無偏光纖

1. 光纖的分類有哪幾種

各種分類標准舉例如下：

（1）按照工作波長：紫外光纖、可觀光纖、近紅外光纖、紅外光纖（0.85μm、1.3μm、1.55μm）。

（2）按照折射率分布：階躍（SI）型光纖、近階躍型光纖、漸變（GI）型光纖、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。

（3）按照傳輸模式：單模光纖（含偏振保持光纖、非偏振保持光纖）、多模光纖。

（4）按照原材料：石英光纖、多成分玻璃光纖、塑料光纖、復合材料光纖（如塑料包層、液體纖芯等）、紅外材料等。按被覆材料還可分為無機材料（碳等）、金屬材料（銅、鎳等）和塑料等。

（5）按照製造方法：預塑有汽相軸向沉積（VAD）、化學汽相沉積（CVD）等，拉絲法有管律法（Rod intube）和雙坩鍋法等。

2. 誰有無光纖光通信的畢業論文

8000........你給他寫個從機房到用戶那邊的施工及完成過程.直到用戶能上網不就行了。

3. 什麼是保偏光纖什麼是單模光纖

保偏光纖：保偏光纖傳輸線偏振光，廣泛用於航天、航空、航海、工業製造技術及通信等國民經濟的各個領域。在以光學相干檢測為基礎的干涉型光纖感測器中，使用保偏光纖能夠保證線偏振方向不變，提高相干信噪比，以實現對物理量的高精度測量。保偏光纖作為一種特種光纖，主要應用於光纖陀螺，光纖水聽器等感測器和DWDM、EDFA等光纖通信系統。由於光纖陀螺及光纖水聽器等可用於軍用慣導和聲吶，屬於高新科技產品，而保偏光纖又是其核心部件，因而保偏光纖一直被西方發達國家列入對我禁運的清單。

保偏光纖在拉制過程中，由於光纖內部產生的結構缺陷會造成保偏性能的下降，即當線偏振光沿光纖的一個特徵軸傳輸時，部分光信號會耦合進入另一個與之垂直的特徵軸，最終造成出射偏振光信號偏振消光比的下降. 這種缺陷就是影響光纖內的雙折射效應. 保偏光纖中，雙折射效應越弱，光波長越短，保持傳輸光偏振態越好。

普通光纖就算製造得再對稱，在實際應用中也會受到機械應力變得不對稱，產生雙折射現象，因此光的偏振態在普通光纖中傳輸的時候就會毫無規律地變化。主要的影響因素有波長、彎曲度、溫度等。

保偏光纖可以解決偏振態變化的問題，但它並不能消除光纖中的雙折射現象，反而是在通過光纖幾何尺寸上的設計，產生更強烈的雙折射效應，來消除應力對入射光偏振態的影響。

所以保偏光纖一般是應用在對偏振態比較敏感的應用中，如干涉儀，或是激光器，或是用在光源與外調制器之間的連接中等等。

多模波長：
單模的一般波長是1310nm，1490nm，1550nm等，
(1)通信容量大、傳輸距離遠；一根光纖的潛在帶寬可達20THz。採用這樣的帶寬，只需一秒鍾左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統已經投入商業使用。光纖的損耗極低，在光波長為1.55μm附近，石英光纖損耗可低於0.2dB/km，這比目前任何傳輸媒質的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。 (2)信號干擾小、保密性能好; (3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。 (4)光纖尺寸小、重量輕，便於鋪設和運輸； (5)材料來源豐富,環境保護好，有利於節約有色金屬銅。 (6)無輻射，難於竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。 (7)光纜適應性強，壽命長。
一般對陸地光纜的使用壽命，希望有20年以上的安全使用期，而對海底光纜，則要求其使用壽命提高到25年以上，其故障間隔時間平均要求為10年http://tech.chinabyte.com/forum.php?mod=viewthread&tid=523070&extra=
影響光纖使用壽命的原因主要有：①光纖表面的微裂紋的存在和擴大；②大氣環境中的水和水蒸氣分子對光纖表面的浸蝕；③不合理敷設光纜時殘留下來的應力長期作用等

4. 保偏光纖的概述

保偏光纖在拉來制過程中，由於自光纖內部產生的結構缺陷會造成保偏性能的下降，即當線偏振光沿光纖的一個特徵軸傳輸時，部分光信號會耦合進入另一個與之垂直的特徵軸，最終造成出射偏振光信號偏振消光比的下降. 這種缺陷就是影響光纖內的雙折射效應. 保偏光纖中，雙折射效應越強，拍長越短，保持傳輸光偏振態越好。
普通光纖就算製造得再對稱，在實際應用中也會受到機械應力變得不對稱，產生雙折射現象，因此光的偏振態在普通光纖中傳輸的時候就會毫無規律地變化。主要的影響因素有波長、彎曲度、溫度等。
保偏光纖可以解決偏振態變化的問題，但它並不能消除光纖中的雙折射現象，反而是在通過光纖幾何尺寸上的設計，產生更強烈的雙折射效應，來消除應力對入射光偏振態的影響。
所以保偏光纖一般是應用在對偏振態比較敏感的應用中，如干涉儀，或是激光器，或是用在光源與外調制器之間的連接中等等。

