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光纤的结构与分类

来源：阅读：405 发布时间：2023-02-23 10:17:15

大家觉得光纤离我们生活似乎很远，其实光纤正在用惊人的速度影响着我们的生活，从通信网、电视网到互联网，从网络游戏到高清电视，从4G电话到远程监控，光纤正成为整个人类信息通讯的基础。每天，音乐、图片和视频等数据通过光纤互通传递，正是因为光纤网络的铺设才能在瞬间传遍全球。

01光纤的结构

光纤是一种纤细的、柔软的固态玻璃物质，它由纤芯、包层、涂覆层三部分组成，可作为光传导工具。

纤芯：位于光纤的中心部位，成分为高纯度的二氧化硅即玻璃。

包层：位于纤芯的周围，其成分也是高纯度二氧化硅即玻璃。包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。

涂覆层：光纤的外层，由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成。涂覆层保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤。

02光纤是如何传输光的？

光纤通信的实现基于光的全反射原理。

当光进入光纤中心传播时，光纤纤芯的折射率n1比包层n2高，而纤芯的损耗比包层低，这样光会发生全反射现象，其光能量主要在纤芯内传输，借助于接连不断地全反射，光可以从一端传导到另一端。

03光纤是如何分类的？

按传输模式分类：单模光纤和多模光纤。

单模光纤的纤芯直径小，只可传输一种模式的光波。

多模光纤的纤芯直径大，可以传送多种模式的光波。

你也可以通过外表颜色来区分单模光纤和多模光纤：

单模光纤多为黄色外套加蓝色接头，缆芯9.0 μm。单模光纤的中心波长有两种：1310 nm和1550 nm，1310 nm一般用于短距、中距或长距传输，1550 nm用于长距、超长距传输。传输距离决定于光模块的发射功率，1310 nm的单模口传输距离有10 km、30 km、40 km等，1550 nm的单模口传输距离有40 km、70 km、100 km等。

多模光纤多为橘红色/灰色外套加黑色/米色接头，缆芯50.0 μm和62.5 μm。多模光纤的中心波长一般为850 nm。多模光纤传输距离较短，一般在500 m以内。

按照ITU-T国际标准规定分类：G.651、G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657。

ITU标准	光纤类型	名称	使用场景
G.651	多模	长波长多模光纤	适合光波波长为850 nm或1310 nm的短距离传输，用于局域网。
G.652	单模	色散非位移单模光纤	适合光波波长为1310 nm ~ 1550 nm的传输，用于接入网。
G.653	单模	色散位移单模光纤	适合光波波长为1550 nm的长距离传输，用于主干网，支持DWDM。
G.654	单模	截止波长位移光纤	适合光波波长为1550 nm的长距离传输，用于海底电缆，不支持DWDM。
G.655	单模	非零色散位移光纤	适合光波波长为1550 nm的长距离传输，用于主干网或海底电缆，支持DWDM。
G.656	单模	低斜率非零色散位移光纤	非零色散位移光纤的一种，对于色散的速度有严格的要求，确保了DWDM系统中更大波长范围内的传输性能。
G.657	单模	耐弯光纤	弯曲半径最小可达5 mm～10 mm。G.657是根据FTTx技术的需求及组装应用而生的新产品。

04光纤断了怎么办？

工程维护中，我们经常遇到光纤中断的情况，可以使用光纤熔接机对光纤进行重新熔接。

熔接机的原理是熔接机要正确地找到光纤的纤芯并将它们准确地对准，然后通过电极间的高压放电电弧将光纤融化再推进熔接。

正常的光纤熔接，其熔接点的位置应平滑整齐且损耗小：

另外，以下4种情况会导致光纤熔接点产生较大的损耗，熔接时需要重点关注：

两端纤芯尺寸不一致

两端纤芯有空气间隙

两端纤芯中心未对准

两端纤芯角度未对准

05光纤使用注意事项

严禁用力拉光纤，容易造成光纤开裂。

严禁扭绞光纤线，避免出现可能的造成光纤线扭绞的情况。应顺着光纤自然松弛状态进行盘纤。

光纤使用后一定要用防尘帽将光纤接头保护起来，灰尘和油污会损害光纤的耦合。

如果光纤接头被弄脏了，可以用擦纤盒或棉签蘸酒精清洁，否则会影响通信质量。

光纤以它低成本的玻璃材料，便于测量易于维护的属性，使得在通信网中大量使用，为我们的生活带来巨大的变化。

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