通信用光纤的成分是什么？

光纤是:光纤的缩写。然而，在光通信系统中，光纤往往被简化为光纤，如光纤放大器或光纤主干。有人忽略了，光纤虽然有光纤的意思，但指的是光学系统中的光纤。因此，在一些光学产品的描述中，将fiber翻译成“光纤”显然是不可取的。

光纤实际上是指由透明材料制成的纤芯和周围折射率略低的材料。

材料制成的包层被覆盖，注入纤芯的光信号被包层界面反射，使光信号在纤芯中传播。

光纤种类繁多，根据用途不同，所需的功能和性能也不同。但有线电视和通信用光纤的设计和制造原理基本相同，如:①低损耗；②有一定的带宽，色散小；③布线容易；(4)易于统一；⑤可靠性高；⑥制造相对简单；⑦便宜等。

光纤的分类主要从工作波长、折射率分布、传输方式、原材料和制造方法等方面进行总结。以下是各种分类的一些例子。

(1)工作波长:紫外光纤、可见光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85pm 1.3pm、1.55pm)。

(2)折射率分布:阶梯(SI)型、近阶梯型、渐变(GI)型、其他(如三角形、W型、凹形等。).

(3)传输方式:单模光纤(包括保偏光纤和非保偏光纤)和多模光纤。

(4)原材料:应时玻璃、多元玻璃、塑料、复合材料(如塑料包层、液纤芯等。)、红外材料等。根据涂层材料，也可分为无机材料(碳等。)、金属材料(铜、镍等。)和塑料。

(5)制造方法:预成型包括气相轴向沉积(VAD)、化学气相沉积(CVD)等。拉制方法包括棒插管法和双坩埚法等。

二、应时光纤

以二氧化硅(SiO2)为主要原料，根据不同的掺杂量控制纤芯和包层的折射率分布。应时(玻璃)系列光纤具有低损耗、宽带的特点，已广泛应用于有线电视和通信系统。

掺氟光纤是应时光纤的典型产品之一。通常，在1.3 μm波域的通信用光纤中，控制芯的掺杂剂是GeO2，包层由SiO制成。然而，掺氟光纤的纤芯中多采用二氧化硅，而包层中掺有氟。瑞利散射损耗是由折射率变化引起的光散射现象。因此，希望形成较少的具有折射率变化因子的掺杂剂。

氟的主要作用是降低二氧化硅的折射率。因此常用于包层掺杂。因为掺氟光纤的纤芯不含影响折射率的氟掺杂剂。因为它的瑞利散射很小，损耗接近理论最小值。所以多用于长距离光信号传输。

与其他光纤相比，应时光纤具有从紫外光到近红外光的较宽的光传输光谱，除通信外，还可用于导光和图像传输等领域。

第三，红外光纤

作为光通信领域发展起来的应时系列光纤的工作波长，即使用于短传输距离，也只能用于2pm。因此可以工作在更长红外波长的领域，研制的光纤称为红外光纤。

红外光纤主要用于光能传输。例如:温度测量、热像传输、光刀医疗、热能处理等。，普及率仍然较低。

第四，多根光纤

复合光纤(Composite fiber)通过将多组分玻璃与SiO2原料中的氧化物如氧化钠(Na2O)、氧化硼(B2O2)和氧化钾(K2O2)适当混合而制成的光纤，其特征在于多组分玻璃的软化点低于应时的软化点，并且纤芯和包层的折射率差异非常大。光纤内窥镜主要用于医疗业务。

氟化物纤维

氟化物光纤是由氟化物玻璃制成的光纤。这种纤维材料也叫ZBLAN(氟化铝(ZrF4)、氰化钡(BaF2)、氟化镧(LaF3)、氟化铝(A1F2)、氰化钠(NaF)等氯化物玻璃材料的缩写)。主要工作在波长2 ~ 10pm的光传输业务中。

因为ZBLAN具有超低损耗光纤的可能性，所以正在为长距离通信光纤开发。比如它的理论最小损耗在3pm波长可以达到10-2 ~ 10-3dB/km，而应时光纤在1.55pm是0.15 ~ 0.65535

目前，ZBLAN光纤由于难以降低散射损耗，只能用于2.4 ~ 2.7 pm的温度传感器和加热器。

图像传输还没有被广泛使用。

最近，为了将ZBLAN用于长距离传输，正在开发1.3pm掺杂光纤放大器(PDFA)。

6.塑料涂层光纤

塑料包层光纤是一种阶梯型光纤，以高纯度应时玻璃为纤芯，以折射率略低于应时的塑料(如硅胶)为包层。与应时光纤相比，它具有纤芯租和高数值孔径(NA)的特点。所以容易和发光二极管(LED)光源结合，损耗也小。因此，它非常适合局域网和短距离通信。

