什么是光纤？单模光纤与多模光纤的比较

光纤是一种传输光束的细而柔韧的媒质。光缆由一捆光纤组成，与铜缆相比，光缆本身不需要电，虽然在建设初期所需的连接器、工具和人工成本很高，但其不受电磁干扰的影响，具有更高的数据传输率和更远的传输距离，并且不用考虑接地问题，对各种环境因素具有更强的抵抗力。这些特点使得光缆在某些应用中更具吸引力，成为目前综合布线系统中常用的传输介质之一。

①光纤通信系统

a.光纤的结构计算机网络中的光纤主要采用石英玻璃制成，是横截面积较小的双层同心圆柱体。裸光纤由光纤芯、包层和涂覆层组成，如图7-13所示。

图1光纤结构

b.光纤通信系统的组成（图2）

图2光纤通信系统组成

光纤：传输光波的导体。

光发送机：主要功能是产生光束，将电信号转换为光信号，再把光信号导入光纤。

光接收机：主要功能是负责接收光纤上传输的光信号，并将其转换为电信号，经过解码后再作相应处理。

c.光纤通信系统的特点与铜缆相比，光纤通信系统的主要优点有：传输频带宽，通信容量大；线路损耗低，传输距离远；抗干扰能力强，应用范围广；线径细，重量轻；抗化学腐蚀能力强；光纤制造资源丰富。

与铜缆相比，光纤通信系统的主要缺点是：初始投入成本比铜缆高；更难接受错误的使用；光纤连接器比铜连接器脆弱；端接光纤需要更高级别的训练和技能；相关的安装和测试工具价格高。

②光纤的分类

a.单模光纤和多模光纤单模光纤使用光的单一模式传送信号，而多模光纤使用光的多种模式传送信号，其比较见表1。

表1单模光纤与多模光纤比较表

b.按照折射率分布不同分类对于多模光纤，通常可分为跳变式光纤和渐变式光纤。

跳变式光纤纤芯的折射率n1和包层的折射率n2都为常数，且n1大于n2，在纤芯和包层的交界面处折射率呈阶梯形变化，从而使得光信号在纤芯和包层的交界面上不断产生全反射向前传送。跳变式光纤的模间色散很高，目前单模光纤都采用跳变式，采用跳变式的多模光纤已经逐渐被淘汰了。

渐变式光纤纤芯的折射率n1随着半径的增加而按一定规律减小，到纤芯与包层的交界处与包层的折射率n2相等，从而使得光信号按正弦形式传播。这种结构能减少模间色散，提高光纤带宽和传输距离。现在多模光纤多为渐变式光纤。