什么是光纤
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一、什么是光纤冷连接
1.定义
光纤冷连接器：用于光纤对接光纤或光纤对接尾光纤 ， 相当于做一个接头 。(光纤对接尾纤是指光纤与尾纤之间的芯对接 ， 而不是前者所说的尾纤头 。)这种冷连接用的叫光纤冷连接器 。
2.用途和特点
光纤冷连接器在两根尾光纤对接时使用 ， 其主要内部部件是一个精密的V型槽 。两根尾光纤拔下后 ， 用冷连接器实现两根尾光纤的对接 。操作更简单快捷，比用焊机焊接更省时 。
3.发展
随着FTTH光纤到户的快速发展 ， 对光纤冷连接器的需求大幅增加 。光纤快速连接器和光纤冷连接器将在FTTH接入中发挥不可替代的作用 。光纤快速连接器现场端接技术正是解决了这个问题，操作方便快捷，无需焊接，连接成本低 ， 实现了随时随地的真正接入 。
4.优势
(1)结构中采用非嵌入式光纤结构
设备内部没有嵌入式光纤和配套的粘贴 。光纤安装夹紧后，可以用放大镜检查光纤端面，避免光纤连接的大损耗 。轴向带定位机构，夹持过程中光纤不会轴向前移 。
(2)光纤夹持的可靠性很好
光纤夹持元件全部采用弹性金属材料，不存在塑料元件老化问题；温度变化对光纤夹持力影响不大 。此外，该装置配有防松机构 ， 具有优异的抗振动和防跌落性能 。
(3)连接稳定性好
光纤对接处有轴向粘着力 。光纤对接时 ， 两根光纤之间的端隙几乎为零，所以连接损耗往往小于0.3dB，甚至小于0.1dB，由于没有使用光纤匹配膏，所以没有光纤匹配膏的损耗、污染和老化；此外，光纤夹持的可靠性非常好，这也决定了连接的稳定性 。
(5)插入损耗小
由于该装置是根据非嵌入式光纤结构设计的，只有一个光纤对接接头，所以连接损耗一般小于现有的光纤快速连接器 。
(6)光纤快速连接连接器的在线抗拉强度对连接损耗没有影响
该装置承受的轴向拉力直接作用在装置的外壳上，连接器的陶瓷插针不受拉力，不影响光纤对接效果，因此对连接损耗没有影响 。
(7)使用成本很低
该装置制造成本低，所以售价低；而且安装非常简单 ， 几乎不用专门的施工工具就可以完成安装 。随着FTTH的逐步实施 ， 性能优异、成本低廉的产品必将成为市场的主流 。
(8)、维护好
安装维护都很简单 。施工人员和用户只需指导或阅读《安装说明书》，使用光纤施工常用工具即可完成安装和维护 。
(9)、安装速度很快
该装置具有特殊的光纤导向机构，使得穿透光纤非常快速方便 。如果是裸光纤施工，包括压接光缆在内，光纤的定位和夹持可以在不到10秒的时间内完成，安装可以在30秒左右完成(光纤的准备时间除外)
5.不足之处
缺点： ‘冷连接器’国内厂家较少，成本较高，业务和技术服务没有选择余地 。其次，冷连接器使用配套液 ， 使用量少，时间短，需要时间测试 。
二、什么是光纤融合
1.概观
光纤端面的制备包括剥离、清洗和切割 。合格的光纤端面是焊接的必要条件 ， 端面质量影响焊接质量 。光纤端面的制备包括剥离、清洗和切割 。合格的光纤端面是必要的条件
掌握平整、稳定、快速的剥纤方法 。“扁平”是指将纤维保持扁平 。左手拇指和食指水平捏住光纤，露出长度为5厘米 。剩下的纤维在无名指和小指之间自然弯曲，增加力量，防止滑落 。“稳” ， 即光纤剥线钳要握牢 。“快”，也就是说剥纤钳要与光纤垂直，顶部向内倾斜一定角度，然后用钳口轻轻夹住光纤，然后右手用力，沿光纤轴向水平推出 。整个过程要自然流畅 。
3.清洁裸光纤
按照以下步骤清洁裸露的光纤 。
1)观察光纤剥离部分的涂层是否完全剥离 ， 如有残留 ， 重新剥离 。如果有少量不易剥落的涂层，可以用适量酒精蘸棉球，然后浸泡，逐渐擦掉 。
2)将棉花撕成扁平层的扇形小块，蘸一点酒精(最好用两指捏，不要溢出)，折成V形，夹住剥好的光纤，沿光纤轴向擦拭，争取一次成功 。一片棉花使用2 ~ 3次后应及时更换，每次使用棉花的不同部位和层次，既能提高棉花的利用率 ， 又能防止纤维检测的二次污染 。
3)切割裸光纤
切割是光纤端面制备中最关键的部分 ， 精确、优质的刀具是基础，严格、科学的操作规范是保证 。为了完成有效的切割
4.刀具的选择
切割刀有两种：手动和电动 。前者操作简单，性能可靠 。随着操作人员水平的提高，切割效率和质量可以大大提高，要求裸纤更短，但要求环境温差更高 。后者切割质量高，适合在寒冷的野外条件下工作，但操作复杂，工作速度恒定 ， 需要较长的裸光纤 。
熟练的操作人员应在常温下使用手动切割器进行快速电缆连接或紧急救援 。相反，当初学者或在野外寒冷条件下工作时，应使用电动切割机 。
5.操作规范
操作人员应经过专门培训，掌握要领和操作规范 。首先清洁刀具，调整刀具位置 。刀具应放置稳定 。切割时动作要自然稳定 。不要过重或过急，以免出现断纤、斜角、毛刺、裂纹等不良端面 。此外，还要学会“弹钢琴”，合理分配和使用右手手指，使其与刀具具体部位对应协调，提高切削速度和质量 。
6.当心终端污染
热缩套管应在脱模前穿入，端面准备后严禁穿入 。裸光纤的清洗、切割和焊接时间应紧密相连，不能过长，尤其是准备好的端面不应放在空气中 。移动时小心轻放，以防与其他物体摩擦 。在连接时，刀具的V形槽应根据环境对齐、压板、刀刃进行清洁，谨防端面污染 。
7、光纤熔接
光纤熔接是接续工作的中心环节 ， 因此高性能熔接机和熔接过程中科学操作十分必要 。
8、设备选择
