傳送光波的介質(zhì)波導(dǎo)。光纖是由成同心圓的雙層透明介質(zhì)構(gòu)成的一種纖維。使用最廣泛的介質(zhì)材料是石英玻璃(SiO2)。內(nèi)層介質(zhì)稱為纖芯，其折射率高于外層介質(zhì)（稱為包層）。通過(guò)在石英玻璃中摻鍺、磷、氟、硼等雜質(zhì)的方法調(diào)節(jié)纖芯或包層的折射率。通信用光纖的傳輸波長(zhǎng)主要為0.8～1.7微米的近紅外光。光纖的芯徑因類型而異,通常為數(shù)微米到100微米，外徑大多數(shù)約為 125微米。它的外面有塑料被覆層。光纜由單根或多根光纖組合并加以增強(qiáng)和保護(hù)制成。光纜可以在各種環(huán)境下使用。光纜的制造方法與電纜相似。

光纖光纜

光纖通信是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾绞街?。它具有容量大、中繼距離長(zhǎng)、保密性好、不受電磁干擾和節(jié)省銅材等優(yōu)點(diǎn)。

報(bào)告利用資訊長(zhǎng)期對(duì)光纖光纜行業(yè)市場(chǎng)跟蹤搜集的市場(chǎng)數(shù)據(jù)，從行業(yè)的整體高度來(lái)架構(gòu)分析體系。報(bào)告主要分析了中國(guó)光纖光纜行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景；光纖光纜行業(yè)格局和集中度；光纖光纜行業(yè)的技術(shù)狀況。光纖傳輸基于可用光在兩種介質(zhì)界面發(fā)生全反射的原理。突變型光纖,n1為纖芯介質(zhì)的折射率，n2為包層介質(zhì)的折射率,n1大于n2，進(jìn)入纖芯的光到達(dá)纖芯與包層交界面（簡(jiǎn)稱芯-包界面）時(shí)的入射角大于全反射臨界角θc時(shí),就能發(fā)生全反射而無(wú)光能量透出纖芯，入射光就能在界面經(jīng)無(wú)數(shù)次全反射向前傳輸。原來(lái)

當(dāng)光纖彎曲時(shí)，界面法線轉(zhuǎn)向，入射角度小，因此一部分光線的入射角度變得小于θc而不能全反射。但原來(lái)入射角較大的那些光線仍可全反射，所以光纖彎曲時(shí)光仍能傳輸，但將引起能量損耗。通常，彎曲半徑大于50～100毫米時(shí),其損耗可忽略不計(jì)。微小的彎曲則將造成嚴(yán)重的“微彎損耗”。

人們常用電磁波理論進(jìn)一步研究光纖傳輸?shù)臋C(jī)制，由光纖介質(zhì)波導(dǎo)的邊界條件來(lái)求解波動(dòng)方程。在光纖中傳播的光包含有許多模式，每一個(gè)模式代表一種電磁場(chǎng)分布，并與幾何光學(xué)中描述的某一光線相對(duì)應(yīng)。光纖中存在的傳導(dǎo)模式取決于光纖的歸一化頻率ν值

公式

公式

式中NA為數(shù)值孔徑，它與纖芯和包層介質(zhì)的折射率有關(guān)。ɑ為纖芯半徑，λ為傳輸光的波長(zhǎng)。光纖彎曲時(shí)，發(fā)生模式耦合，一部分能量由傳導(dǎo)模轉(zhuǎn)入輻射模，傳到纖芯外損耗掉。

性能：光纖的主要參數(shù)有衰減、帶寬等。

用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖光纜

主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖光纜，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10～40Gbit/s，并便于在光纖光纜上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。

用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖光纜

城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中須要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本，還須要考慮非波分復(fù)用技能（CWDM）運(yùn)用的可能性。低水峰光纖光纜在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)可能不僅要求光纖光纜的水峰低，還要求光纖光纜具有負(fù)色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖光纜與G.652光纖光纜或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖光纜，運(yùn)用它來(lái)做色散補(bǔ)償，從而防止復(fù)雜的色散補(bǔ)償設(shè)計(jì)，節(jié)約成本。如果將來(lái)在城域網(wǎng)光纖光纜中采用拉曼放大技能，這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖光纜的規(guī)格將會(huì)隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。