七。塑料光纤

这是一种光纤，其纤芯和包层由塑料(聚合物)制成。早期产品主要用于短距离光关键道路的装饰和导光照明及光通信。

主要原料是PMMA，PS，PC。损耗受塑料固有的C-H键结构限制，一般可达几十dB/km。为了减少损耗，氟绳系列塑料正在开发和应用。由于塑料光纤的芯径为1000pm，比单模应时光纤大100倍，所以连接简单，易于弯曲和施工。近年来，随着宽带技术的进步，渐变折射率多模塑料光纤的发展引起了社会的关注。最近已经广泛应用于汽车内部局域网，将来也可能应用于家庭局域网。

八、单模光纤

这是指在工作波长内只能传输一种传播模式的光纤，通常简称单模光纤。

(SMF:单模光纤).目前是有线电视和光通信中应用最广泛的光纤。

由于光纤的纤芯很细(约10pm)，折射率呈阶梯状分布，当归一化频率v参数小于2.4时，理论上只能形成单模传输。此外，SMF没有多模色散，其传输频带比多模光纤更宽。另外，SMF的材料色散和结构色散相加相消，其合成特性正好形成零色散的特性，拓宽了传输频带。

在SMF，因为掺杂剂不同，制造方法不同，所以有很多种。减压包层光纤具有双包层结构，靠近纤芯的包层的折射率低于外包层的折射率。此外，匹配包层光纤的包层折射率分布均匀。

九、多模光纤

多模光纤(MMF)是指根据其工作特性传播模式为多模的光纤。与SMF相比，纤芯直径为50pm，传输带宽主要由模式色散决定，因为有数百种传输模式。历史上，它被用于有线电视和通信系统中的短距离传输。自从SMF纤维出现以来，它似乎就是一种历史产物。但实际上，MMF在很多局域网中更有优势，因为它的芯径比SMF大，容易与LED等光源结合。因此，MMF在短距离通信领域仍然受到重新关注。

当MMF根据折射率分布分类时，有两种类型:梯度(GI)型和阶梯(SI)型。GI型折射率在纤芯中心最高，沿包层逐渐降低。从几何光学的观点来看，在纤芯中前进的光束以蛇形方式传播。因为每一路光需要的时间大致相同。所以传输容量比SI型大。

硅MMF光纤的折射率分布与纤芯的折射率分布相同，但与包层的界面呈阶梯状。由于SI型光波在光纤中反射时各光路的时间差，发射的光波失真，颜色激发大。因此，传输带宽变窄，目前硅MMF的应用较少。

X.色散位移光纤

单模光纤工作波长为1.3Pm时，模场直径约为9Pm，其传输损耗约为0.3 dB/km。此时零色散波长正好在1.3pm。

在应时光纤中，1.55pm段的传输损耗从原材料来看是最小的(约0.2 dB/km)。由于现在已经投入实际使用的掺铒光纤放大器(EDFA)工作在1.55Pm波段，如果能在该波段实现零色散，将更有利于1.55pm波段的长距离传输

因此，巧妙地利用光纤材料中应时材料色散和芯结构色散的合成抵消特性，可以将原来1.3Pm段的零色散移到1.55pm段，形成零色散。因此，它被命名为DSF:色散位移光纤(DSF)。

增加结构色散的方法主要是改善纤芯的折射率分布性能。

在光通信的长距离传输中，光纤色散为零是重要的，但不是唯一的。其他性能包括低损耗、易连接、几乎不形成电缆或工作特性变化(包括弯曲、拉伸和环境变化)。DSF在设计中是要综合考虑这些因素的。

十一色散扁平光纤

色散位移光纤(DSF)是一种单模光纤，在1.55 μm波段零色散。然而，色散平坦光纤(DFF)是指在从1.3Pm到1.55pm的宽带中色散可以非常低并且几乎达到零色散的光纤。因为DFF要减少1.3 pm ~ 1.55 pm范围内的色散。有必要以复杂的方式设计光纤的折射率分布。然而，这种光纤非常适合波分复用(WDM)线路。由于DFF纤维工艺复杂，成本昂贵。未来随着产量的增加，价格也会降低。