应根据光缆工程要求配备蓄电池容量和精密度合适的熔接设备 。依笔者经验 ， 日本FSM－30接机性能优良、运行稳定、熔接质量高 ， 且配有防尘防风罩、大容量蓄电池，适宜于各种大中型光缆工程 。而西门子X－76熔接机体积较小、操作简单、备有简易切刀，蓄电池和主机合二为一，携带方便，精度比前者稍差，电池容量较?。?适宜于中小型光缆工程 。
9、熔接程序
熔接前根据光纤的材料和类型 ， 设置好最佳预熔主熔电流和时间及光纤送入量等关键参数 。熔接过程中还应及时清洁熔接机“V”形槽、电极、物镜、熔接室等，随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象，注意OTDR跟踪监测结果，及时分析产生上述不良现象的原因，采取相应的改进措施 。如多次出现虚熔现象，应检查熔接的两根光纤的材料、型号是否匹配，切刀和熔接机是否被灰尘污染，并检查电极氧化状况 ， 若均无问题，则应适当提高熔接电流 。
10、盘纤
盘纤是一门技术 ， 也是一门艺术 。科学的盘纤方法，可使光纤布局合理、附加损耗小、经得住时间和恶劣环境的考验，可避免挤压造成的断纤现象 。
11、盘纤规则
1）沿松套管或光缆分枝方向为单位进行盘纤，前者适用于所有的接续工程；后者仅适用于主干光缆末端 ， 且为一进多出 。分支多为小对数光缆 。该规则是每熔接和热缩完一个或几个松套管内的光纤、或一个分技方向光缆内的光纤后，盘纤一次 。优点：避免了光纤松套管间或不同分枝光缆间光纤的混乱，使之布局合理，易盘、易拆 ， 更便于日后维护 。
2）以预留盘中热缩管安放单元为单位盘纤 ， 此规则是根据接续盒内预留盘中某一小安放区域内能够安放的热缩管数目进行盘纤 。例如GLE型桶式接头盒，在实际操作中每6芯为一盘，极为方便 。优点：避免了由于安放位置不同而造成的同一束光纤参差不齐、难以盘纤和固定 ， 甚至出现急弯、小圈等现象 。
3）特殊情况，如在接续中出现光分路器、上/下路尾纤、尾缆等特殊器件时，要先熔接、热缩、盘绕普通光纤，再依次处理上述情况 ， 为安全常另盘操作，以防止挤压引起附加损耗的增加 。
12、方法
1）先中间后两边，即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽中，然后再处理两侧余纤 。优点：有利于保护光纤接点 ， 避免盘纤可能造成的损害 。在光纤预留盘空间?。庀瞬灰着倘坪凸潭ㄊ? ，常用此种方法 。
2）以一端开始盘纤，即从一侧的光纤盘起 ， 固定热缩管，然后再处理另一侧余纤 。优点：可根据一侧余纤长度灵活选择效铜管安放位置，方便、快捷，可避免出现急弯、小圈现象 。
3）特殊情况的处理，如个别光纤过长或过短时，可将其放在最后单独盘绕；带有特殊光器件时，可将其另盘处理，若与普通光纤共盘时，应将其轻置于普通光纤之上 ， 两者之间加缓冲衬垫，以防挤压造成断纤，且特殊光器件尾纤不可太长 。
4）根据实际情况，采用多种图形盘纤 。按余纤的长度和预留盘空间大?。呈谱匀慌倘?，切勿生拉硬拽，应灵活地采用圆、椭圆、“CC”、“～”多种图形盘纤（注意R≥4cm） ， 尽可能最大限度利用预留盘空间和有效降低因盘纤带来的附加损耗 。
15、光缆接续质量的确保
加强OTDR的监测，对确保光纤的熔接质量，减少因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害，具有十分重要的意义 。在整个接续工作中，必须严格执行OTDR四道监测程序：1）熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测，检查每一个熔接点的质量；2）每次盘纤后，对所盘光纤进行例检以确定盘纤带来的附加损耗；3）封接续盒前，对所有光纤进行统测，以查明有无漏测和光纤预留盘间对光纤及接头有无挤压；4）封盒后，对所有光纤进行最后检测，以检查封盒是否对光纤有损害 。
16、结论
光缆连续是一项细致的工作，特别在端面制备、熔接、盘纤等环节，要求操作者仔细观察，周密考虑，操作规范 。总之，在工作中，要培养严谨细致的工作作风，勤于总结和思考，才能提高实践操作技能，降低接续损耗，全面提高光缆接续质量 。
光纤微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂 。通常 ， 光纤的一端的发射装置使用发光二极管（light emitting diode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲 。
在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递 。
通常光纤与光缆两个名词会被混淆 。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆 。光纤外层的保护层和绝缘层可防止周围环境对光纤的伤害，如水、火、电击等 。光缆分为：光纤，缓冲层及披覆 。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层 。中心是光传播的玻璃芯 。
在多模光纤中，芯的直径是50μm和62.5μm两种 ， 大致与人的头发的粗细相当 。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm 。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套， 以使光线保持在芯内 。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套 。光纤通常被扎成束 ， 外面有外壳保护 。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆，易断裂，因此需要外加一保护层 。
