光纤的结构、光纤分类与光纤传输

本文主要介绍了光纤的相关知识，主要包括光缆的结构、光纤的分类和光纤的应用。

1、光缆结构

光纤一般都是使用石英玻璃制成，横截面积非常小，利用内部全反射原理来传导光束。光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为“光缆”。光缆(optical fiber cable)由光导纤维纤芯（光纤核心）、玻璃网层（内部敷层）和坚强的外壳组成（外部保护层）。

图1：光缆结构

2、光纤分类

目前有两种光纤：单模光纤和多模光纤(模即Mode，这里指入射角)。单模光纤的纤芯直径很小，约为8~10μm，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大，距离远，一般由激光作光源,多用于远程通信。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，一般由二极管发光,多用于网络布线系统。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。

图2：光纤产品

3、光纤传输

光纤的数据传输：由光发送机产生光束，将电信号转变为光信号，再把光信号导入光纤，在光纤的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号，并将它转变成电信号，经解码后再处理。光纤的传输距离远、传输速度快，是局域网中传输介质的姣姣者。不过光纤的安装和连接需由专业技术人员完成。

图3：光纤收发器

光纤中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向外辐射信号，加上提供极宽的频带且功率损耗小，所以光纤具有传输距离长（多模光纤有2公里以上，单模光纤则有上百公里，如我们熟知的海底通讯光缆）、传输率高（可达数千Mbps）、保密性强（不会受到电子监听）等优点，适用于高速局域网，远距离的信息传输以及主干网连接。

虽然目前光纤费用昂贵，但是光纤到户（FTTH：Fiber To The Home）作为宽带接入的最终发展方向已是不可逆转，据报导，2007第一季度日本宽带用户数达2644万户，其中光纤宽带用户880万户，市场占有率挺进33%。香港特区政府有关部门2007年月11月公布的数据显示，香港光纤到户及光纤到楼加局域网的普及率已达到21.2%，超越韩国和日本，成为全球之冠。笔者跟大家一样，期待着有一天可以用上光纤。