1、光纤的主要分类及主要应用光纤的主要分类依据国际电工委员会标准 IEC60793-1-1（1995） 光纤第 1部分总规范光纤的分类方法，按光纤所用材料、折射率分布形状、零色散波长等因素光纤被分为 A和 B两大类：A 类为多模光纤，B 类为单模光纤。下表分别给出了 A类多模光纤和 B类单模光纤的特点及分类方法等 3。表 2.1 多模光纤分类类 别 材 料 类 型 折射率分布指数 g极限值A1 玻璃芯/玻璃包层 梯度折射率光纤 1g3A2.1 玻璃芯/玻璃包层 准阶跃折射率光纤 3g10A2.2 玻璃芯/玻璃包层 阶跃折射率光纤 10gA3 玻璃芯/塑料包层 阶跃折射率光纤 10gA4 塑 料 光
2、 纤表 2.2 单模光纤分类类 别 特 点 零色散波长标称值（nm）工作波长标称值（nm）B1.1 非色散位移光纤 1310 1310和 1550B1.2 截止波长位移光纤 1310 1550B1.3 波长段扩展的非色散位移光纤 13001324 1310、13601530、1550B2 色散位移光纤 1550 1550B3 色散平坦光纤 1310和 1550 1310和 1550B4 非零色散位移光纤 1530，1625 301625多模光纤种类1.梯度型多模光纤。梯度型多模光纤包括 A1a、A1b、A1c 和 A1d类型。它们可用多组分玻璃或掺杂石英玻璃制得。为降低光纤衰减，梯度型多模光纤
3、的制备选用的材料纯度比大多数阶跃型多模光纤材料纯度高得多。正是由于折射率呈梯度分布和更低的衰减，所以梯度型多模光纤的性能比阶跃型多模光纤性能要好的多。一般在直径相同的情况下，梯度型多模光纤的芯径大大小于阶跃型多模光纤，这就赋予梯度型多模光纤更好的抗弯曲性能 3。2.阶跃型多模光纤。阶跃型多模光纤包括 A2、A3 和 A4三类九个品种。它们可选用多组分玻璃或掺杂玻璃或塑料作为芯、包层来制成光纤。由于这些多模光纤具有大的纤芯和大的数值孔径，所以它们可更为有效的与非相干光源耦合。链路接续可通过价格低廉的注塑型连接器，从而降低整个网络建设费用。因此，阶跃型多模光纤，特别是 A4类塑料光纤将在短距离通信
4、中扮演着重要角色。单模光纤种类1.非色散位移单模光纤。其中又分为常规单模光纤和低水峰单模光纤。常规单模光纤于 1983年开始商用，它的最佳工作波长在 1310nm波长区域。这种光纤被称为“常规” 或“标准”单模光纤。它是当前使用最为广泛的光纤。低水峰单模光纤是为了解决城域网发展需求而研发出来的具有更宽的工作波长区的光纤。低水峰光纤可在 12801625nm 全波段进行传输，并且具备色散小，系统成本低等优点。2.色散位移单模光纤。色散位移光纤是通过改变光纤的结构参数、折射率分布形状，力求加大波导色散，从而将最小零色散点从 1310nm位移到1550nm，实现 1550nm处最低衰减与零色散波长一
5、致，并且在掺铒光纤放大器15301565nm 工作波长区域内，这种光纤非常适合于长距离单信道高速光放大系统。3.截止波长位移单模光纤。这种光纤的零色散波长在 1310nm附近，截止波长移到了较长波长，在 1550nm波长区域衰减极小，最佳工作波长范围为15001600nm。这种光纤制造特别困难，所以十分昂贵，很少使用。主要应用在传输距离很长，且不能插入有源器件的无中继海底光纤通信系统。4.非零色散位移单模光纤。这种光纤是在色散位移单模光纤的基础上通过改变折射剖面结构的方法来使得光纤在 1550nm波长色散不为零。故被称为“非零色散位移单模光纤” 。主要适用于带光放大器的单信道传输系统和密集波分
6、复用传输系统。5.色散平坦单模光纤。这种光纤在 13101550nm 波段范围内都是低色散，且具有两个零色散波长。这种光纤可用中心波长更宽的激光器和用工作波长在1310nm和 1550nm的标准激光器与 LED进行高速传输。但这种光纤制造难度大，衰减大，离实用距离很远。6.色散补偿单模光纤。这种光纤的特点是在 1550nm波长处有很大的负色散。当常规单模光纤系统工作波长由 1310nm升级扩容至 1550nm波长工作区时，其总色散呈正色散值，通过在该系统中加入一段负色散光纤，即可抵消几十千米常规单模光纤在 1550nm处的正色散。从而实现光纤工作波长由 1310nm到1550nm的升级扩容，进
7、而实现高速率、远距离、大容量的传输 3。光纤的几种主要应用1.通信应用。光导纤维可以用在通信技术里。1979 年 9月，一条长 3.3公里的 120路光缆通信系统在北京建成，几年后上海、天津、武汉等地也相继铺设了光缆线路，利用光导纤维进行通信。多模光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条通路可同时容纳数十人通话。可以同时传送数十套电视节目，供自由选看。利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而根据理论计算，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话。铺设 1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，而改用光纤通信只需几公斤石英就
