壹、光及其特性:
光是壹種電磁波。
可見光的波長範圍是390~760nm(納米)。760nm以上的部分是紅外光，390nm以下的部分是紫外光。在光纖中的應用有:850，1300，1550。
2.光的折射、反射和全反射。
由於光在不同物質中的傳播速度不同，當光從壹種物質發射到另壹種物質時，會在兩種物質的界面發生折射和反射。而且折射光的角度會隨著入射光的角度而變化。當入射光的角度達到或超過壹定角度時，折射光就會消失，所有入射光都會被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質對相同波長的光有不同的折射角(即不同的物質有不同的折射率)，同壹種物質對不同波長的光有不同的折射角。光纖通信就是基於上述原理。
二、光纖的結構和種類:
1.光纖結構:
裸光纖壹般分為三層:中間的高折射率玻璃芯(芯徑壹般為50或62.5μm)，中間的低折射率矽玻璃包層(直徑壹般為125μm)，最外面的樹脂包覆層用於加固。
2.數值孔徑:
入射到光纖端面的光不能被光纖完全透射，只能透射壹定角度範圍內的入射光。這個角度稱為光纖的數值孔徑。光纖較大的數值孔徑有利於光纖的對接。不同廠家生產的光纖數值孔徑不同(at & amp；t康寧).
3.光纖的類型:
A.根據光在光纖中的傳輸方式，可分為單模光纖和多模光纖。
多模光纖:中心玻璃芯較厚(50或62.5μm)，可傳輸多種模式的光。但是它的模間色散較大，限制了傳輸數字信號的頻率，而且隨著距離的增加會更加嚴重。例如，600MB/KM的光纖在2KM處只有300MB帶寬。所以多模光纖的傳輸距離比較短，壹般只有幾公裏。單模光纖:中心的玻璃纖芯較細(纖芯直徑壹般為9或10μm)，只能傳輸壹種模式的光。所以它的模間色散很小，適合長距離通信，但是它的色散起主要作用，所以單模光纖對光源的光譜寬度和穩定性要求比較高，就是光譜寬度要窄，穩定性要好。
B.根據最佳傳輸頻率窗口，可分為常規單模光纖和色散位移單模光纖。
常規型:光纖廠商優化光纖在單壹波長的傳輸頻率，如1300nm。
色散位移型:光纖廠商優化光纖在兩個波長的傳輸頻率，如1300nm和1550nm。
C.根據折射率分布，可分為突變光纖和漸變光纖。
突變型:從光纖的中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。它具有低成本和高模間分散性。適用於短距離低速通信，如工業控制。但由於模式間色散較小，單模光纖都采用突變型。
漸變光纖:從光纖的中心纖芯到玻璃包層折射率逐漸降低，可以使高模光以正弦形式傳播，可以降低模間色散，增加光纖帶寬，增加傳輸距離，但成本較高。現在的多模光纖多是漸變光纖。
4.常用光纖規格:
單模:8/125μm，9/125μm，10/125μ m。
多模:50/125μm，歐洲標準。
62.5/125μm，美國標準
工業、醫療、低速網絡:100/140μm、200/230μm m。
塑料:98/1000μm，用於汽車控制。
三、光纖制造和衰減:
1.光纖制造:
目前，光纖的主要制造方法有:管內CVD(化學氣相沈積)、棒內CVD、PCVD(等離子體化學氣相沈積)和VAD(軸向氣相沈積)。
2.光纖的衰減:
造成光纖衰減的主要因素有本征、彎曲、擠壓、雜質、不均勻和對接。
固有:是光纖的固有損耗，包括瑞利散射、固有吸收等。
彎曲:光纖彎曲時，光纖中的部分光會因散射而損失，造成損耗。
擠壓:光纖受擠壓時輕微彎曲造成的損耗。
雜質:光纖中的雜質對光纖中傳播的光的吸收和散射造成的損耗。
非均勻性:光纖材料折射率不均勻造成的損耗。
對接:光纖對接造成的損失，如:軸線不同(要求單模光纖同軸度小於0.8μm)，端面不垂直於軸線，端面不平整，對接直徑不匹配，焊接質量差。
四、光纖的優勢:
1.光纖的通頻帶很寬。理論上可以達到30億MHz。
2.沒有中繼的路段長，幾十到100多公裏，銅線只有幾百米。
3.不受電磁場和電磁輻射的影響。
4.重量輕，體積小。比如900對雙絞線21千電話線，直徑3英寸，重量8噸/公裏。通信量十倍的光纜，直徑0.5英寸，重量450P/KM。
5.光纖通信不帶電，使用安全，可用於易燃易爆場所。
6.寬工作環境溫度範圍。
7.化學腐蝕，使用壽命長。