光纤是什么材料 光纤的分类与作用是什么

光纤是什么材料

微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode，LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。

在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。

通常光纤与光缆两个名词会被混淆，多数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.光纤外层的保护结构可防止周围环境对光 纤的伤害，如水、火、电击等。光缆分为：光纤缓冲层及披覆。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。

在多模光纤中，芯的直径是15μm~50μm， 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套， 以使光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆、易断裂，因此需要外加一保护层。

光纤结构

光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm)，中 间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm)，最外是加强用的树脂涂层。

数值孔径

入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同(AT&T CORNING)。

光纤的类型及作用

单模光纤

只传输一种模式光信号的光纤，常规有G.652,G.653,G.654,G.655等传输等级分类，单模光纤传输百兆信号距离可达几十公里。

多模光纤

能传输多种模式光信号的光纤，为G.651等级，根据光模式分为OM1,OM2,OM3，多模光纤传输百兆信号最远传输距离2公里。

石英光纤

石英光纤(Silica Fiber)是以二氧化硅(SiO2)为主要原料，并按不同的掺杂量，来控制纤芯和包层的折射率分布的光纤。石英(玻璃)系列光纤，具有低耗、宽带的特点，现在已广泛应用于有线电视和通信系统。

石英玻璃光导纤维的优点是损耗低，当光波长为1.0～1.7μm(约1.4μm附近)，损耗只有1dB/km，在1.55μm处最低，只有0.2dB/km。

掺氟光纤

掺氟光纤(Fluorine Doped Fiber)为石英光纤的典型产品之一。通常，作为1.3Pm波域的通信用光纤中，控制纤芯的掺杂物为二氧化锗(GeO2)，包层是用SiO炸作成的。但 接氟光纤的纤芯，大多使用SiO2，而在包层中却是掺入氟素的。由于，瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起的光散射现象。所以，希望形成折射率变动因素的 掺杂物，以少为佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而，常用于包层的掺杂。由于掺氟光纤中，纤芯并不含有影响折射率的氟素掺杂物。由于它的瑞利散射很小，而且损耗也接近理论的最低值。所以多用于长距离的光信号传输。

石英光纤与其它原料的光纤相比，还具有从紫外线光到近红外线光的透光广谱，除通信用途之外，还可用于导光和传导图像等领域。