光導纖維，簡作光纖，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。微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。包含光纖的線纜稱為光纜。在日常生活中，由于光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。隨著光纖的價格日漸降低，光纖也被用于醫(yī)療和娛樂的用途。

　　光纖的結構和分類

　　光纖主要分為兩類，一是漸變光纖，一是躍階光纖。前者的折射率是漸變的，而后者的折射率是突變的。 另外還分為單模光纖及多模光纖。 近年來，又有新的光子晶體光纖問世。 光導纖維是雙重構造，核心部分是高折射率玻璃，表層部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分傳播，并在表層交界處不斷進行全反射，沿“之”字形向前傳播。這種纖維比頭發(fā)絲還細，這樣細的纖維要有折射率截然不同的雙重結構分布，是一個非常驚人的技術。各國科學家經(jīng)過多年努力，創(chuàng)造了“內(nèi)附著法”、“MCVD法”、“VAD法”等，制成了超高純石英玻璃，特制成的光導纖維傳播光的效率有了非常明顯的提高。現(xiàn)在較好的光導纖維，其光傳播損耗每公里只有零點二分貝;也就是說傳播一公里后只損耗4.5%。 光纖的鐳射雖不具殺傷力，但直視仍有危險。

　　光纖的應用

　　目前用于通信中的光纖主要是玻璃纖維，其外徑約為250微米，中心通光部分直徑為10~60微米。在醫(yī)學上，光纖用于內(nèi)視鏡，在娛樂方面，常用于音響的訊號線。 光纖熔接光纖熔接技術主要是用熔纖機將光纖和光纖或光纖和尾纖連接，把光纜中的裸纖和光纖尾纖熔合在一起變成一個整體，而尾纖則有一個單獨的光纖頭。通過與光纖收發(fā)器連接，將光纖和雙絞線連接，接到信息插座。在光纖的熔接過程中用到的主要工具有:光端盒、光纖收發(fā)器、尾纖、耦合器、專用剝線鉗、光纖切割刀等。

　　按光在光纖中的傳輸模式可分為：單模光纖和多模光纖。

　　多模光纖

　　多模光纖的纖芯直徑為50~62.5μm，包層外直徑125μm，單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外直徑125μm。光纖的工作波長有短波長0.85μm、長波長1.31μm和1.55μm。光纖損耗一般是隨波長加長而減小，0.85μm的損耗為2.5dB/km,1.31μm的損耗為0.35dB/km，1.55μm的損耗為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范圍內(nèi)都有損耗高峰，這兩個范圍未能充分利用。80年代起，傾向于多用單模光纖，而且先用長波長1.31μm。 多模光纖 多模光纖(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。

　　單模光纖

　　單模光纖(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很細(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠程通訊，但還存在著材料色散和波導色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。后來又發(fā)現(xiàn)在1.31μm波長處，單模光纖的材料色散和波導色散一為正、一為負，大小也正好相等。這就是說在1.31μm波長處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看，1.31μm處正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣，1.31μm波長區(qū)就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1.31μm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國際電信聯(lián)盟ITU-T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。

編輯：楊劍鋒