十二色散补偿光纤

对于使用单模光纤的干线系统，大部分采用1.3pm波段零色散的光纤。但由于EDFA的实用性，如果能在1.3pm的零色散光纤上运行1.55pm的波长将是非常有益的

因为，在1.3Pm零色散的光纤中，1.55Pm波段的色散约为16 ps/km/nm。

如果将具有相反色散符号的一段光纤插入到该光纤线路中，则可以制成整个光纤线路

离差为零。用于此目的的光纤称为色散补偿光纤(DCF)。

与标准的1.3pm零色散光纤相比，DCF的纤芯直径更小，折射率差更大。

DCF也是WDM光线路的重要组成部分。

十三偏保持光纤

在光纤中传播的光波具有电磁波的性质，所以除了基本光波外都是单一的。

除了模式之外，基本上存在电磁场(TE，TM)分布的两个正交模式。通常，由于

光纤的截面结构是圆对称的，这两种偏振模式的传播常数相等，两种偏振光互不相同。

干扰。但实际上，光纤并不是完全圆对称的。例如，如果它有一个弯曲的部分，将有两个偏转。

振动模式之间的组合因子不规则地分布在光轴上。由偏振光的这种变化引起的色散被称为偏振模色散(PMD)。对于现在以分发图像为主的有线电视来说，影响不是太大。但对于一些未来有特殊要求的超宽带业务，如:①相干通信中采用外差检波，要求光波偏振更加稳定时；(2)光机的输入输出特性与偏振有关时；(3)当制造保偏光学耦合器和偏振器或去偏振器时；(4)利用光学干涉等制造光纤传感器。在要求偏振波恒定的地方，通过改进偏振态不变的光纤称为保偏光纤(PMF)，有些也称为固定偏振光纤。

十四根双折射光纤

双折射光纤指的是单模光纤，其可以传输具有两种彼此正交的固有偏振模式的光。

就纤维而言。因为，折射率随偏置方向变化的现象叫做双折射。在引起双折射的方法中

中等。又叫熊猫光纤，即偏振主泰宁和减吸收光纤。在纤芯的两个横向方向上设置热膨胀系数大、横截面为圆形的玻璃部件。在高温拉丝过程中，这些部分收缩，导致纤芯在Y方向产生拉伸，在X方向产生压应力。这就导致了光纤的光弹性效应以及X方向和Y方向折射率的差异。根据这一原理，极化保持不变。

十五抗恶劣环境光纤

通信用光纤的正常工作环境温度可以在-40℃到+60℃之间，设计也是以不被大量辐射射线照射为前提。相比之下，能在较低温度或较高温度下工作，并能在受高压或外力影响、暴露于辐射的恶劣环境中工作的光纤称为硬光纤。

耐条件纤维).

通常，为了机械地保护光纤表面，需要涂覆一层额外的塑料。然而，随着温度的升高，

塑料的防护功能下降，限制了使用温度。如果你使用耐热塑料，比如聚乙烯，

聚四氟乙烯和其他树脂可以在300℃下工作。它也涂在应时玻璃的表面。

镍和铝(A1)。这种光纤被称为耐热纤维(耐热纤维B-

呃).

此外，当光纤受到辐射时，光损耗会增加。这是因为应时·格拉斯遇到了。

当受到辐射照射时，玻璃中会出现结构缺陷(也称为色心),特别是在

在波长为0.4 ~ 0.7 pm时，损耗增加。预防方法是使用掺OH或F的应时玻璃，可以抑制。

弥补辐射造成的损失缺陷。这种光纤被称为抗辐射光纤(抗辐射-

Nt光纤)，多用于监测核电站的光纤镜。

十六根密封涂层光纤

为了长期保持光纤的机械强度和损耗稳定，在玻璃表面涂覆碳化硅。

无机材料如(SiC)、碳化钛(TiC)和碳(C)用于防止水和氢从外部进入。

制造的光纤(HCF)被扩散。目前将军正在进行中。

在化学气相沉积(CVD)的生产过程中，碳层高速堆积以达到完全密封的效果。这样的

涂碳光纤(CCF)可以有效地阻隔光纤和外界氢分子的入侵。据报道，它是在室温下

在氢气环境下可持续20年，不增加损耗。当然是防止湿气侵入，延缓机械强度的疲劳。

疲劳过程的疲劳参数可达200以上。因此，HCF适用于

在恶劣环境中要求高可靠性的系统，如海底光缆，就是一个例子。

十七碳涂层光纤

应时光纤表面涂有碳膜的光纤称为CCF:涂碳光纤(CCF)

