第2章光纤和光缆-1

1第2章光纤和光缆2本章内容光纤的结构和类型光纤的导光原理光纤的特性光缆的结构和种类光纤的熔接第2章光纤和光缆本章重点光纤的结构和类型光纤的特性光缆的种类光纤的熔接本章的难点光纤的导光原理3学习本章的目的和要求掌握光纤的结构和类型了解光纤的导光原理掌握光纤的特性掌握光缆的结构和种类掌握光纤的熔接4

2.1.1光纤的结构

光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分构成的同心圆柱体，如图所示。图2-1光纤的结构单模光纤内径：9µm多模光纤内径：50µm外径：125µm尺寸规格：纤芯包层涂敷层护套§2.1光纤的结构和分类5图2-1光纤的结构纤芯：完成光信号的传输包层：将光信号封闭在纤芯中并保护纤芯纤芯的折射率大于包层的折射率..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\光纤结构示意图.swf6（1）纤芯：纤芯位于光纤的中心部位单模光纤的纤芯一般为8μm～10μm

多模光纤的纤芯为50μm或62.5μm。纤芯的成分是高纯度SiO2，掺有极少量的掺杂剂（如GeO2，P2O5），作用是提高纤芯对光的折射率（n1），以传输光信号。（2）包层：包层位于纤芯的周围直径d2=125μm，其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO2。而掺杂剂（如B2O3）的作用则是适当降低包层对光的折射率（n2），使之略低于纤芯的折射率，即n1＞n2，它使得光信号封闭在纤芯中传输。7

（3）涂覆层：光纤的最外层为涂覆层，包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层。

一次涂覆层一般使用丙烯酸酯、有机硅或硅橡胶材料；

缓冲层一般为性能良好的填充油膏；

二次涂覆层一般多用聚丙烯

或尼龙等高聚物。

涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约1.5mm。通常所说的光纤为此种光纤。8§2.1.2光纤的分类按工作波长：短波长(850nm)和长波长(1310nm、1550nm)按折射率分布：阶跃(突变)型(SI)、渐变(梯度)型(GI)按套塑结构：紧套光纤和松套光纤按传输模数（模式）：多模光纤和单模光纤按材料：石英（SiO2掺有适当的杂质）光纤、塑料光纤等按ITU-T标准(单模光纤）：ITU-T建议G.652、G.653、G.654和G.655单模光纤9

1．按传输波长分类

光纤可分为短波长光纤和长波长光纤。

短波长光纤的波长为0.85μm（0.8μm～0.9μm）长波长光纤的波长为1.3μm～1.6μm，主要有1.31μm和1.55μm两个窗口。光纤的衰减图

0.70.80.91.01.11.21.31.41.51.6λnm

OH-OH-OH-第一窗口第二窗口第三窗口衰减(dB/km)水峰值654321..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\光纤损耗.swf10112.按折射率分布分类：光纤可分为阶跃(突变)型(SI)、渐变(梯度)型(GI)阶跃(突变)型(SI)渐变(梯度)型(GI)光纤的结构石英玻璃、塑料或晶体纤芯(折射率大)和包层全反射:n1＞n212三种主要类型光纤图2-2..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\多模阶跃光纤中光线传播路径.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\多模渐变光纤中光线传播路径.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\渐变光纤中光的传输原理.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\单模光纤传播途径.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\三种主要类型光纤中光线传播路径比较.swf13143．按套塑结构分类：按套塑结构不同，光纤可分为紧套光纤和松套光纤。紧套光纤：就是在一次涂覆的光纤上再紧紧地套上一层尼龙或聚乙烯等塑料套管，光纤在套管内不能自由活动。松套光纤：就是在光纤涂覆层外面再套上一层塑料套管，光纤可以在套管中自由活动。图2-3套塑光纤结构15

4．按传输模数分类按传输模的数量不同，光纤分为多模光纤和单模光纤。

传播模式概念：当光在光纤中传播时，如果光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在光纤中会以几十种乃至几百种传播模式进行传播（如图2-4所示）。这些不同的光束称为模式。图2-4

