多包層光纖

A. 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

B. 多膜光纖和單膜光纖有什麼區別呀謝謝

按傳輸模式分
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。光纖的工作波長有短波長0.85μm、長波長1.31μm和1.55μm。光纖損耗一般是隨波長加長而減小，0.85μm的損耗為2.5dB/km,1.31μm的損耗為0.35dB/km，1.55μm的損耗為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長1.65μm以上的損耗趨向加大。由於OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范圍內都有損耗高峰，這兩個范圍未能充分利用。80年代起，傾向於多用單模光纖，而且先用長波長1.31μm。

多模光纖
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。
參考資料：http://www2.81face.com/network/2/34910.shtml

C. 如果雙包層光纖的光信號從纖芯泄露到包層,該光信號如何傳輸

空氣做外包層損耗比較大。
有的雙包層光纖，最外層包層就使用的是自由空氣包層，因為他的作用是讓信號光在纖芯內傳播，而讓泵浦光（通常激光器會用）在第一個包層裡面傳輸，只要保證泵浦光不漏到外面就可以了，對損耗要求不是很好。
增大數值孔徑，容許的入射功率提高，通信距離得到延長。
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EDFA 的增益光纖採用的是纖芯摻入鉺離子的普通單模光纖，纖芯直徑在8~10μm 之間，包層直徑一般為 125μm，泵浦光和信號光同時在纖芯中傳輸。要提高 EDFA 的輸出功率，可以提高泵浦功率，但由於纖芯直徑很小，數值孔徑也較小(0.1~0.2)，導致能夠有效耦合進入纖芯的泵浦功率僅為幾百毫瓦左右；另一方面，可以通過提高鉺離子的摻雜濃度來提高增益光纖的儲能，但在鉺離子濃度過高時會出現濃度淬滅現象，導致高功率運轉時 EDFA 工作失效。以上兩個原因限制了 EDFA 輸出功率向高功率的提升。
隨著新型光纖理論和製造技術的不斷提升、對高功率放大器增益光纖的巨大需求、包層泵浦技術和離子共摻技術的出現、以及大功率多模半導體泵浦激光器的出現可以很好的解決上述問題。
雙包層光纖，採用纖芯、內包層和外包層結構，主要是引入了直徑較大的內包層，內包層數值孔徑通常可以做的較高，允許大功率泵浦光直接耦合到直徑為幾十 μm 到幾百 μm 的內包層，比傳統光纖的耦合面積增加了 2 個數量級，因此入纖功率和耦合效率都大大得到提高。纖芯直徑仍然保持單模光纖的水平以保持較好的光束質量，同時纖芯摻入激活離子。泵浦光耦合入內包層，在內包層與外包層的交接處發生全內反射，反復通過並激活纖芯離子，當信號光通過纖芯時即通過受激輻射得到增益放大。

D. 光纖包層的作用是什麼包層能不能無限薄

不能無限薄，全反射的時候會在第二介質也就是包層中產生倏逝波

E. 光纖的結構，比如有幾層，（如纖芯，包層，塗覆層）各

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。

F. 雙包層光纖的內外包層一定是同心的嗎

是吧
內包層的直徑為400um，光纖最好選擇達標質量高的。
光是在雙包層光纖的內包層傳輸的，給出外包層的直徑是沒有實際意義的。

光纖光纜等相關的最好用達標的，我們一般使用菲尼特的。

G. 單膜光纖與多膜光纖的區別

都是自己寫抄的：

成本
對光纖和光纜來襲說區別不大，但單模系統的發射機費用和維護費用高，對器件要求也高。

原理
多模大纖芯，與光發射機耦合效率高，對器件公差要求極低。傳輸模式多導致模間色散嚴重，限制了帶寬和傳輸距離

單模小纖芯，只有一種單一的模式，無模間色散，傳輸帶寬和距離都很大，所以長距離數據或電信傳輸必須使用單模光纖。因為纖芯小導致光耦合難度高，對光反射機和連接器件的要求都很高。

波長
其實單模多模可以用完全相同的波長，但行業主流標準是：
多模使用850nm或1300nm的寬頻LED光源，或者850nm的VCSEL激光器
單模一般是1310nm或1550nm的FP或者DFB激光器。如果使用波分復用技術的話，波長可以從1260nm一直到1640nm