5. 單模光纖和多模光纖的區別

光纖按光在光纖中的傳輸模式可分為：單模光纖和多模光纖。
尺寸上：
多模光纖的纖芯直徑為50~62.5μm，包層外直徑125μm，
單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外直徑125μm。

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，這就限制了傳輸數字信號的頻率，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。

單模光纖
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。

資料來源：http://..com/link?url=KYkiX65dpH_0Axdy0-PBRiHkm7wqh-FFNxnCQJIyxIC1sE8ooGbGp4bRJT_xk-m5HbvxtxIPKdOz5vFD_uGupa

6. 光纖分類有幾種

根據光纖中傳輸模式的多少，可分為單模光纖和多模光纖兩類

按製造光纖所使用的材料分，有石英系列、塑料包層石英纖芯、多組分玻璃纖維、全塑光纖等四種。光通信中主要用石英光纖，以後所說的光纖也主要是指石英光纖

若按工作波長來分，還可分為短波長光纖和長波長光纖

7. 光電和光纖的區別

光電感測器 是檢測物體的有無.在自動化設備中用途很廣.
光纖感測器利用光導纖維的傳光特性，把被測量轉換為光特性(強度、相位、偏振態、頻率、波長)改變的感測器。它抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能；絕緣、無感應的電氣性能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的地區（如核輻射區），起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