光在阶跃折射率光纤中的传播16以不同角度入射到光纤端面上的光线在光纤中形成不同的传播模式；沿光纤轴传播的叫基模，相继有一次模、二次模等。模次较高的叫“高次模”。图2-4

光在阶跃折射率光纤中的传播17

（1）多模光纤当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1）远大于光波波长时（约1μm），光纤传输的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模式，这样的光纤称为多模光纤。图2-5

光在阶跃折射率多模光纤中的传播图2-6光在渐变折射率多模光纤中的传播..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\光在光纤中的模式传播.swf18（2）单模光纤

当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1

）较小，与光波长在同一数量级，如芯径d1

在8μm～10μm范围，这时，光纤只允许一种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。如图2-7所示。图2-7光在单模光纤中的传播轨迹195．按光纤的材料分类根据光纤的组成材料不同，光纤分为：石英玻璃光纤：以SiO2为主要材料，适当添加改变折射率的材料制成。特点：耐火性高，损耗低。多组分玻璃光纤：由二氧化硅、氧化纳、氧化钙等多组分玻璃材料制成。特点：光纤损耗较低，但可靠性较差。石英芯塑料包层光纤：纤芯材料用石英，包层用硅树脂。特点：仅适应-50℃~+70℃范围内工作塑料光纤：纤芯和包层均用塑料制成。特点：价格低廉，但损耗大，可靠性不高。20

6．单模光纤的分类

ITU-T建议规范了G.652、G.653、G.654和G.655四种单模光纤。G.651光纤(渐变型多模光纤)：中小容量、中短距离通信G.652光纤(常规单模光纤)：应用最广的单模光纤G.653光纤(色散位移光纤)：较少采用G.654光纤(截止波长光纤)：弯曲性能好，应用于海底光纤通信G.655光纤(非零色散位移光纤)：适用于高速、大容量、高密集波分复用系统

21（1）G.652光纤

G.652光纤，也称标准单模光纤（SMF），是指色散零点（即色散为零的波长）在1310nm附近的光纤。1310nm：损耗0.3~0.4dB/km；色散3.5ps/(nm·km)1550nm：损耗0.17~0.25dB/km；色散17~20ps/(nm·km)

（2）G.653光纤

G.653光纤也称色散位移光纤（DSF），是指色散零点y在1550nm附近的光纤，它相对于G.652光纤，色散零点发生了移动，所以叫色散位移光纤。22（3）G.654光纤

G.654光纤是截止波长移位的单模光纤。其设计重点是降低1550nm的衰减，其零色散点仍然在1310nm附近，因而1550nm窗口的色散较高。G.654光纤主要应用于海底光纤通信。（4）G.655光纤

由于G.653光纤的色散零点在1550nm附近，DWDM系统在零色散波长处工作易引起四波混频效应。为了避免该效应，将色散零点的位置从1550nm附近移开一定波长数，使色散零点不在1550nm附近的DWDM工作波长范围内。种光纤就是非零色散位移光纤（NDSF）。23这四种单模光纤的主要性能指标是衰减、色散、偏振模色散（PMD）和模场直径。另：G.653光纤是为了优化1550nm窗口的色散性能而设计的，但它也可以用于1310nm窗口的传输。由于G.654光纤和G.655光纤的截止波长都大于1310nm，所以G.654光纤和G.655光纤不能用于1310nm窗口。24（5）G.656光纤

G.656光纤是一种宽带光传输非零色散位移光纤。G.656光纤与G.655光纤不同点：工作带宽宽，为1460~1625nm（G.655为1530~1625nm）色散斜率更小（更平坦）（G.656色散斜率基本为零）25（6）有效大面积光纤

有效大面积光纤（LEAF）为了适应更大容量、更长距离的WDM系统应用而出现。适用于参饵光纤放大器（EDFA）和部分复用（WDM）技术的网络。（7）色散补偿光纤色散补偿光纤是一种具有负色散的光纤。它是针对现已敷设的G.652标准单模光纤而设计的一种新型单模光纤。（8）全波光纤（AWF）“全波光纤”定义为G.652c类光纤。它消除了常规光纤在1385nm附近由于OH离子造成的损耗峰。267.新型光纤

