的纤芯首要选用高纯度的二氧化硅(SiO2)，并掺有少数的掺杂剂，进步纤芯的光折射率n1;包层也是高纯度的二氧化(SiO2)，也掺有一些的掺杂剂，以下降包层的光折射率n2，n1n2，发生全反射;涂覆层选用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，添加机械强度和可曲折性。

　　全反射原理：因光在不同物质中的传达速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的接壤面处会发生折射和反射。并且，折射光的视点会随入射光的视点改变而改变。

　　不同的物质对相同波长光的折射视点是不同的(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视点也是不同。光纤通讯便是根据以上原理而构成的。

　　依照几许光学全反射原理，射线在纤芯和包层的接壤面发生全反射，并构成把光闭锁在光纤芯内部向前传达的必要条件，即便通过曲折的路由光线也不射出光纤之外。

　　1966年，美籍华人高锟和霍克哈姆宣布论文，光纤的概念由此发生。1970年，美国康宁公司初次研发成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通讯年代由此开端。

　　1977年美国在芝加哥初次用多模光纤成功地进行了光纤通讯实验。其时8.5微米波段的多模光波为第一代光纤通讯体系。随即在1981年、1984年以及19世纪80年代中后期，光纤通讯体系敏捷发展到第四代。第五代光纤通讯体系抵达了运用的标准，完成了光波的长间隔传输。

　　第一阶段：1966-1976年，是从基础研讨到商业运用的开发时期。在这一阶段，完成了短波长0.85μm低速率45或34Mb/s多模光纤通讯体系，无中继传输间隔约10km。

　　第二阶段：1976-1986年，这是以进步传输速率和添加传输间隔为研讨方针和大力推广运用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模发展到单模，作业波长从短波长0.85μm发展到长波长1.31μm和1.55μm，完成了作业波长为1.31μm、传输速率为140565Mb/s的单模光纤通讯体系，无中继传输间隔为10050km。

　　第三阶段：1986-1996年，这是以超大容量超长间隔为方针、全面深入开展新技能研讨的时期。在这个时期，完成了1.55μm色散移位单模光纤通讯体系。选用外调制技能，传输速率可达2.510Gb/s，无中继传输间隔可达150100km。实验室能够抵达更高水平。

　　依照制作光纤所用的资料分：石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。

　　塑料光纤是用高度通明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)制成的。它的特点是制作本钱低价，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，运用方便。但因为损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短间隔低速率通讯，如短间隔计算机网链路、船只内通讯等。现在通讯中遍及运用的是石英系光纤。

　　单模光纤：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种方式的光。因而，其模间色散很小，适用于长途通讯，但还存在着资料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波利益，单模光纤的资料色散和波导色散一为正、一为负，巨细也正好持平。

　　这便是说在1.31μm波利益，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通讯的一个很抱负的作业窗口，也是现在有用光纤通讯体系的首要作业波段。1.31μm惯例单模光纤的首要参数是由世界电信联盟ITU-T在G652主张中确认的，因而这种光纤又称G652光纤。

　　多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种方式的光。但其模间色散较大，这就约束了传输数字信号的频率，并且随间隔的添加会愈加严峻。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只要300MB的带宽了。因而，多模光纤传输的间隔就比较近，一般只要几公里。

　　阶跃型：光纤的纤芯折射率高于包层折射率，使得输入的光能在纤芯一包层接壤面上不断发生全反射而跋涉。这种光纤纤芯的折射率是均匀的，包层的折射率稍低一些。光纤中心芯到玻璃包层的折射率是骤变的，只要一个台阶，所以称为阶跃型折射率多模光纤，简称阶跃光纤，也称骤变光纤。

　　这种光纤的传输方式许多，各种方式的传输途径不相同，经传输后抵达结尾的时刻也不相同，因而发生时延差，使光脉冲遭到展宽。所以这种光纤的模间色散高，传输频带不宽，传输速率不能太高，用于通讯不行抱负，只适用于近间隔低速通讯，比方：工控。但单模光纤因为模间色散很小，所以单模光纤都选用骤变型。这是研讨开发较早的一种光纤，现在已逐步被筛选了。

　　突变型光纤：为了处理阶跃光纤存在的坏处，人们又研发、开发了突变折射率多模光纤，简称突变光纤。光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐步变小，可使高次模的光按正弦方式传达，这能削减模间色散，进步光纤带宽，添加传输间隔，但本钱较高，现在的多模光纤多为突变型光纤。

　　突变光纤的包层折射率散布与阶跃光纤相同，为均匀的。突变光纤的纤芯折射率中心最大，沿纤芯半径方向逐步减小。因为高次模和低次模的光线分别在不同的折射率层界面上按折射规律发生折射，进入低折射率层中去，因而，光的跋涉方向与光纤轴方向所构成的视点将逐步变小。

　　相同的进程不断发生，直至光在某一折射率层发生全反射，使光改变方向，朝中心较高的折射率层跋涉。这时，光的跋涉方向与光纤轴方向所构成的视点，在各折射率层中每折射一次，其值就增大一次，终究抵达中心折射率最大的当地。

　　在这今后、和上述完全相同的进程不断重复进行，由此完成了光波的传输。能够看出，光在突变光纤中会自觉地进行调整，然后终究抵达目的地，这叫做自聚焦。

　　短波长光纤是指0.8～0.9μm的光纤;长波长光纤是指1.0～1.7μm的光纤;而超长波长光纤则是指2μm以上的光纤。

　　现在，世界上单模光纤的标准首要是ITU-T的系列：G.650“单模光纤相关参数的界说和实验办法”、G.652“单模光纤和光缆特性”、G.653“色散位移单模光纤和光缆特性”、G.654“截止波长位移型单模光纤和光缆特性”、G.655“非零色散位移单模光纤和光缆特性”及G.656“用于宽带传输的非零色散位移光纤和光缆特性”。ITU-T对多模光纤的标准是G.651“50/125μm多模突变折射率光纤和光缆特性”。

　　一般单模光纤是指零色散波长在1310nm窗口的单模光纤，又称色散未移位光纤或一般光纤，世界电信联盟(ITU-T)把这种光纤标准为G.652光纤。

　　G.652归于第一代单模光纤，是1310nm波长功能最佳的单模光纤。当作业波长在1310nm时，光纤色散很小，色散系数D在0～3.5ps/nm·km，但损耗较大，约为0.3～0.4dB/km。此刻，体系的传输间隔首要受光纤衰减约束。

　　在1550nm波段的损耗较小，约为0.19～0.25dB/km，但色散较大，约为20ps/nm·km。传统上在G.652上注册的PDH体系多是选用1310nm零色散窗口。但近几年注册的SDH体系则选用1550nm的最小衰减窗口。