光纤通信原理与应用为什么光纤可以通信？

光在光纤中的传输原理是什么？

射线理论认为，光在光纤中传播主要是依据全反射原理。

全反射原理：因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。

而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。

当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。

不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。

光纤通讯就是基于以上原理而形成的。

按照几何光学全反射原理，射线在纤芯和包层的交界面产生全反射，并形成把光闭锁在光纤芯内部向前传播的必要条件，即使经过弯曲的路由光线也不射出光纤之外。

扩展资料： 光纤的分类： ①石英光纤： 石英光纤（Silica Fiber）是以二氧化硅（SiO2）为主要原料，并按不同的掺杂量，来控制纤芯和包层的折射率分布的光纤。

石英（玻璃）系列光纤，具有低耗、宽带的特点，已广泛应用于有线电视和通信系统。

石英玻璃光导纤维的优点是损耗低,当光波长为1.0～1.7μm（约1.4μm附近），损耗只有1dB/km，在1.55μm处最低，只有0.2dB/km。

②掺氟光纤： 掺氟光纤（Fluorine Doped Fiber）为石英光纤的典型产品之一。

通常，作为1.3μm波域的通信用光纤中，控制纤芯的掺杂物为二氧化锗（GeO2），包层是用SiO2作成的。

但接氟光纤的纤芯，大多使用SiO2，而在包层中却是掺入氟素的。

由于瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起的光散射现象。

所以，希望形成折射率变动因素的掺杂物，以少为佳。

氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。

因而，常用于包层的掺杂。

石英光纤与其它原料的光纤相比，还具有从紫外线光到近红外线光的透光广谱，除通信用途之外，还可用于导光和图像传导等领域。

③红外光纤： 作为光通信领域所开发的石英系列光纤的工作波长，尽管用在较短的传输距离，也只能用于2μm。

为此，能在更长的红外波长领域工作，所开发的光纤称为红外光纤。

红外光纤（Infrared Optical Fiber）主要用于光能传送。

例如有：温度计量、热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等，普及率尚低。

④复合光纤： 复合光纤（Compound Fiber）是在SiO2原料中，再适当混合诸如氧化钠（Na2O）、氧化硼（B2O3）、氧化钾（K2O）等氧化物制作成多组分玻璃光纤，特点是多组分玻璃比石英玻璃的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。

主要用在医疗业务的光纤内窥镜。

⑤氟氯化物光纤： 氟化物光纤氯化物光纤（Fluoride Fiber）是由氟化物玻璃作成的光纤。

这种光纤原料又简称 ZBLAN（即将氟化锆（ZrF2）、氟化钡（BaF2）、氟化镧（LaF3）、氟化铝（AlF3）、氟化钠（NaF）等氯化物玻璃原料简化成的缩语。

主要工作在2～10μm波长的光传输业务。

由于ZBLAN具有超低损耗光纤的可能性，正在进行着用于长距离通信光纤的可行性开发，例如：其理论上的最低损耗，在3μm波长时可达10-2～10－3dB/km，而石英光纤在1.55μm时却在0.15-0.16dB/Km之间。

ZBLAN光纤由于难于降低散射损耗，只能用在2.4～2.7μm的温敏器和热图像传输，尚未广泛实用。

最近，为了利用ZBLAN进行长距离传输，正在研制1.3μm的掺镨光纤放大器（PDFA）。

⑥塑包光纤： 塑包光纤（Plastic Clad Fiber）是将高纯度的石英玻璃作成纤芯，而将折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。

它与石英光纤相比较，具有纤芯粗、数值孔径（NA）高的特点。

因此，易与发光二极管LED光源结合，损耗也较小。

所以，非常适用于局域网（LAN）和近距离通信。

参考资料：搜狗百科- ?光纤

光纤电缆的原理和作用是什么?

光纤是光导纤维的简写。

光导纤维作用 利用光导纤维可进行光纤通信。

激光的方向性强、频率高，是进行光纤通信的理想光源。

光纤通信与电波通信相比，光纤通信能提供更多的通信通路，可满足大容量通信系统的需要。

光导纤维一般由两层组成，里面一层称为内芯，直径几十微米，但折射率较高；外面一层称包层，折射率较低。

从光导纤维一端入射的光线，经内芯反复折射而传到末端，由于两层折射率的差别，使进入内芯的光始终保持在内芯中传输着。

光的传输距离与光导纤维的光损耗大小有关，光损耗小，传输距离就长，否则就需要用中继器把衰减的信号放大。

用最新的氟玻璃制成的光导纤维，可以把光信号传输到太平洋彼岸而不需任何中继站。

在实际使用时，常把千百根光导纤维组合在一起并加以增强处理，制成像电缆一样的光缆，这样既提高了光导纤维的强度，又大大增加了通信容量。

用光缆代替通信电缆，可以节省大量有色金属，每公里可节省铜1.1 t、铅2～3 t。

光缆有质量轻、体积小、结构紧凑、绝缘性能好、寿命长、输送距离长、保密性好、成本低等优点。

光纤通信与数字技术及计算机结合起来，可以用于传送电话、图像、数据、控制电子设备和智能终端等，起到部分取代通信卫星的作用。

光损耗大的光导纤维可在短距离使用，特别适合制作各种人体内窥镜，如胃镜、膀胱镜、直肠镜、子宫镜等，对诊断、医治各种疾病极为有利。

光导纤维简称光纤，我们常听到的“光纤通信”就利用了全反射的原理．为了说明光导纤维对光的传导作用，我们做下面的实验． 实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米左右，由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射． 如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，具有亮暗色彩的图像就可以从一端传到另一端．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等内脏的内部．实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光传送到人体内部，另一组用来进行观察． 我们知道，光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为一种载体来传递信息．载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿着光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信． 光纤通讯的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强．例如，一对光纤的传输能力理论值为二十亿路电话，一千万路电视；而当今世界最大的“国际通信卫星6号”也只能传输3.3万路电话，4路电视．即便是现在已实际采用的数十万路电话的光纤通讯，也较卫星通信容量大． 尽管光纤通信的发展只有二十多年的历史，但是发展速度却是惊人的．一些发达国家不仅建立了跨越海底的光缆通信网络，而且建立了纵横城市之间的光缆通信网络．光纤的使用前景是非常广阔的，不仅光纤电话已广泛使用，光纤电视也将会很快进入寻常百姓之家．另外,自光晶体管问世后,大容量、高速度的光计算机也有望在下个世纪初得到广泛应用,这些都离不开光纤的使用. 我国的光纤通信技术起步较早，现已成为光纤通信技术较为先进的几个国家之一．自1972年开始到现在已先后开通了数十条光纤通讯线路，省会城市间基本建成全国性的通信网，北京有线电视台将在1999年前后在北京全市范围内铺设有线电视光缆． 光纤通信技术从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。

光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。

光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。

采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信。

中国光纤通信已进入实用阶段。

光纤即为光导纤维的简称。

光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。

从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。

光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。

传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。

光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远; (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳; (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好; (6)无辐射,难于窃听; (7)光缆适应性强,寿命长 参考资料：

为什么光纤可以通信？

光纤即为光导纤维的简称。

光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。

从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。

光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。

传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。