光纖的組成 :

        典型的光纖如圖,基本結構包含內層的纖心〈折射率ncore,半徑a、直徑2a ,的圓對稱〉、及外層的纖衣〈折射率ncl,直徑d〉。因為,纖心較纖衣具有較高的折射率,使得內部的光波因滿足全反射而能做長距離的傳輸。纖衣直徑範圍大約從單模的4-8µm到多模的50-100µm,甚至在能量傳輸的應用上光纖的纖心直徑還達200-1000µm〈見section 0.5討論到應用的部分〉。Communications-grade 光纖的纖衣直徑範圍在125-140µm,和一些單模光纖80µm。高級的communications光纖,其纖衣以及纖心是由silica玻璃組成的。當然較低品質的光纖,就是由玻璃的纖心加上塑膠的纖衣,在壞一點的還有全由塑膠組成的光纖。後者具有較高的attenuation 係數,但只能被運用在短程的光纖應用。

 

單模光纖:

  多模光纖(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數位信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸的距離就比較近,一般只有幾公里。

SM Fiber

多模光纖:

  單模光纖(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很細(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用於遠程通訊,但還存在著材料色散和波導色散,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩定性要好。後來又發現在1.31μm波長處,單模光纖的材料色散和波導色散一為正、一為負,大小也正好相等。這就是說在1.31μm波長處,單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看,1.31μm處正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣,1.31μm波長區就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口,也是現在實用光纖通信系統的主要工作波段。1.31μm常規單模光纖的主要參數是由國際電信聯盟ITU-T在G652建議中確定的,因此這種光纖又稱G652光纖。

MM Fiber