傳輸質量
同等誤碼率下單模的帶寬和傳輸距離比多模多一兩個量級，根本沒得比

總之，數據通訊領域里短距離（幾百米）圖省錢就用多模，千兆網大於2KM就必須用單模了，萬兆網大於幾百米就必須用單模。電信領域和CATV幾乎都是單模。

H. 雙包層光纖比如10/125的光纖，為什麼只標注一個包層的直徑，而且標注的是內包層還是外包層呢

外包層的答案是錯誤的，正確答案是內包層。

我們看到

內包層的直徑為400um。

光是在雙包層光纖的內包層傳輸的，給出外包層的直徑是沒有實際意義的。

I. 雙包層光纖為什不用空氣做外包層數值孔徑過大會對包層光有何影響，是否會增加損耗

空氣做外包層損耗比較大。
有的雙包層光纖，最外層包層就使用的是自由空氣包層，因為他的作用是讓信號光在纖芯內傳播，而讓泵浦光（通常激光器會用）在第一個包層裡面傳輸，只要保證泵浦光不漏到外面就可以了，對損耗要求不是很好。

增大數值孔徑，容許的入射功率提高，通信距離得到延長。
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EDFA 的增益光纖採用的是纖芯摻入鉺離子的普通單模光纖，纖芯直徑在8~10μm 之間，包層直徑一般為 125μm，泵浦光和信號光同時在纖芯中傳輸。要提高 EDFA 的輸出功率，可以提高泵浦功率，但由於纖芯直徑很小，數值孔徑也較小(0.1~0.2)，導致能夠有效耦合進入纖芯的泵浦功率僅為幾百毫瓦左右；另一方面，可以通過提高鉺離子的摻雜濃度來提高增益光纖的儲能，但在鉺離子濃度過高時會出現濃度淬滅現象，導致高功率運轉時 EDFA 工作失效。以上兩個原因限制了 EDFA 輸出功率向高功率的提升。
隨著新型光纖理論和製造技術的不斷提升、對高功率放大器增益光纖的巨大需求、包層泵浦技術和離子共摻技術的出現、以及大功率多模半導體泵浦激光器的出現可以很好的解決上述問題。
雙包層光纖，採用纖芯、內包層和外包層結構，主要是引入了直徑較大的內包層，內包層數值孔徑通常可以做的較高，允許大功率泵浦光直接耦合到直徑為幾十 μm 到幾百 μm 的內包層，比傳統光纖的耦合面積增加了 2 個數量級，因此入纖功率和耦合效率都大大得到提高。纖芯直徑仍然保持單模光纖的水平以保持較好的光束質量，同時纖芯摻入激活離子。泵浦光耦合入內包層，在內包層與外包層的交接處發生全內反射，反復通過並激活纖芯離子，當信號光通過纖芯時即通過受激輻射得到增益放大。

J. 光纖的包層為什麼不直接使用一個反光面呢這樣不就可以最大效率的傳輸光了嗎

少年，外行了吧，為啥全反射叫全反射，而不叫鏡面反射？就是因為全反射才是真正意義上的全部都反射回，反射效率反而比鏡面反射高的多，所以在很多光學系統中，能利用全反射的，絕對不用鏡面反射，想像一下，你要做鏡面反射，得要有鏡子吧，鏡子是什麼樣子的？是不是至少上下兩層？通常在後面一層鍍銀？或者乾脆不鍍？這樣你入射光在上下表面肯定不是完全反射吧，肯定是有一部分光透過這個界面跑到後面的界面吧，如果後面不鍍銀，是不是漏過去的光就跑掉了？除了特殊偏振的線偏振光以特殊的布魯斯特角入射，任何光線照射到任何物體表面，只要不是全反射，一定有一部分光透視過去，這難道不是對光能的損失么？再說，如果你鍍膜，比如後面是銀，你知不知道金屬離子對光能的吸收是很嚴重的？不僅反射回去的光不能全部100%反射，而且還被金屬吸收走了一部分，這樣的鏡子能用么？所以只有全反射，才能讓光「全」反射回去，也就是100%反射回原來的物質，而且，全反射是有臨界角的，但凡大於這臨界角，所有的光都能100%「全」反射，大大提升了光纖端面可以入射的入射角度，而不是像鏡面反射那樣必須限定在布魯斯特角上。你用鏡面反射不僅沒有提高效率，反而適得其反，讓光不能100%「全」反射回原來的介質，光傳著傳著，都從旁邊跑光了，還傳個屁啊。