（1）新型多模光纤

支持万兆以太网系统应用，850nm波长上可以做到支持10Gbit/s网络系统500m以上的传输距离。（2）新型单模光纤塑料光纤（POF）：适用与局域网工程光子晶体光纤（PCF）：适用于长途通信系统27光纤中光线的传播分两种情形：一种情形是光线始终在一个包含光纤中心轴线的平面内传播，并且一个传播周期与光纤轴线相交两次，这种光线称为子午射线，那个包含光纤轴线的固定平面称为子午面；另一种情形是光线在传播过程中不在一个固定的平面内，并且不与光纤的轴线相交，这种光线称为斜射线。光在阶跃折射率光纤中的传播28§2.2光纤的导光原理1、光在光纤中传播的条件是什麽？2、渐变光纤和阶跃光纤的导光过程有何区别？3、为什麽渐变光纤的色散比较小？29§2.2光纤的导光原理

1．折射和折射率光线在不同的介质中以不同的速度传播，描述介质的这一特征的参数就是折射率，或称折射指数。折射率可由下式确定：

n=c/v

其中：v是光在某种介质中的速度，с是光在真空中的速度。在折射率为n的介质中，光传播速度变为c/n，光波长变为0/n（0表示光在真空中的波长）。表2-1不同介质的折射率材料空气水玻璃石英钻石折射率n1.0031.331.52～1.891.432.4230反射定律：反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，反射光线和入射光线处于法线的两侧，并且反射角等于入射角，即：θ1＝θ3折射定律：折射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，折射光线和入射光线位于法线的两侧，且满足：n1sinθ1=n2sinθ231θ3

——

反射角θ1=θ3

n1sinθ1=n2sinθ2

反射定律折射定律k1θ1法线介质Ⅱ介质Ⅰn1n2n1>

n2入射角θ1、反射角θ3、折射角θ2三个角之间符合两个关系式：θ3θ2k3k2n—折射率n=c/vK1

——

入射光线K２——折射光线K３——反射光线θ1

——

入射角θ2

——

折射角32【思考】：以上是n1>n2时的情况，那么当n1<n2时的情况又如何呢？是否还能满足上述两个定律呢

k3介质Ⅱ介质Ⅰ法线θ1θ3θ2n1n2k1k2n1<

n2介质Ⅱ介质Ⅰ法线θ1θ3θ2n1n2k1k3k2n1>

n2θ1＞θ2θ1<θ2但请注意两种情况下入射角和折射角的变化。答案是肯定的33【思考】前面讲了光线射到折射率分别为n1、n2两种介质交界面上时，会产生反射和折射，那么有没有可能不产生折射，只有反射呢

根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2

，入射角增大时，折射角也相应增大。

当入射角增大到一定角度时，折射角等于90°，折射光线将沿着界面传输，这时的入射角称为临界角，用θc表示。分析：34θcθ3θ2=90°n1sinθc=n2sin90°Sinθc=

如果再继续增大入射角，即θ1>θc时，则折射角θ2必大于90°，光射线不再进入介质Ⅱ而由界面全部反射回介质Ⅰ，这种现象称为全反射。产生全反射的条件：n1>n290°>θ1>θc应用：光纤利用光波的全反射原理，将光波限制在纤芯中向前传播。

θc可由折射定律导出：介质Ⅰ介质Ⅱ..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\光的折射与反射.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\子午光线在光纤中的传输.swf3536

当一条光线照射到两种介质相接的边界时，入射光线分成两束：反射光线和折射光线（如图2-9所示）。图2-9光的折射图2-10光的反射斯涅耳定律：1=3

n1sin1=n2sin2

全反射是光信号在光纤中传播的必要条件。反射定律折射定律小结37

2．光的偏振

光波属于横波，即光的电磁场振动方向与传播方向垂直（声波是靠空气或别的媒质前后压缩振动传播的，它的振动方向与传播相同，这类波我们称之为纵波）。

如果光波的振动方向始终不变，只是光波的振幅随相位改变，这样的光称为线偏振光，如图2-11（c）和图2-11（d）所示。从普通光源发出的光不是偏振光，而是自然光，如图2-11（a）所示。自然光在传播的过程中，由于外界的影响在各个振动方向的光强不相同，某一个振动方向的光强比其他方向占优势，这种光称为部分偏振光，如图2-11（b）所示。38图2-11