8. 本人想買光纖，但是不太了解這東西。誰能幫我解釋下。謝謝

通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆.多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆後的纜線即被稱為光纜.光纖外層的保護結構可防止周圍環境對光纖的傷害,如水,火,電擊等.光纜分為:光纖,緩沖層及披覆.光纖和同軸電纜相似，只是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯.
光纖是光導纖維（OF：Optical Fiber）的簡稱。但光通信系統中常常將 Optical Fibe（光纖）又簡化為 Fiber，例如：光纖放大器（Fiber Amplifier）或光纖干線（Fiber Backbone）等等。有人忽略了Fiber雖有纖維的含義，但在光系統中卻是指光纖而言的。因此，有些光產品的說明中，把fiber直譯成「纖維」，顯然是不可取的。光纖實際是指由透明材料作成的纖芯和在它周圍採用比纖芯的折射率稍低的材料作成的包層所被覆，並將射入纖芯的光信號，經包層界面反射，使光信號在纖芯中傳播前進的媒體。 光纖的種類很多，根據用途不同，所需要的功能和性能也有所差異。但對於有線電視和通信用的光纖，其設計和製造的原則基本相同，諸如：①損耗小；②有一定帶寬且色散小；③接線容易；④易於成統；⑤可靠性高；⑥製造比較簡單；⑦價廉等。 光纖的分類主要是從工作波長、折射率分布、傳輸模式、原材料和製造方法上作一歸納的，茲將各種分類舉例如下。 （1）工作波長：紫外光纖、可觀光纖、近紅外光纖、紅外光纖（0.85pm、1.3pm、1.55pm）。 （2）折射率分布：階躍（SI）型、近階躍型、漸變（GI）型、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。（3）傳輸模式：單模光纖（含偏振保持光纖、非偏振保持光纖）、多模光纖。 （4）原材料：石英玻璃、多成分玻璃、塑料、復合材料（如塑料包層、液體纖芯等）、紅外材料等。按被覆材料還可分為無機材料（碳等）、金屬材料（銅、鎳等）和塑料等。 （5）製造方法：預塑有汽相軸向沉積（VAD）、化學汽相沉積（CVD）等，拉絲法有管律法（Rod intube）和雙坩鍋法等。 石英光纖是以二氧化硅（SiO2）為主要原料，並按不同的摻雜量，來控制纖芯和包層的折射率分布的光纖。石英（玻璃）系列光纖，具有低耗、寬頻的特點，現在已廣泛應用於有線電視和通信系統。摻氟光纖（Fluorine Doped Fiber）為石英光纖的典型產品之一。通常，作為1.3Pm波域的通信用光纖中，控制纖芯的摻雜物為二氧化鍺（GeO2），包層是用SiO炸作成的。但接氟光纖的纖芯，大多使用SiO2，而在包層中卻是摻入氟素的。由於，瑞利散射損耗是因折射率的變動而引起的光散射現象。所以，希望形成折射率變動因素的摻雜物，以少為佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而，常用於包層的摻雜。由於摻氟光纖中，纖芯並不含有影響折射率的氟素摻雜物。由於它的瑞利散射很小，而且損耗也接近理論的最低值。所以多用於長距離的光信號傳輸。石英光纖（Silica Fiber）與其它原料的光纖相比，還具有從紫外線光到近紅外線光的透光廣譜，除通信用途之外，還可用於導光和傳導圖像等領域。 紅外光纖作為光通信領域所開發的石英系列光纖的工作波長，盡管用在較短的傳輸距離，也只能用於2pm。為此，能在更長的紅外波長領域工作，所開發的光纖稱為紅外光纖。紅外光纖（Infrared Optical Fiber）主要用於光能傳送。例如有：溫度計量、熱圖像傳輸、激光手術刀醫療、熱能加工等等，普及率尚低。四 復合光纖復合光纖（Compound Fiber）在SiO2原料中，再適當混合諸如氧化鈉（Na2O）、氧化硼（B2O2）、氧化鉀（K2O2）等氧化物的多成分玻璃作成的光纖，特點是多成分玻璃比石英的軟化點低且纖芯與包層的折射率差很大。主要用在醫療業務的光纖內窺鏡。五 氟化物光纖氯化物光纖（Fluoride Fiber）是由氟化物玻璃作成的光纖。這種光纖原料又簡稱 ZBLAN（即將氟化鋁（ZrF4）、氰化鋇（BaF2）、氟化鑭（LaF3）、氟化鋁（A1F2）、氰化鈉（NaF）等氯化物玻璃原料簡化成的縮語。主要工作在2～ 10pm波長的光傳輸業務。由於ZBLAN具有超低損耗光纖的可能性，正在進行著用於長距離通信光纖的可行性開發，例如：其理論上的最低損耗，在3pm波長時可達10-2～10－3dB／km，而石英光纖在1.55pm時卻在0.15-0.16dB/Km之間。