随着通讯技术的飞速发展，我国于1992年开通第一个光纤通信系统，正式步入超远距离传输、超高效率传播的通讯时代。近年来，光纤通信成为现代信息技术的主要方式之一。光纤传感技术是20世纪70年代末开始兴起的一项技术，目前在全世界成为研究热门，已与光纤通信并驾齐驱。无论是光纤通信还是光纤传感技术的发展与应用，均离不开光纤；下文为大家简要介绍光纤的结构及相关的基本参数。

光纤，就是光导纤维（圆柱形光波导），它的主要结构为多层同轴圆柱体；以高折射率的光学玻璃作为纤芯材料，低折射率的光学玻璃作为外包层材料拉制成柔性细丝，可以使各种强度的光封闭在纤维内并沿着任意曲折的光路进行传输；光纤的结构和材料决定了光纤的传输特性。光纤的多层介质结构，一般由位于中心的石英和位于外侧的纤芯、包层、涂覆层和护套构成；主体是纤芯和包层，它们在光波的传输中起着主要的作用；涂覆层和护套主要用于隔离杂光，以及保护光纤免受外界的腐蚀磨损等。

在有些特殊应用场合，光纤不加涂覆层与护套，为裸体光纤，即裸纤。

光在不同物质中传播速度不同，当光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会发生折射和反射；当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同物质对相同波长光的折射角度是不同的，相同物质对不同波长光的折射角度也不同。

光纤即是基于以上原理制成；按照几何光学全反射原理，光线在纤芯和包层的交界面发生全反射，并形成把光闭锁在光纤芯内部向前传播的必要条件，即使经过弯曲的光纤路径光线也不会光纤侧壁射出。

1.光纤的传输损耗

光波在光纤中传输时，是以全反射形式传输的，理论来说是无损耗的传输，但是由于光纤材料本身对光波的吸收和散射、光纤在制作时的结构缺陷等原因，导致光功率随传输距离按一定的规律衰减，这种现象称为光纤的传输损耗，是光纤重要的传输特性之一。

引起传输损耗的原因有多种，其损耗机理也较为复杂；有来自光纤本身的损耗，也有光纤与光源的耦合损耗及光纤之间的连接损耗等，此处不做过多讨论。

自从发现光纤以来，人们在降低光纤损耗方面做了大量的研究工作，1.31μm和1.55μm的光纤损耗分别在0.5dB/km以下和0.2dB/km以下，这个数量级接近了光纤损耗的理论极限。

2.光纤的色散

色散是光纤传输另一个重要的参数。所谓色散是指脉冲信号（调制光波）在光纤中传输时由光纤的折射率分布、光纤材料的色散特性、光纤中的模式分布以及光源中的光谱宽度等因素决定的延迟畸变。光纤色散的存在将使光脉冲在传输过程中随着传输距离的增加而逐渐展宽。因此，光纤色散对光纤传输系统有着非常不利的影响，限制了系统的传输速率和传输距离的增加。

在光纤中，不同速率的信号传过同样的距离所需的时间不同，从而产生延时差；延时差越大，色散越严重，因而可用延时差表示色散程度。

光纤色散包括材料色散、波导色散、模间色散、偏振色散。

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