光的偏振39平面波1821年菲涅尔：光波是一个横波，其传播方向垂直于电场(E)和磁场(H)的振动方向给定一个空间直角坐标系O-xyz，假设一列平面波始终沿z方向传播，那么这列波可测量的电场可以表示为：其中：e为电场振动方向

w为光的角频率

k=2p/l为传播常数，表征相位变化的快慢E(z,t)=eEcos(t-kz)Oyxzee40偏振态根据光的电场矢量在xy平面上的运动轨迹，可以将光分为：线偏振光椭圆偏振光圆偏振光Oyxzee41E(z,t)=Ex(z,t)+Ey(z,t)Ex(z,t)=exE0xcos(t-kz)Ey(z,t)=eyE0ycos(t-kz+)这两个垂直分量之间的相位差满足d=2mp,其中m=0,±1,±2,…线偏振光qE0yE0x42椭圆偏振光(d≠2mp,m=0,±1,±2,…)椭圆偏振光43圆偏振光特别地，当两个相互正交的分量E0x=E0y=E0，且二者之间的相位差d=2mp±p/2时，椭圆偏振光变成圆偏振光：迎着光传播的方向观察，根据d取p/2和-p/2，圆偏振光分为右旋圆偏振光和左旋圆偏振光44..\视频\光的偏振[1].flv..\视频\光的偏振[2].flv45

3．光的色散如图2-12所示，当日光通过棱镜或水雾时会呈现按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序排列的彩色光谱。这是由于棱镜材料（玻璃）或水对不同波长（对应于不同的颜色）的光呈现的折射率n不同，从而使光的传播速度不同和折射角度不同，最终使不同颜色的光在空间上散开。图2-12

自然光的色散46色散：就是指一束含有不同颜色的光通过透光物质后被散开成不同颜色的光的现象。产生原因很简单，就是白光是由7色光组成的，各种颜色的光的波长各不相同。波长不同的光在空气中的传播速度相同，在玻璃中传播速度则各不一样。在一定范围内，波长越长，传播速度越快。（观察）

【例】

根据公式v=c/n(λ)其中：c为光速(3×108m/s)，传播速度v不同，折射率n(λ)也不同，这就是说，石英玻璃对波长不同的光呈现出不同的折射率。..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\光纤色散.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\光纤材料色散.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\渐变型光纤色散.swf47483.阶跃型光纤光射线的理论分析

光纤的光学特性有折射率分布、最大理论数值孔径、模场直径及截止波长等。

(1)相对折射率差

对于阶跃型光纤，假设n2是包层折射率，n1

是纤芯折射率，且n1＞n2

，n1

和n2的差值大小直接影响光纤的性能。故引入相对折射率差Δ表示其相差程度。49光纤中光线的传播分两种情形：一种情形是光线始终在一个包含光纤中心轴线的平面内传播，并且一个传播周期与光纤轴线相交两次，这种光线称为子午射线，那个包含光纤轴线的固定平面称为子午面；（2）阶跃型光纤中光射线种类

50特点：子午线：光线在一个周期内两次穿越光纤轴心，成为锯齿波前进，子午线在光纤端面上的投影是一条过轴心的直线。斜射线：是不经过光纤轴线的空间折线，从斜射线在光纤端面上的投影看是限制在一定范围内传播的。另一种情形是光线在传播过程中不在一个固定的平面内，并且不与光纤的轴线相交，这种光线称为斜射线。51（3）子午线的分析

