简述光纤通信的工作原理

许杰

【摘要】 本文首先讲述了光纤通信的定义，光纤通信的优点以及光纤的结构和分类；然后讲述了光纤的传输特性和光纤通信的工作原理；最后介绍了光纤通信的发展趋势。

【关键词】 光纤通信 传输损耗 色散 光发射机 光中继器 光接收机

一、光纤通信的概念

光纤通信是指以光波为载波，以光纤或者光缆为传输介质的通信方式。光纤通信的优点：（1）频带宽、通信容量大；（2）传输损耗低、中继距离长；（3）光纤通信串话小，保密性强，使用安全；（4）抗电磁干扰能力强；（5）体积小、重量轻、便于敷设；（6）材料资源丰富。

二、光纤的结构和分类

光纤由纤芯和包层两部分构成。纤芯是传输光信号的部分，包层除对纤芯进行保护之外，还将光信号封闭在纤芯中，不让光信号泄露出去。

光纤的分类：按照纤芯的折射率的分布可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。按照光纤中传输的模式数量，可分为单模光纤和多模光纤。

三、光纤的传输特性

1、损耗

光在光纤中传输，随着传输距离的增加，光功率会越来越小，这种现象称为光纤的传输损耗。光纤的传输损耗是影响中继距离的重要因素。吸收损耗和散射损耗是光纤本身的主要损耗。另外，耦合损耗是光源与光纤之间的损耗、连接损耗是光纤之间损耗等，这些都是光纤传输损耗的因素。为了实现低损耗传输，光纤有三个低损耗窗口：0.85um，1.31um，1.55um。况且随着波长的增加，光纤的损耗会越来越小。

2、色散

光脉冲信号经光纤传输，到达输出端会发生时间上的展宽，这种现象称为色散。……