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传送光波的介质波导。光纤是由成同心圆的双层透明介质构成的一种纤维。使用Zui广泛的介质材料是石英玻璃(SiO2)。内层介质称为纤芯，其折射率高于外层介质（称为包层）。通过在石英玻璃中掺锗、磷、氟、硼等杂质的方法调节纤芯或包层的折射率。通信用光纤的传输波长主要为0.8～1.7微米的近红外光。光纤的芯径因类型而异,通常为数微米到100微米，外径大多数约为 125微米。它的外面有塑料被覆层。光缆由单根或多根光纤组合并加以增强和保护制成。光缆可以在各种环境下使用。光缆的制造方法与电缆相似。

光纤光缆

光纤通信是现代信息传输的重要方式之一。它具有容量大、中继距离长、保密性好、不受电磁干扰和节省铜材等优点。

报告利用资讯长期对光纤光缆行业市场跟踪搜集的市场数据，从行业的整体高度来架构分析体系。报告主要分析了中国光纤光缆行业的发展现状和前景；光纤光缆行业格局和集中度；光纤光缆行业的技术状况。光纤传输基于可用光在两种介质界面发生全反射的原理。突变型光纤,n1为纤芯介质的折射率，n2为包层介质的折射率,n1大于n2，进入纤芯的光到达纤芯与包层交界面（简称芯-包界面）时的入射角大于全反射临界角θc时,就能发生全反射而无光能量透出纤芯，入射光就能在界面经无数次全反射向前传输。原来

当光纤弯曲时，界面法线转向，入射角度小，因此一部分光线的入射角度变得小于θc而不能全反射。但原来入射角较大的那些光线仍可全反射，所以光纤弯曲时光仍能传输，但将引起能量损耗。通常，弯曲半径大于50～100毫米时,其损耗可忽略不计。微小的弯曲则将造成严重的“微弯损耗”。

人们常用电磁波理论进一步研究光纤传输的机制，由光纤介质波导的边界条件来求解波动方程。在光纤中传播的光包含有许多模式，每一个模式代表一种电磁场分布，并与几何光学中描述的某一光线相对应。光纤中存在的传导模式取决于光纤的归一化频率ν值

公式

公式

式中NA为数值孔径，它与纤芯和包层介质的折射率有关。ɑ为纤芯半径，λ为传输光的波长。光纤弯曲时，发生模式耦合，一部分能量由传导模转入辐射模，传到纤芯外损耗掉。

性能：光纤的主要参数有衰减、带宽等。

用于长途通信的新型大容量长距离光纤光缆

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤光缆，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤光缆上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。

用于城域网通信的新型低水峰光纤光缆

城域网设计中须要考虑简化设备和降低成本，还须要考虑非波分复用技能（CWDM）运用的可能性。低水峰光纤光缆在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤光缆的水峰低，还要求光纤光缆具有负色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以组合运用这种负色散光纤光缆与G.652光纤光缆或G.655标准光纤光缆，运用它来做色散补偿，从而防止复杂的色散补偿设计，节约成本。如果将来在城域网光纤光缆中采用拉曼放大技能，这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟，所以城域网光纤光缆的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

用于局域网的新型多模光纤光缆

由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线系统也采用了多模光纤光缆来代替数字电缆，因此多模光纤光缆的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤光缆，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤光缆比单模光纤光缆价格贵50%～，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤光缆有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤光缆标准，但由于局域网发展的须要，它仍然得到了广泛运用。而ITU-T推选的G.651光纤光缆，即50/125μm的标准型多模光纤光缆，其芯径较小、耦合与连接相应困难一些，虽然在部分欧洲国家和日本有一些运用，但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些疑问，目前有的公司已执行了改良，研制出新型的5O/125μm光纤光缆渐变型（G1）光纤光缆，区别于传统的50/125μm光纤光缆纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布执行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用，这种改良可能会为50/125pm光纤光缆在局域网运用找到新的市场。

光纤光缆的选用除了根据光缆芯数和光纤种类，还要根据光纤的使用来选择光缆的外护套，在选用时要注意以下几点：

1.户外用光缆直埋时，宜选铠装光缆，架空时，可选用两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆。