纤维).其机理是利用致密的碳膜将纤维表面与外界隔离，从而改善纤维。

机械疲劳损失和氢分子损失增加。CCF是一种密封涂层光纤(HCF)。

十八层涂覆光纤

金属涂层光纤是涂覆有Ni、Cu、A1等的光纤。

带金属层的光纤。还有那些在金属层外面涂上塑料的，目的是提高耐热性，提供通风。

电和焊接。它是抗环境光纤之一，也可用作电子电路的元件。

早期的产品是通过在拉丝过程中涂覆熔融金属制成的。因为这种方法是由玻璃和

金属的膨胀系数相差太大，会增加轻微弯曲损耗，实用率不高。近日，由于

玻璃纤维表面低损耗化学镀的成功大大提高了其性能。

XIX稀土掺杂光纤

在光纤的纤芯中，掺有哪些稀土元素，如铒、钕、镨？

光纤。英国Sourthampton大学的佩恩1985。

首先，发现稀土掺杂光纤具有激光振荡和光放大。

现象。从而揭开了惨饵等光放大的面纱，现在已经实用1.55pmEDFA。

即掺饵单模光纤被1.47pm的激光激发，得到1.55pm的光信号放大器。

大的那个。此外，错误掺杂的氟化物光纤放大器(PDFA)正在开发中。

二十根拉曼光纤

拉曼效应是指当人类频率为f的单色光发射到物质中时，频率为f的会出现在散射光中。

频率在f fR和f 2fR以外的散射光称为拉曼效应。因为它是一种物质

由于分子运动和晶格运动之间的能量交换。当物质吸收能量时，光的振动

移动数变小，散射光称为斯托克斯线。另一方面，从物质中获取能量

振动数较大的散射光称为反斯托克斯线。所以振动数的偏差FR反映了能级，

它可以显示物质的内在价值。

由这种非线性介质制成的光纤被称为射频:拉曼光纤(RF)。

为了将光封闭在微小的纤芯中进行远距离传播，光与物质之间会产生相互作用。

效果可以使信号波形不失真，实现远距离传输。

当输入光增强时，将获得相干诱导散射光。诱导拉曼散射光的应用

配有拉曼光纤激光器，可作为光谱测量和光纤色散测试的电源。另外，感觉

拉曼散射作为长距离光纤通信中的光放大器正在被研究。

21号偏心光纤

标准光纤的纤芯位于包层的中心，纤芯和包层的截面形状为同心圆。

但由于用途不同，纤芯的位置、纤芯的形状、包层的形状也做成不同的状态或包裹起来。

穿孔层形成一种特殊形状的结构。与标准光纤相比，这些光纤称为异型光纤。

偏心芯光纤是一种特殊形状的光纤。其纤芯排列

在偏离中心的偏心位置，靠近包层的外部线。因为核心靠近外表面，所以会溢出一些光场。

包层传播(称为倏逝波)。

因此，当物质附着在光纤表面时，由于物质的光学特性，在光纤中传播的光波受到影响。

到撞击。如果附着物质的折射率高于光纤的折射率，则光波辐射到光纤外部。如果附件

当质量的折射率低于光纤的折射率时，光波无法向外辐射，而会被物质吸收。

损失。利用这一现象，我们可以检测是否有附着物质以及折射率的变化。

ECF主要用作检测物质的光纤传感器。和光时域反射计(OTDR)

结合测试方法，还可以作为分布式传感器使用。

二十二根发光纤维

荧光物质制成的光纤。当它被光波如辐射和紫外线照射时，

部分产生的荧光可以通过封闭的光纤传输。

发光纤维可以用来探测辐射和紫外线，以及进入。

线波长转换，或用作温度传感器、化学传感器。在辐射的检测中也叫闪光。

光纤(闪烁光纤)。

发光光纤是从荧光材料和掺杂的角度发展塑料光纤。

二十三根多芯光纤

普通光纤由纤芯区域和围绕它的包层区域组成。但是多芯光纤(Multi)

芯光纤)是具有多个芯的包层区域。由于纤芯相互靠近

度，可以有两个作用。

一个是纤芯间距大，也就是没有光耦合结构。这种光纤可以改善传输

线的单位面积积分密度。在光通信中，可以制作多芯带状光缆。

在非通信领域，作为光纤传像束，有成千上万的纤芯。

二是使纤芯间距接近，可以产生光波耦合。利用这个原理，它是开放的

双纤芯传感器或光路器件。

二十四根中空纤维

光纤是中空的，形成圆柱形空间，用于光传输，称为中空光纤。

(中空纤维).

空心光纤主要用于能量传输，可用于X射线、紫外和远红外光能传输。空的

纤芯光纤结构有两种:一种是将玻璃做成圆柱形，其纤芯和包层原理与阶梯型相同。

利用光在空气和玻璃之间的全反射传播。因为大部分光线可以在无损耗的空气中。

传播，具有一定距离的传播功能。二是使圆柱体内表面的反射率接近1，以减少反射

辐射损失。为了提高反射率，在Jane中布置了电介质，这降低了工作波长带中的损耗。

例如波长10.6pm的损耗可以达到几个dB/m..