用于局域網(wǎng)的新型多模光纖光纜

由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖光纜來(lái)代替數(shù)字電纜，因此多模光纖光纜的市場(chǎng)份額會(huì)逐漸加大。之所以選用多模光纖光纜，是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖光纜比單模光纖光纜價(jià)格貴50%～100%，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格則比激光管便宜很多，而且多模光纖光纜有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖光纜標(biāo)準(zhǔn)，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的須要，它仍然得到了廣泛運(yùn)用。而ITU-T推選的G.651光纖光纜，即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖光纜，其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些，雖然在部分歐洲國(guó)家和日本有一些運(yùn)用，但在北美及歐洲大多數(shù)國(guó)家很少采用。針對(duì)這些疑問(wèn)，目前有的公司已執(zhí)行了改良，研制出新型的5O/125μm光纖光纜漸變型（G1）光纖光纜，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖光纜纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布執(zhí)行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用，這種改良可能會(huì)為50/125pm光纖光纜在局域網(wǎng)運(yùn)用找到新的市場(chǎng)。

光纖光纜的選用除了根據(jù)光纜芯數(shù)和光纖種類，還要根據(jù)光纖的使用來(lái)選擇光纜的外護(hù)套，在選用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

1.戶外用光纜直埋時(shí)，宜選鎧裝光纜，架空時(shí)，可選用兩根或多根加強(qiáng)筋的黑色塑料外護(hù)套的光纜。

2.建筑物內(nèi)用的光纜在選用時(shí)應(yīng)該注意其阻燃，毒和煙的特性，一般在管道中和強(qiáng)制通風(fēng)處，可選用阻燃和有煙的類型，暴露的環(huán)境中應(yīng)選用阻燃、無(wú)煙和無(wú)毒的類型。

3樓內(nèi)垂直布線時(shí)，可選用層絞是光纜；水平布線式，可選用分支光纜。

4.傳輸距離在2km以內(nèi)的可選用多模光纜；超過(guò)2km可選用中繼或單模光纜。

以上是單從應(yīng)用方面考慮應(yīng)該主義的幾個(gè)問(wèn)題，實(shí)施時(shí)候還需要靈活掌握，其實(shí)，布線環(huán)境復(fù)雜多樣，各種問(wèn)題都可能隨時(shí)出現(xiàn)，這就需要我們?cè)谝?guī)劃和施工時(shí)嚴(yán)格按照布線標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，遇到問(wèn)題，靈活分析，就會(huì)圓滿解決。

單模光纖，只傳輸主模，也就是說(shuō)光線只沿光纖的內(nèi)芯進(jìn)行傳輸，由于完全避免了模式射散使得單模光纖的傳輸頻帶很寬，因而適用于大容量，長(zhǎng)距離的光纖通訊，單模光纖使用的光波長(zhǎng)1310nm或1550nm。

多模光纖，在一定的工作波長(zhǎng)下，有多個(gè)模式在光纖中傳輸，這種光纖稱之為多模光纖，由于色散或像差，因此這種光纖傳輸性能較差頻帶比較窄，傳輸容量比較小，距離也比較短。

光纖光纜的選擇要點(diǎn)

1、光纜芯數(shù)的選定

在施工方便的條件下，盡量選擇盤(pán)長(zhǎng)較大的光纜。選擇光纜芯數(shù)時(shí)，要把效益和長(zhǎng)期規(guī)劃結(jié)合起來(lái)，充分考慮擴(kuò)容的可能性；根據(jù)“建設(shè)一條線服務(wù)一大片”的指導(dǎo)思想，充分考慮沿途各大單位的通信需要。

2、光纜結(jié)構(gòu)程式的選擇

長(zhǎng)途干線光纜應(yīng)采用波長(zhǎng)1310nm窗口，并能在1550nm窗口使用的單模光纖；光纖篩選張力應(yīng)不小于5N（牛頓）；采用無(wú)金屬線對(duì)光纜，在雷擊嚴(yán)重或強(qiáng)電影響地段可采用非金屬構(gòu)件加強(qiáng)芯光纜，光纜芯采用充油膏結(jié)構(gòu)。