目前，ZBLAN光纖由於難於降低散射損耗，只能用在2.4～2.7pm的溫敏器和熱圖像傳輸，尚未廣泛實用。最近，為了利用ZBLAN進行長距離傳輸，正在研製1.3pm的摻錯光纖放大器（PDFA）。六 塑包光纖塑包光纖（Plastic Clad Fiber）是將高純度的石英玻璃作成纖芯，而將折射率比石英稍低的如硅膠等塑料作為包層的階躍型光纖。它與石英光纖相比較，具有纖芯租、數值孔徑（NA）高的特點。因此，易與發光二極體LED光源結合，損耗也較小。所以，非常適用於區域網（LAN）和近距離通信。七 塑料光纖這是將纖芯和包層都用塑料（聚合物）作成的光纖。早期產品主要用於裝飾和導光照明及近距離光鍵路的光通信中。原料主要是有機玻璃（PMMA）、聚苯乙稀（PS）和聚碳酸酯（PC）。損耗受到塑料固有的C－H結合結構制約，一般每km可達幾十dB。為了降低損耗正在開發應用氟索系列塑料。由於塑料光纖（Plastic Optical fiber）的纖芯直徑為1000pm，比單模石英光纖大100倍，接續簡單，而且易於彎曲施工容易。近年來，加上寬頻化的進度，作為漸變型（GI）折射率的多模塑料光纖的發展受到了社會的重視。最近，在汽車內部LAN中應用較快，未來在家庭LAN中也可能得到應用。 單模光纖這是指在工作波長中，只能傳輸一個傳播模式的光纖，通常簡稱為單模光纖（SMF：Single ModeFiber）。目前，在有線電視和光通信中，是應用最廣泛的光纖。由於，光纖的纖芯很細（約10pm）而且折射率呈階躍狀分布，當歸一化頻率V參數＜2.4時，理論上，只能形成單模傳輸。另外，SMF沒有多模色散，不僅傳輸頻帶較多模光纖更寬，再加上SMF的材料色散和結構色散的相加抵消，其合成特性恰好形成零色散的特性，使傳輸頻帶更加拓寬。SMF中，因摻雜物不同與製造方式的差別有許多類型。凹陷型包層光纖（DePr-essed Clad Fiber），其包層形成兩重結構，鄰近纖芯的包層，較外倒包層的折射率還低。另外，有匹配型包層光纖，其包層折射率呈均勻分布。 多模光纖將光纖按工作彼長以其傳播可能的模式為多個模式的光纖稱作多模光纖（MMF：MUlti ModeFiber）。纖芯直徑為50pm，由於傳輸模式可達幾百個，與SMF相比傳輸帶寬主要受模式色散支配。在歷史上曾用於有線電視和通信系統的短距離傳輸。自從出現SMF光纖後，似乎形成歷史產品。但實際上，由於MMF較SMF的芯徑大且與LED等光源結合容易，在眾多LAN中更有優勢。所以，在短距離通信領域中MMF仍在重新受到重視。MMF按折射率分布進行分類時，有：漸變（GI）型和階躍（SI）型兩種。GI型的折射率以纖芯中心為最高，沿向包層徐徐降低。從幾何光學角度來看，在纖芯中前進的光束呈現以蛇行狀傳播。由於，光的各個路徑所需時間大致相同。所以，傳輸容量較SI型大。SI型MMF光纖的折射率分布，纖芯折射率的分布是相同的，但與包層的界面呈階梯狀。由於SI型光波在光纖中的反射前進過程中，產生各個光路徑的時差，致使射出光波失真，色激較大。其結果是傳輸帶寬變窄，目前SI型MMF應用較少。 色散位移光纖單模光纖的工作波長在1.3Pm時，模場直徑約9Pm，其傳輸損耗約0.3dB／km。此時，零色散波長恰好在1.3pm處。石英光纖中，從原材料上看1.55pm段的傳輸損耗最小（約0.2dB／km）。由於現在已經實用的摻鉺光纖放大器（EDFA）是工作在1.55pm波段的，如果在此波段也能實現零色散，就更有利於應用1.55Pm波段的長距離傳輸。於是，巧妙地利用光纖材料中的石英材料色散與纖芯結構色散的合成抵消特性，就可使原在1.3Pm段的零色散，移位到1.55pm段也構成零色散。因此，被命名為色散位移光纖（DSF：DispersionShifted Fiber）。加大結構色散的方法，主要是在纖芯的折射率分布性能進行改善。在光通信的長距離傳輸中，光纖色散為零是重要的，但不是唯一的。其它性能還有損耗小、接續容易、成纜化或工作中的特性變化小（包括彎曲、拉伸和環境變化影響）。DSF就是在設計中，綜合考慮這些因素。 色散平坦光纖色散移位光纖（DSF）是將單模光纖設計零色散位於1.55pm波段的光纖。而色散平坦光纖（DFF：Dispersion Flattened Fiber）卻是將從1.3Pm到1.55pm的較寬波段的色散，都能作到很低，幾乎達到零色散的光纖稱作DFF。由於DFF要作到1.3pm～1.55pm范圍的色散都減少。就需要對光纖的折射率分布進行復雜的設計。不過這種光纖對於波分復用（WDM）的線路卻是很適宜的。由於DFF光纖的工藝比較復雜，費用較貴。