下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
光纤是目前发展最为迅速、应用广泛的传输介质。光纤是由玻璃或塑料制造的丝状物体，是一种能传输光束的通信媒体。一根或多根光纤组合在一起形成光缆。光纤就是利用光学原理传输信息的。
通信光纤分为单模光纤和多模光纤两种。
单模光纤的纤芯直径很小，一般为4～10 μm,只允许同波长光的一种模式传输，无模式色散，因此传输频带很宽，传输容量大，传输质量高，但连接耦合较困难，成本较高。
多模光纤的直径较大，一般为50～75 μm,允许同波长光的多种模式传输，存在模式色散现象，因此传输频带较窄，传输容量较小，但因其直径较大，耦合连接容易，成本较低，故应用较多。
光信号光纤传输的理论一般有两种：射线理论和模式理论。射线理论是把光看成射线，引用几何光学中反射和折射原理解释光在光纤中传播的物理现象；模式理论则把光波当成电磁波。把光纤看成光波导，用电磁场分布的模式来解释光在光纤中的传播现象。这种理论相同于微波波导理论，但光纤属于介质波导，与金属波导有区别。
光纤的纤芯用来传导光波，包层有较低的折射率。当光线从高折射率的介质射向低折射率的介质时，其折射角将大于入射角。如果折射角足够大，就会出现全反射，光线碰到包层时就会折射回纤芯，这个过程不断重复，光就会沿着光纤传输下去，光纤就是利用这一原理传输信息的，如图2.12 所示。
图2.12 光线射入光缆和包层界面时的情况
α—折射角；β—入射角
一般都是把多根光纤组合在一起形成不同结构的光缆，因为光纤本身脆弱，易断裂，直接与外界接触易于产生接触伤痕，甚至被折断。
光纤按用途分类，可分为中继光缆、海底光缆、用户光缆及局内光缆。此外，还有专用光缆、军用光缆等；按结构分类，可分为层绞式光缆、单元式光缆、带状式光缆及骨架式光缆。
光纤的特点是：频带宽，传输速率高，传输距离远，抗冲击和电磁干扰性能好，数据保密性好，损耗和误码率低，可传输多种媒体的信息。但是，它也存在连接和分支困难、工艺和技术要求高、要配备光/电转换设备等缺点。