2.建筑物内用的光缆在选用时应该注意其阻燃，毒和烟的特性，一般在管道中和强制通风处，可选用阻燃和有烟的类型，暴露的环境中应选用阻燃、无烟和无毒的类型。

3楼内垂直布线时，可选用层绞是光缆；水平布线式，可选用分支光缆。

4.传输距离在2km以内的可选用多模光缆；超过2km可选用中继或单模光缆。

以上是单从应用方面考虑应该主义的几个问题，实施时候还需要灵活掌握，其实，布线环境复杂多样，各种问题都可能随时出现，这就需要我们在规划和施工时严格按照布线标准实施，遇到问题，灵活分析，就会圆满解决。

单模光纤，只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输，由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通讯，单模光纤使用的光波长1310nm或1550nm。

多模光纤，在一定的工作波长下，有多个模式在光纤中传输，这种光纤称之为多模光纤，由于色散或像差，因此这种光纤传输性能较差频带比较窄，传输容量比较小，距离也比较短。

光纤光缆的选择要点

1、光缆芯数的选定

在施工方便的条件下，尽量选择盘长较大的光缆。选择光缆芯数时，要把效益和长期规划结合起来，充分考虑扩容的可能性；根据“建设一条线服务一大片”的指导思想，充分考虑沿途各大单位的通信需要。

2、光缆结构程式的选择

长途干线光缆应采用波长1310nm窗口，并能在1550nm窗口使用的单模光纤；光纤筛选张力应不小于5N（牛顿）；采用无金属线对光缆，在雷击严重或强电影响地段可采用非金属构件加强芯光缆，光缆芯采用充油膏结构。

光缆护层结构选择的规定：架空和管道光缆（简易塑料管管道）为防潮层+PE外护层；直埋光缆为防潮层+PE内护层+钢带铠装层+PE外护层；水底光缆为防潮层+PE内护层+粗钢丝铠装层+PE外护层。

光缆的机械性能应符合表1.1所规定。光缆承受短期允许张力或侧压力，在张力或侧压力解除后光纤衰减不变化，光纤延伸率不大于0.15%；光缆在承受长期允许张力或侧压力时，光纤衰减不变化，光缆延伸率不大于0.2%，光前没有应变。

3、水底光缆的选用

通航机动船、帆船、木筏较多的主要航运河流，应采用钢丝铠装光缆；河水流速特别急、河道变化较大时，应采用双层钢丝铠装光缆；河宽（两堤或自然岸间）大于150m的平原河流，宜采用钢丝铠装光缆；有的河宽虽小于150m，但流速较大（3m/s以上）、河床土质松散、两岸易受冲刷塌方、河底坎坷不平或为石质河床、大卵石河床，应才用刚丝铠装的水底光缆；有的河宽虽不大于150m，但河床土质稳定，流速很小，河道顺直又无冲刷现象，可不采用刚丝铠装的水底光缆；山区河流，应根据河床土质、流速、流量的大小、冲刷程度以及上游水文等情况确定。备用水底光缆的设置，综合考虑的因素有：特大的河流；河床稳定性能很差的较大河流；有其他特殊要求；限于自然地形和施工条件，光缆的安全程度较差或抢修很困难。

延长光纤光缆的使用寿命的方法

第一，当疲劳参数n一定时，纤维的寿命ts只与所承受到的应力σ有关，因此，减小纤维承受到的应力是提高光纤使用寿命的一种方法。当人们制造光纤时，在光纤表面上形成一种压缩应力以对抗所承受到的张应力，使张应力减到尽可能小的程度，由此就产生了压应力包层技术来制造光纤。

若设光纤承受到的应力为σa，寿命为t1，当光纤具有压应力σR包层时，光纤的寿命为t2：t2= t1[(σa-σR)/σa]-n，其中，(σa-σR)为光纤真正承受到的净应力。由此表明：具有压应力包层的光纤比一般光纤的寿命长得多。近年来就有人用掺GeO2石英做光纤表面的压缩层，也有人用掺TiO2石英做光纤的外包层使光纤本身的抗拉强度从50kpsi提高到130kpsi（相当抗拉强度从430g提高到1100g），也使光纤的静态疲劳参数从n=20～25提高到n=130。

第二，提高光纤的静态疲劳参数n来提高光纤的使用寿命。因此，人们在制造光纤时，设法把石英纤维本身与大气环境隔绝开来，使之不受大气环境的影响，尽可能地把n值由环境材料参数转变为光纤材料本身的参数，就可以使n值变得很大，由此产生了在光纤表面的“密封被覆技术”。