今後隨著產量的增加，價格也會降低。 色散補償光纖對於採用單模光纖的干線系統，由於多數是利用1.3pm波段色散為零的光纖構成的。可是，現在損耗最小的1.55pm，由於EDFA的實用化，如果能在1.3pm零色散的光纖上也能令1.55pm波長工作，將是非常有益的。因為，在1.3Pm零色散的光纖中，1.55Pm波段的色散約有16ps／km／nm之多。如果在此光纖線路中，插入一段與此色散符號相反的光纖，就可使整個光線路的色散為零。為此目的所用的是光纖則稱作色散補償光纖（DCF：DisPersion Compe-nsation Fiber）。DCF與標準的1.3pm零色散光纖相比，纖芯直徑更細，而且折射率差也較大。DCF也是WDM光線路的重要組成部分。 偏振保持光纖在光纖中傳播的光波，因為具有電磁波的性質，所以，除了基本的光波單一模式之外，實質上還存在著電磁場（TE、TM）分布的兩個正交模式。通常，由於光纖截面的結構是圓對稱的，這兩個偏振模式的傳播常數相等，兩束偏振光互不幹涉。但實際上，光纖不是完全地圓對稱，例如有著彎曲部分，就會出現兩個偏振模式之間的結合因素，在光軸上呈不規則分布。偏振光的這種變化造成的色散，稱之偏振模式色散（PMD）。對於現在以分配圖像為主的有線電視，影響尚不太大。但對於一些未來超寬頻有特殊要求的業務，如： ①相干通信中採用外差檢波，要求光波偏振更穩定時； ②光機器等對輸入輸出特性要求與偏振相關時； ③在製作偏振保持光耦合器和偏振器或去偏振器等時； ④製作利用光干涉的光纖敏感器等， 凡要求偏振波保持恆定的情況下，對光纖經過改進使偏振狀態不變的光纖稱作偏振保持光纖（PMF：Polarization Maintaining fiber），也有稱此為固定偏振光纖的。十四 雙折射光纖雙折射光纖是指在單模光纖中，可以傳輸相互正交的兩個固有偏振模式的光纖而言。因為，折射率隨偏報方向變異的現象稱為雙折射。在造成雙折射的方法中。它又稱作PANDA光纖，即偏振保持與吸收減少光纖（Polarization－maintai-ning AND Absorption－ recing fiber）。它是在纖芯的橫向兩則，設置熱膨脹系數大、截面是圓形的玻璃部分。在高溫的光纖拉絲過程中，這些部分收縮，其結果在纖芯y方向產生拉伸，同時又在x方向呈現壓縮應力。致使纖材出現光彈性效應，使折射率在X方向和y方向出現差異。依此原理達到偏振保持恆定。十五 抗惡環境光纖通信用光纖通常的工作環境溫度可在-40～＋60℃之間，設計時也是以不受大量輻射線照射為前提的。相比之下，對於更低溫或更高溫以及能遭受高壓或外力影響、曝曬輻射線的惡劣環境下，也能工作的光纖則稱作抗惡環境光纖（Hard Condition Resistant Fiber）。一般為了對光纖表面進行機械保護，多塗覆一層塑料。可是隨著溫度升高，塑料保護功能有所下降，致使使用溫度也有所限制。如果改用抗熱性塑料，如聚四氟乙稀（Teflon）等樹脂，即可工作在300℃環境。也有在石英玻璃表面塗覆鎳（Ni）和鋁（A1）等金屬的。這種光纖則稱為耐熱光纖（Heat Resistant Fiber）。另外，當光纖受到輻射線的照射時，光損耗會增加。這是因為石英玻璃遇到輻射線照射時，玻璃中會出現結構缺陷（也稱作色心：Colour Center），尤在0.4～0.7pm波長時損耗增大。防止辦法是改用摻雜OH或F素的石英玻璃，就能抑制因輻射線造成的損耗缺陷。這種光纖則稱作抗輻射光纖（Radiation Resistant Fiber），多用於核發電站的監測用光纖維鏡等。 密封塗層光纖 為了保持光纖的機械強度和損耗的長時間穩定，而在玻璃表面塗裝碳化硅（SiC）、碳化鈦（TiC）、碳（C）等無機材料，用來防止從外部來的水和氫的擴散所製造的光纖（HCFHermeticallyCoated Fiber）。目前，通用的是在化學氣相沉積（CVD）法生產過程中，用碳層高速堆積來實現充分密封效應。這種 碳塗覆光纖（CCF）能有效地截斷光纖與外界氫分子的侵入。據報道它在室溫的氫氣環境中可維持20年不增加損耗。當然，它在防止水分侵入延緩機械強度的疲勞進程，其疲勞系數（Fatigue Parameter）可達200以上。所以，HCF被應用於嚴酷環境中要求可靠性高的系統，例如海底光纜就是一例。 17碳塗層光纖 在石英光纖的表面塗敷碳膜的光纖，稱之碳塗層光纖（CCF：Carbon CoatedFiber）。其機理是利用碳素的緻密膜層，使光纖表面與外界隔離，以改善光纖的機械疲勞損耗和氫分子的損耗增加。CCF是密封塗層光纖（HCF）的一種。 