1966年7月，英藉華人高錕(K.C.Kao)博士就光纖傳輸的前景發表了具有重大歷史意義的論文，其指出只要能設法降低玻璃纖維的雜質，就有可能用于通信。其后美國貝爾研究所、美國康寧玻璃公司的馬瑞爾、卡普隆、凱克等對光纖用于通訊做了大量的研究并取得了突破性的成績，使得光纖通訊技術迅速發展。如今，很多領域開始采用光纖技術作為通訊介質普遍得到應用。

　　今天，我們通過光纖的通訊原理、結構、分類等，全面了解光纖。

一光纖的分類

　　按折射率分布情況可以分為突變型多模光纖、漸變型多模光纖以及單模光纖。

01突變型多模光纖(多模階躍折射率光纖)

　　纖芯折射率為 n1 保持不變，到包層突然變為n2。這種光纖一般纖芯直徑2a=50~80μm，光線以折線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播，特點是信號畸變大。

02漸變型多模光纖(多模漸變射率光纖)

　　在纖芯中心折射率最大為n1 ，沿徑向r向外圍逐漸變小，直到包層變為n2。這種光纖一般纖芯直徑2a為50μm，光線以正弦形狀沿纖芯中心軸線方向傳播，特點是信號畸變小。

03單模光纖

　　折射率分布和突變型光纖相似，纖芯直徑只有8~10 μm，光線以直線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播。因為這種光纖只能傳輸一個模式(只傳輸主模)，所以稱為單模光纖，其信號畸變很小。

04常用光纜

　　光纖的類型由模材料(玻璃或塑料纖維)及芯和外層尺寸決定，芯的尺寸大小決定光的傳輸質量。常用的光纜有：

　　8.3μm 芯、125μm外層、單模。

　　62.5μm 芯、125μm外層、多模。

　　50μm芯、125μm外層、多模。

　　100μm芯、140μm外層、多模。

二光纖色散對光纖通信的影響

　　光纖色散的存在使傳輸的信號脈沖畸變和展寬，從而產生碼間干擾。為了保證通信質量，必須增大碼間間隔，即降低信號的傳輸速率，這就限制了光纖系統的通信容量和傳輸距離。按照色散產生的原因，光纖色散可分為模式色散，材料色散、波導色散和極化色散。

01模式色散

　　模式色散是由于不同模式的時間延遲不同而產生的，它取決于光纖的折射率分布，并和光纖材料折射率的波長特性有關。

02材料色散

　　材料色散是由于光纖的折射率隨波長而改變，不同波長成分的光，其時間延遲不同而產生的。這種色散取決于光纖材料折射率的波長特性和光源的譜線寬度。

03波導色散

　　波導色散是由于波導結構參數與波長有關而產生的，它取決于波導尺寸和纖芯與包層的相對折射率差。

04極化色散

　　對于一個確定的光波，有兩個極化矢量，彼此正交，在單模光纖中傳播的實際上有兩個極化模式，它們在光纖中的傳播速度不同，由此產生的色散稱為極化色散。

三光纜的優點

　　主要有以下幾個方面：

　　1、頻帶較寬。

　　2、電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸的是光束，由于光束不受外界電磁干擾與影響，而且本身也不向外輻射信號，因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。當然，抽頭困難是它固有的難題，因為割開的光纜需要再生和重發信號。

　　3、衰減較小。可以說在較長距離和范圍內信號是一個常數。

　　4、中繼器的間隔較大，因此可以減少整個通道中繼器的數目，可降低成本。根據貝爾實驗室的測試，當數據的傳輸速率為420Mbps且距離為119公里無中繼器時，其誤碼率為,傳輸質量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個中繼器。

　　我們知道，在長距離通信中光纖早已唱起了主角，隨著INTENRET數據通信、視頻點播、可視電話、電視會議等多媒體業務的迅速擴大，對物理網絡的寬帶化、高速化提出了更高的要求，使光纖到戶和光纖到桌面的傳輸網絡逐步取代現有的光電混合形式成為最理想的傳輸網絡，為用戶提供寬帶高速的信息服務。相信在不久的將來，全光交換技術的將是一個普遍的應用。

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