8、可以。在沙石中就含有石英，几乎是取之不尽。相比于铜线通信，光纤通信的优势是显而易见的。2.医学应用。光导纤维内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。利用光导纤维制成的内窥镜，可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管，它有输送光线、传导图像的本领，又有柔软、灵活，可以任意弯曲等优点，可以通过食道插入胃里。光导纤维把胃里的图像传出来，医生就可以窥见胃里的情形，然后根据情况进行诊断和治疗 4。3.传感器应用。光导纤维可以把阳光送到各个角落，还可以进行机械加工。计算机、机
9、器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用本身的特性,则可以做成各种传感器,测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。在高分子光导纤维开发之初，光纤仅用于汽车照明灯的控制和装饰。发展至今现在的用途已经越来越广泛，不仅用于以上所述通信，医学、传感器，在军事，装饰，汽车工业等各个方面都体现出了极大的优势。随着对光纤的应用越来越多，光纤必将越来越改进我们的生活。FTTH（光纤到户）就是光纤改变我们的日常生活的最典型例子。光纤到户（FTTH）FTTH(Fiber To The Home )，顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体
10、说，FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除 FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH 的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装 5。FTTH的优势1.FTTH是无源网络，从局端到用户，光纤耦合器，光纤无源器件占了大部分的设备，中间基本上可以做到无源。2.它的带宽比较宽。长距离正好符合运营商的大规模运用方式。3.它是直接在光纤上承载的业务，所以并没有什么复杂的问题。4.由于它的带宽比较宽，支持的协议比较灵活。5.随着技术的发展，包括点对点、1
11、.25G 和 FTTH的方式都制定了比较完善的功能。将光纤直接接至用户家，其带宽、波长和传输技术种类都没有限制，适于引入各种新业务，是最理想的业务透明网络，是接入网发展的最终方式。虽然现在移动通信发展速度惊人，但因其带宽有限，终端体积不可能太大，显示屏幕受限等因素，人们依然追求性能相对占优的固定终端，也就是希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它具有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代，光纤到户的成本大大降低，不久可降到与 DSL 和HFC 网相当，这使 FTTH 的实用化成为可能。在我国，光纤到户也是势在必行。从 2011年起，在我国从沿海城市到
12、内地城市，从东向西开启了光纤入户建设的大幕。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点。伴随着相应技术的成熟与实用化，成本近一步降低到普通家庭都能承受的水平，FTTH 的大趋势是不可阻挡的。此外，FTTH 技术还是用来解决信息高速公路中“最后一公里”问题的。FTTH+以太网比 ADSL（ADSL 在拨号的时候会建立最高理论 8Mbps的下载带宽，这个带宽是永远不会改变的。不过实际上由于 ADSL的噪声检测机制如果线路情况不好那么一开始建立的连接显然不可能达到理论值，可能最后是 5Mbps，这个带宽也是不会改变的。 ）和 ISDN（欧洲普及的电话网络形式）的传输速度快得多。FTTH一直被认为是接入网的明日之星，也是宽带发展的最终理想。因为它能够满足各类用户的多种需求。像高速通信，家庭购物，高清电视，视频点播等等。这些对于铜线来说勉为其难的业务，对于 FTTH来说轻而易举。可以想见，FTTH就是实现电话、有线电视和上网“三网合一”的最佳选择。