18金屬塗層光纖 金屬塗層光纖（Metal Coated Fiber）是在光纖的表面塗布Ni、Cu、A1等金屬層的光纖。也有再在金屬層外被覆塑料的，目的在於提高抗熱性和可供通電及焊接。它是抗惡環境性光纖之一，也可作為電子電路的部件用。 早期產品是在拉絲過程中，塗布熔解的金屬作成的。由於此法因被玻璃與金屬的膨脹系數差異太大，會增微小彎曲損耗，實用化率不高。近期，由於在玻璃光纖的表面採用低損耗的非電解鍍膜法的成功，使性能大有改善。 19摻稀土光纖 在光纖的纖芯中，摻雜如何（Er）、欽（Nd）、譜（Pr）等稀土族元素的光纖。1985年英國的索斯安普頓（Sourthampton）大學的佩思（Payne）等首先發現摻雜稀土元素的光纖（Rare Earth DoPed Fiber）有激光振盪和光放大的現象。於是，從此揭開了慘餌等光放大的面紗，現在已經實用的1.55pmEDFA就是利用摻餌的單模光纖，利用1.47pm的激光進行激勵，得到1.55pm光信號放大的。另外，摻錯的氟化物光纖放大器（PDFA）正在開發中。 二十 喇曼光纖 喇曼效應是指往某物質中射人頻率f的單色光時，在散射光中會出現頻率f之外的f±fR， f±2fR等頻率的散射光，對此現象稱喇曼效應。由於它是物質的分子運動與格子運動之間的能量交換所產生的。當物質吸收能量時，光的振動數變小，對此散射光稱斯托克斯（stokes）線。反之，從物質得到能量，而振動數變大的散射光，則稱反斯托克斯線。於是振動數的偏差FR，反映了能級，可顯示物質中固有的數值。 利用這種非線性媒體做成的光纖，稱作喇曼光纖（RF：Raman Fiber）。為了將光封閉在細小的纖芯中，進行長距離傳播，就會出現光與物質的相互作用效應，能使信號波形不畸變，實現長距離傳輸。 當輸入光增強時，就會獲得相乾的感應散射光。應用感應喇曼散射光的設備有喇曼光纖激光器，可供作分光測量電源和光纖色散測試用電源。另外，感應喇曼散射，在光纖的長距離通信中，正在研討作為光放大器的應用。 偏心光纖 標准光纖的纖芯是設置在包層中心的，纖芯與包層的截面形狀為同心圓型。但因用途不同，也有將纖芯位置和纖芯形狀、包層形狀，作成不同狀態或將包層穿孔形成異型結構的。相對於標准光纖，稱這些光纖叫異型光纖。 偏心光纖（Excentric Core Fiber），它是異型光纖的一種。其纖芯設置在偏離中心且接近包層外線的偏心位置。由於纖芯靠近外表，部分光場會溢出包層傳播（稱此為漸消彼，Evanescent Wave）。 因此，當光纖表面附著物質時，因物質的光學性質在光纖中傳播的光波受到影響。如果附著物質的折射率較光纖高時，光波則往光纖外輻射。若附著物質的折射率低於光纖折射率時，光波不能往外輻射，卻會受到物質吸收光波的損耗。利用這一現象，就可檢測有無附著物質以及折射率的變化。 偏心光纖（ECF）主要用作檢測物質的光纖敏感器。與光時域反射計（OTDR）的測試法組合一起，還可作分布敏感器用。 發光光纖 採用含有熒光物質製造的光纖。它是在受到輻射線、紫外線等光波照射時，產生的熒光一部分，可經光纖閉合進行傳輸的光纖。 發光光纖（Luminescent Fiber）可以用於檢測輻射線和紫外線，以及進行波長變換，或用作溫度敏感器、化學敏感器。在輻射線的檢測中也稱作閃光光纖（Scintillation Fiber）。 發光光纖從熒光材料和摻雜的角度上，正在開發著塑料光纖。 多芯光纖 通常的光纖是由一個纖芯區和圍繞它的包層區構成的。但多芯光纖（Multi Core Fiber）卻是一個共同的包層區中存在多個纖芯的。由於纖芯的相互接近程度，可有兩種功能。 其一是纖芯間隔大，即不產生光耦會的結構。這種光纖，由於能提高傳輸線路的單位面積的集成密度。在光通信中，可以作成具有多個纖芯的帶狀光纜，而在非通信領域，作為光纖傳像束，有將纖芯作成成千上萬個的。 其二是使纖芯之間的距離靠近，能產生光波耦合作用。利用此原理正在開發雙纖芯的敏感器或光迴路器件。 空心光纖 將光纖作成空心，形成圓筒狀空間，用於光傳輸的光纖，稱作空心光纖（Hollow Fiber）。 空心光纖主要用於能量傳送，可供X射線、紫外線和遠紅外線光能傳輸。空心光纖結構有兩種：一是將玻璃作成圓筒狀，其纖芯與包層原理與階躍型相同。利用光在空氣與玻璃之間的全反射傳播。由於，光的大部分可在無損耗的空氣中傳播，具有一定距離的傳播功能。二是使圓筒內面的反射率接近1，以減少反射損耗。為了提高反射率，有在簡內設置電介質，使工作波長段損耗減少的。例如可以作到波長10.6pm損耗達幾dB／m的。按材質分,有無機光導纖維和高分子光導纖維，目前在工業上大量應用的是前者。無機光導纖維材料又分為單組分和多組分兩類。單組分即石英，主要原料為四氯化硅、三氯氧磷和三溴化硼等。