能在纤芯与包层界面上产生全反射的子午线才能在纤芯中形成导波。由折射率得：为保证光在光纤中的全反射，临界状态为θ1=θC，且

Sinθc=

可得：

光在光纤中的全反射地传输，须满足

..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\子午光线在光纤中的传输.swf5253（4）数值孔径

表示捕捉光线能力的物理量定义为光纤的数值孔径NA。用θmax表示能为光纤纤芯所捕捉的射线的最大入射角，则：n2n1n2纤芯包层qkn0q3q154

最大理论数值孔径（NAmax）最大理论数值孔径的定义为：其中，n1为阶跃光纤均匀纤芯的折射率（梯度光纤为纤芯中心的最大折射率），n2为均匀包层的折射率。光纤的数值孔径（NA）对光源耦合效率、光纤损耗、弯曲的敏感性以及带宽有着密切的关系。

数值孔径大，容易耦合，微弯敏感小，带宽较窄。55根据全反射原理，存在一个临界角θmax。当θk<θmax时，相应的光线将在交界面发生全反射而返回纤芯，并以折线的形状向前传播，如光线3。当θk=θmax时，相应的光线入射到交界面，并沿交界面向前传播(折射角为90°)，如光线1。当θk>θmax时，相应的光线将在交界面折射进入包层并逐渐消失，如光线2。56θmax=arcsin(NA)相对折射指数差：数值孔径(NA)：θmaxn1n2由此可见，只有在半锥角为θ≤θmax的圆锥内入射的光束才能在光纤中传播。57光纤的数值孔径（NA）仅取决于纤芯的折射率的大小及包层相对折射率差，而与光纤的直径无关。NA表示光纤接收和传输光的能力，NA(或θmax)越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。对于无损耗光纤，在θmax内的入射光都能在光纤中传输。NA越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好；但NA越大，经光纤传输后产生的信号畸变越大，因而限制了信息传输容量。所以要根据实际使用场合，选择适当的NA。标准多模光纤的NA公称值一般为0.2，对应的孔径角约为11.5º。标准单模光纤的NA公称值一般为0.1～0.15，对应的孔径角约为5.7º~8.6º。结论584.渐变型光纤光射线的理论分析

5.光纤中传播的模式（1）模式的基本概念..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\多模渐变光纤中光线传播路径.swf..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\多模阶跃光纤中光线传播路径.swf（2）各模式的截止频率及截止条件59（3）截止波长归一化频率：是为表征光纤中所能传播的模式数目多少而引入的一个特征参数。其定义为：其中，a——是光纤的纤芯半径；

λ——是光纤的工作波长；

n1、n2——分别是光纤的纤芯和包层折射率；

k0——真空中的波数；△——光纤的相对折射率差。60

截止波长：理论上的截止波长是单模光纤中光信号能以单模方式传播的最小波长。

截止波长是单模光纤特有的参数，是对应于第一高阶模的归一化截止频率时的波长。即

故通常可用它判断是否单模传输。

61（4）光纤传输的模式当0＜V＜2.405时,光纤中除主模（或基模）HE11

模以外，其余模式均截止，此时可实现单模传输。注：几何特性、光学特性影响光纤的连接质量，施工对它们不产生变化，而传输特性则相反，它不影响施工，但施工对传输特性将产生直接的影响。..\动画演示\第一部分光纤导光原理及其传输特性\光在光纤中的模式传播.swf626．模场直径和有效面积模场直径是指描述单模光纤中光能（基模）集中程度的参量。由于单模光纤的边界没有明确的边界，包层之外有相当大的光场存在，故不能象多模光纤一样用纤芯表示横截面的导光范围，只能用模场直径d表示。它表示了单模光纤的基模能量集中的程度。ITU-T规定，单模光纤1.31μm处的模场直径应在9～10μm，偏差不应超过±10%。63有效面积与模场直径的物理意义相同，通过模场直径可以利用圆面积公式计算出有效面积。模场直径越小，通过光纤横截面的能量密度就越大。当通过光纤的能量密度过大时，会引起光纤的非线性效应，造成光纤通信系统的光信噪比降低，影响系统性能。因此，对于传输光纤而言，模场直径（或有效面积）越大越好。图2-13所示为模场直径示意图。64图2-13模场直径65§2.3光纤特性2.3.1光纤的几何特性光纤的几何特性包括芯直径、包层直径、纤芯/包层同心度、不圆度和光纤翘曲度等。1．芯直径芯直径一般是对多模光纤的要求。ITU-T规定：