光纜護(hù)層結(jié)構(gòu)選擇的規(guī)定：架空和管道光纜（簡(jiǎn)易塑料管管道）為防潮層+PE外護(hù)層；直埋光纜為防潮層+PE內(nèi)護(hù)層+鋼帶鎧裝層+PE外護(hù)層；水底光纜為防潮層+PE內(nèi)護(hù)層+粗鋼絲鎧裝層+PE外護(hù)層。

光纜的機(jī)械性能應(yīng)符合表1.1所規(guī)定。光纜承受短期允許張力或側(cè)壓力，在張力或側(cè)壓力解除后光纖衰減不變化，光纖延伸率不大于0.15%；光纜在承受長(zhǎng)期允許張力或側(cè)壓力時(shí)，光纖衰減不變化，光纜延伸率不大于0.2%，光前沒(méi)有應(yīng)變。

3、水底光纜的選用

通航機(jī)動(dòng)船、帆船、木筏較多的主要航運(yùn)河流，應(yīng)采用鋼絲鎧裝光纜；河水流速特別急、河道變化較大時(shí)，應(yīng)采用雙層鋼絲鎧裝光纜；河寬（兩堤或自然岸間）大于150m的平原河流，宜采用鋼絲鎧裝光纜；有的河寬雖小于150m，但流速較大（3m/s以上）、河床土質(zhì)松散、兩岸易受沖刷塌方、河底坎坷不平或?yàn)槭|(zhì)河床、大卵石河床，應(yīng)才用剛絲鎧裝的水底光纜；有的河寬雖不大于150m，但河床土質(zhì)穩(wěn)定，流速很小，河道順直又無(wú)沖刷現(xiàn)象，可不采用剛絲鎧裝的水底光纜；山區(qū)河流，應(yīng)根據(jù)河床土質(zhì)、流速、流量的大小、沖刷程度以及上游水文等情況確定。備用水底光纜的設(shè)置，綜合考慮的因素有：特大的河流；河床穩(wěn)定性能很差的較大河流；有其他特殊要求；限于自然地形和施工條件，光纜的安全程度較差或搶修很困難。

延長(zhǎng)光纖光纜的使用壽命的方法

第一，當(dāng)疲勞參數(shù)n一定時(shí)，纖維的壽命ts只與所承受到的應(yīng)力σ有關(guān)，因此，減小纖維承受到的應(yīng)力是提高光纖使用壽命的一種方法。當(dāng)人們制造光纖時(shí)，在光纖表面上形成一種壓縮應(yīng)力以對(duì)抗所承受到的張應(yīng)力，使張應(yīng)力減到盡可能小的程度，由此就產(chǎn)生了壓應(yīng)力包層技術(shù)來(lái)制造光纖。

若設(shè)光纖承受到的應(yīng)力為σa，壽命為t1，當(dāng)光纖具有壓應(yīng)力σR包層時(shí)，光纖的壽命為t2：t2= t1[(σa-σR)/σa]-n，其中，(σa-σR)為光纖真正承受到的凈應(yīng)力。由此表明：具有壓應(yīng)力包層的光纖比一般光纖的壽命長(zhǎng)得多。近年來(lái)就有人用摻GeO2石英做光纖表面的壓縮層，也有人用摻TiO2石英做光纖的外包層使光纖本身的抗拉強(qiáng)度從50kpsi提高到130kpsi（相當(dāng)抗拉強(qiáng)度從430g提高到1100g），也使光纖的靜態(tài)疲勞參數(shù)從n=20～25提高到n=130。

第二，提高光纖的靜態(tài)疲勞參數(shù)n來(lái)提高光纖的使用壽命。因此，人們?cè)谥圃旃饫w時(shí)，設(shè)法把石英纖維本身與大氣環(huán)境隔絕開(kāi)來(lái)，使之不受大氣環(huán)境的影響，盡可能地把n值由環(huán)境材料參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w材料本身的參數(shù)，就可以使n值變得很大，由此產(chǎn)生了在光纖表面的“密封被覆技術(shù)