其純度要求銅、鐵、鈷、鎳、錳、鉻、釩等過渡金屬離子雜質含量低於10ppb。除此之外,OH-離子要求低於10ppb。石英纖維已被廣泛使用。多組分的原料較多，主要有二氧化硅、三氧化二硼、硝酸鈉、氧化鉈等。這種材料尚未普及。高分子光導纖維是以透明聚合物製得的光導纖維，由纖維芯材和包皮鞘材組成。芯材為高純度高透光性的聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽絲製得的纖維，外層為含氟聚合物或有機硅聚合物等。 光導通信的研究和實用化，與光導纖維的低損耗密切相關。光能的損耗可否大大降低，關鍵在於材料純度的提高。玻璃材料中的雜質產生的光吸收，造成了最大的光損耗，其中過渡金屬離子特別有害。目前，由於玻璃材料的高純度化，這些雜質對光導纖維的損耗影響已很小。 石英玻璃光導纖維的優點是損耗低,當光波長為1.0～1.7μm（約1.4μm附近），損耗只有1dB/km，在1.55μm處最低，只有0.2dB/km。高分子光導纖維的光損耗較高，1982年，日本電信電報公司利用氘化甲基丙烯酸甲酯聚合抽絲作芯材,光損耗率降低到20dB/km。但高分子光導纖維的特點是能制大尺寸，大數值孔徑的光導纖維，光源耦合效率高，撓曲性好，微彎曲不影響導光能力，配列、粘接容易，便於使用，成本低廉。但光損耗大，只能短距離應用。光損耗在10～100dB/km的光導纖維，可傳輸幾百米。 光纖主要分以下兩大類: 1）傳輸點模數類 傳輸點模數類分單模光纖(Single Mode Fiber)和多模光纖(Multi Mode Fiber)。單模光纖的纖芯直徑很小, 在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸,傳輸頻帶寬,傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長上,能以多個模式同時傳輸的光纖。 與單模光纖相比,多模光纖的傳輸性能較差。 2)折射率分布類 折射率分布類光纖可分為跳變式光纖和漸變式光纖。跳變式光纖纖芯的折射率和保護層的折射率都是一個常數。 在纖芯和保護層的交界面,折射率呈階梯型變化。漸變式光纖纖芯的折射率隨著半徑的增加按一定規律減小, 在纖芯與保護層交界處減小為保護層的折射率。纖芯的折射率的變化近似於拋物線。
.按光在光纖中的傳輸模式可分為：單模光纖和多模光纖。 多模光纖：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，這就限制了傳輸數字信號的頻率，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。單模光纖：中心玻璃芯較細（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，但其色度色散起主要作用，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。 單模光纖(Single-mode Fiber)：一般光纖跳纖用黃色表示，接頭和保護套為藍色；傳輸距離較長。 多模光纖(Multi-mode Fiber)：一般光纖跳纖用橙色表示，也有的用灰色表示，接頭和保護套用米色或者黑色；傳輸距離較短。 B.按最佳傳輸頻率窗口分：常規型單模光纖和色散位移型單模光纖。 常規型：光纖生產廠家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上，如1300nm。 色散位移型：光纖生產長家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上，如：1300nm和1550nm。 C.按折射率分布情況分：突變型和漸變型光纖。 突變型：光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低，模間色散高。適用於短途低速通訊，如：工控。但單模光纖由於模間色散很小，所以單模光纖都採用突變型。 漸變型光纖：光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小，可使高模光按正弦形式傳播，這能減少模間色散，提高光纖帶寬，增加傳輸距離，但成本較高，現在的多模光纖多為漸變型光纖。 4.常用光纖規格： 單模：8/125μm，9/125μm，10/125μm 多模：50/125μm，歐洲標准 62.5/125μm，美國標准 工業，醫療和低速網路：100/140μm，200/230μm 塑料：98/1000μm，用於汽車控制