多模光纤的芯直径为50±3μm；

单模光纤的芯直径为（9~10）μm±10%。

66

2．包层直径包层直径指光纤的外径，ITU-T规定，多模及单模光纤的包层直径均要求为125±3μm。目前，光纤生产制造商已将光纤外径规格从125.0±3μm提高到125.0±1μm。

673．纤芯/包层同心度和不圆度纤芯/包层同心度：是指纤芯在光纤内所处的中心程度。目前光纤制造商已将纤芯/包层同心度从≤0.8μm的规格提高到≤0.5μm的规格。不圆度：包括芯径的不圆度和包层的不圆度。

ITU-T规定，纤芯/包层同心度误差≤6%（单模为＜1.0μm），芯径不圆度≤6%，包层不圆度（包括单模）＜2%。注：纤芯/包层同心度对接续损耗的影响最大，其次是翘曲度。684．光纤翘曲度光纤翘曲度：指在特定长度光纤上测量到的弯曲度，可用曲率半径来表示弯曲度。翘曲度（即曲率半径）数值越大，意味着光纤越直。5．带状光纤的几何特性

695．带状光纤的几何特性

图2-14带状光纤截面图图2-15几何参数示意图70表2-3最大几何参数通信行业标准71表2-412芯带光纤全色谱标识规则（2）标识序号123456789101112色谱蓝橙绿棕灰白红黑黄紫粉红天蓝72（3）可分离性

光纤带结构应允许光纤能从带中分离出来，分成若干根光纤的子单元或单根的光纤，并且满足如下要求：不使用特殊工具或器械就能完成分离。撕开时所需的力应不超过4.4N；光纤分离过程不应对光纤的光学及机械性能造成永久性的损害；对光纤着色层无损害，在任意一段2.5cm长度的光纤上应留有足够的色标，以便光纤带中光纤能够相互区别。（4）带状光纤的接续带状光纤的护层剥离工具为电加热剥除器，使用不同芯数匹配夹具的专用带状熔接机，热熔加强保护管也是特制的。73§2.3.2光纤的传输特性衡量光纤损耗特性的参数为衰减系数（损耗系数），定义为单位长度光纤引起的光功率衰减：

光纤的传输特性主要是指光纤的损耗特性和色散特性，另有机械特性和温度特性。1．光纤的损耗特性

光波在光纤中传输，随着传输距离的增加，而光功率强度逐渐减弱，光纤对光波产生衰减作用，称为光纤的损耗（或衰减）。74

光纤的损耗限制了光信号的传播距离。光纤的损耗主要取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗3种损耗。（1）吸收损耗光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的损耗，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收。（2）散射损耗

由于材料的不均匀使光信号向四面八方散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。光纤制造中，结构上的缺陷会引起与波长无关的散射损耗。75（3）弯曲损耗光纤的弯曲会引起辐射损耗。实际中，有两种情况的弯曲：一种是曲率半径比光纤直径大得多的弯曲；一种是微弯曲。

决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗，弯曲损耗对光纤衰减常数的影响不大。76（4）衰减系数定义：光纤的衰减系数是指光在单位长度光纤中传输时的衰耗量，单位一般用dB/km。它是描述光纤损耗的主要参数。在单模光纤中有两个低损耗区域，分别在1310nm和1550nm附近，即通常说的1310nm和1550nm窗口；1550nm窗口又可以分为C-band（1525nm～1562nm）和L-band（1565nm～1610nm）。如图2-14所示。77图2-16光纤的特性78

2．光纤的色散特性

光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散，色散一般用时延差来表示。所谓时延差，是指不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。图2-17色散引起的脉冲展宽示意图79

光纤的色散分为模式色散、色度色散、偏振模色散。（1