景下对光纤的要求高度变化，光纤绝对是完全不同于传
统电缆的可靠、安全、高效的通信媒介。

它的发展将为世界的通信系统带来高速、稳定的传输体验。