9. 光纖的原理種類

光及其特性：
1.光是一種電磁波
可見光部分波長范圍是：390~760nm(納米)。大於760nm部分是紅外光，小於390nm部分是紫外光。光纖中應用的是：850nm，1310nm，1550nm三種。
2.光的折射，反射和全反射。
因光在不同物質中的傳播速度是不同的，所以光從一種物質射向另一種物質時，在兩種物質的交界面處會產生折射和反射。而且，折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當入射光的角度達到或超過某一角度時，折射光會消失，入射光全部被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質對相同波長光的折射角度是不同的（即不同的物質有不同的光折射率），相同的物質對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基於以上原理而形成的。
1. ：
光纖裸纖一般分為三層：中心高折射率玻璃芯（芯徑一般為50或62.5μm），中間為低折射率硅玻璃包層（直徑一般為125μm），最外是加強用的樹脂塗層。光線在纖芯傳送，當光纖射到纖芯和外層界面的角度大於產生全反射的臨界角時，光線透不過界面，會全部反射回來，繼續在纖芯內向前傳送，而包層主要起到保護的作用。
2.數值孔徑：
入射到光纖端面的光並不能全部被光纖所傳輸，只是在某個角度范圍內的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數值孔徑。光纖的數值孔徑大些對於光纖的對接是有利的。不同廠家生產的光纖的數值孔徑不同（AT&T CORNING）。
3.光纖的種類：
光纖的種類很多，根據用途不同，所需要的功能和性能也有所差異。但對於有線電視和通信用的光纖，其設計和製造的原則基本相同，諸如：①損耗小；②有一定帶寬且色散小；③接線容易；④易於成統；⑤可靠性高；⑥製造比較簡單；⑦價廉等。光纖的分類主要是從工作波長、折射率分布、傳輸模式、原材料和製造方法上作一歸納的，茲將各種分類舉例如下。
（1）工作波長：紫外光纖、可觀光纖、近紅外光纖、紅外光纖（0.85μm、1.3μm、1.55μm）。
（2）折射率分布：階躍（SI）型光纖、近階躍型光纖、漸變（GI）型光纖、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。
（3）傳輸模式：單模光纖（含偏振保持光纖、非偏振保持光纖）、多模光纖。
（4）原材料：石英光纖、多成分玻璃光纖、塑料光纖、復合材料光纖（如塑料包層、液體纖芯等）、紅外材料等。按被覆材料還可分為無機材料（碳等）、金屬材料（銅、鎳等）和塑料等。
（5）製造方法：預塑有汽相軸向沉積（VAD）、化學汽相沉積（CVD）等，拉絲法有管律法（Rod intube）和雙坩鍋法等。 石英光纖（Silica Fiber）是以二氧化硅（SiO2）為主要原料，並按不同的摻雜量，來控制纖芯和包層的折射率分布的光纖。石英（玻璃）系列光纖，具有低耗、寬頻的特點，已廣泛應用於有線電視和通信系統。
石英玻璃光導纖維的優點是損耗低,當光波長為1.0～1.7μm（約1.4μm附近），損耗只有1dB/km，在1.55μm處最低，只有0.2dB/km。 摻氟光纖（Fluorine Doped Fiber）為石英光纖的典型產品之一。通常，作為1.3μm波域的通信用光纖中，控制纖芯的摻雜物為二氧化鍺（GeO2），包層是用SiO2作成的。但接氟光纖的纖芯，大多使用SiO2，而在包層中卻是摻入氟素的。由於，瑞利散射損耗是因折射率的變動而引起的光散射現象。所以，希望形成折射率變動因素的摻雜物，以少為佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而，常用於包層的摻雜。
石英光纖與其它原料的光纖相比，還具有從紫外線光到近紅外線光的透光廣譜，除通信用途之外，還可用於導光和圖像傳導等領域。 在光纖中傳播的光波，因為具有電磁波的性質，所以，除了基本的光波單一模式之外，實質上還存在著電磁場（TE、TM）分布的兩個正交模式。通常，由於光纖截面的結構是圓對稱的，這兩個偏振模式的傳播常數相等，兩束偏振光互不幹涉，但實際上，光纖不是完全地圓對稱，例如有著彎曲部分，就會出現兩個偏振模式之間的結合因素，在光軸上呈不規則分布。偏振光的這種變化造成的色散，稱之偏振模式色散（PMD）。對於現在以分配圖像為主的有線電視，影響尚不太大，但對於一些未來超寬頻有特殊要求的業務，如：
①相干通信中採用外差檢波，要求光波偏振更穩定時；
②光機器等對輸入輸出特性要求與偏振相關時；
③在製作偏振保持光耦合器和偏振器或去偏振器等時；
④製作利用光干涉的光纖敏感器等，
凡要求偏振波保持恆定的情況下，對光纖經過改進使偏振狀態不變的光纖稱作偏振保持光纖（PMF：Polarization Maintaining fiber），或稱其為固定偏振光纖。 按材質分,有無機光導纖維和高分子光導纖維，目前在工業上大量應用的是前者。無機光導纖維材料又分為單組分和多組分兩類。單組分即石英，主要原料為四氯化硅、三氯氧磷和三溴化硼等。其純度要求銅、鐵、鈷、鎳、錳、鉻、釩等過渡金屬離子雜質含量低於10ppb。除此之外,OH-離子要求低於10ppb。石英纖維已被廣泛使用。多組分的原料較多，主要有二氧化硅、三氧化二硼、硝酸鈉、氧化鉈等。這種材料尚未普及。高分子光導纖維是以透明聚合物製得的光導纖維，由纖維芯材和包皮鞘材組成。芯材為高純度高透光性的聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽絲製得的纖維，外層為含氟聚合物或有機硅聚合物等。
高分子光導纖維的光損耗較高，1982年，日本電信電報公司利用氘化甲基丙烯酸甲酯聚合抽絲作芯材,光損耗率降低到20dB/km。但高分子光導纖維的特點是能制大尺寸，大數值孔徑的光導纖維，光源耦合效率高，撓曲性好，微彎曲不影響導光能力，配列、粘接容易，便於使用，成本低廉。但光損耗大，只能短距離應用。光損耗在10～100dB/km的光導纖維，可傳輸幾百米。 保偏光纖：保偏光纖傳輸線偏振光，廣泛用於航天、航空、航海、工業製造技術及通信等國民經濟的各個領域。在以光學相干檢測為基礎的干涉型光纖感測器中，使用保偏光纖能夠保證線偏振方向不變，提高相干信躁比，以實現對物理量的高精度測量。保偏光纖作為一種特種光纖，主要應用於光纖陀螺，光纖水聽器等感測器和DWDM、EDFA等光纖通信系統。由於光纖陀螺及光纖水聽器等可用於軍用慣導和聲吶，屬於高新科技產品，而保偏光纖又是其核心部件，因而保偏光纖一直被西方發達國家列入對我禁運的清單。保偏光纖在拉制過程中，由於光纖內部產生的結構缺陷會造成保偏性能的下降，即當線偏振光沿光纖的一個特徵軸傳輸時，部分光信號會耦合進入另一個與之垂直的特徵軸，最終造成出射偏振光信號偏振消光比的下降. 這種缺陷就是影響光纖內的雙折射效應. 保偏光纖中，雙折射效應越強，波長越短，保持傳輸光偏振態越好。
保偏光纖的應用及未來發展方向
保偏光纖在今後幾年內將有較大的市場需求。隨著世界新技術的飛速發展和新產品的不斷開發 ，保偏光纖將沿著以下幾個方向發展：
（1）採用光子晶體光纖新技術製造新型的高性能保偏光纖 ;
（2）開發溫度適應性保偏光纖 ，以適應航空航天等領域環境的要求;
（3）開發出各種摻稀土保偏光纖 ，滿足光放大器等器件應用的需求;
（4）開發氟化物保偏光纖 ，促進纖維光學干涉技術在紅外天文學技術領域的發展;
（5）低衰減保偏光纖 :隨著單模光纖技術的不斷完善 ，損耗、 材料色散和波導 色散已經不再是影響光纖通信的主要因素 ，單模光纖的偏振模色散( PMD) 逐漸成為限制光纖通信質量的最嚴重的瓶頸 ，在10 Gbit / s及以上的高 速光纖通信系統中表現尤為突出。
（6）利用克爾效應和法拉第旋光效應製造偏振光器件。
另外根據光纖頭不一樣還有：C-Lens. G-Lens.格林透鏡
4.常用光纖規格：
單模：8/125μm，9/125μm，10/125μm
多模：50/125μm，歐洲標准
62.5/125μm，美國標准
工業，醫療和低速網路：100/140μm，200/230μm
塑料：98/1000μm，用於汽車控制