发明
1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理 ， 他做了一个简单的实验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边把水照亮 。结果使观众们大吃一惊 。人们看到，放光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了 。
人们曾经发现，光能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输；人们还发现 ， 光能顺着弯曲的玻璃棒光纤前进 。
这是为什么呢？难道光线不再直进了吗？这些现象引起了丁达尔的注意，经过他的研究，发现这是全反射的作用，即光从水中射向空气，当入射角大于某一角度时 ， 折射光线消失 ， 全部光线都反射回水中 。表面上看，光好像在水流中弯曲前进 。
后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维，当光线以合适的角度射入玻璃纤维时，光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进 。由于这种纤维能够用来传输光线，所以称它为光导纤维 。
1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输光纤
光纤1960-电射及光纤之发明
1960-玻璃纤维的传输损耗大于1000dB/km，其他材料包括光圈波导、气体透镜波导、空心金属波导管等
1966-七月，英藉、华裔学者高锟博士（K.C.Kao）在PIEE 杂志上发表论文《光频率的介质纤维表面波导》，从理论上分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性，并预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性
1970-美国康宁公司三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克用改进型化学相沉积法（MCVD 法）成功研制成传输损耗只有20dB/km的低损耗石英光纤 。
1970-美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续波工作的砷化镓铝半导体激光器
1972-传输损耗降低至4dB/km
1973-我国邮电部武汉邮电学院开始研究光纤通信
1974-美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法――CVD法（汽相沉积法），使光纤传输损耗降低到1.1dB/km 。
1976-美国在亚特兰大的贝尔实验室地下管道开通了世界上第一条光纤通信系统的试验线路 。采用一条拥有144个光纤的光缆以44.736Mbps的速率传输信号，中继距离为10 km 。采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光 。
1976-传输损耗降低至0.5dB/km
1977-贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时（实用中10年左右）的半导体激光器
1977-世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用 ， 速率为45Mb/s
1977-首次实际安装电话光纤网路
1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电
1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤，被誉为“中国光纤之父”
1979-传输损耗降低至0.2dB/km
1980-多模光纤通信系统商用化（140Mb/s），并着手单模光纤通信系统的现场试验工作
1982-我国邮电部重点科研工程“.八二工程”在武汉开通
1990-单模光纤通信系统进入商用化阶段（565Mb/s），并着手进行零色散移位光纤和波分复用及相干通信的现场试验 ， 而且陆续制定数字同步体系（SDH）的技术标准
1990-传输损耗降低至0.14dB/km，已经接近石英光纤的理论衰耗极限值0.1dB/km
1990-区域网络及其他短距离传输应用之光纤
1992-贝尔实验室与日本合作伙伴成功地试验了可以无错误传输9000公里的光放大器 ， 其最初速率为5Gbps，随后增加到10Gbps
1993-SDH产品开始商用化（622Mb/s 以下）
1995-2.5Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段
1996-10Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段
1997-采用波分复用技术（WDM）的20Gb/s 和40Gb/s 的SDH产品试验取得重大突破
1999-中国生产的8×2.5Gb/sWDM系统首次在青岛至大连开通 ， 沈阳至大连的32×2.5Gb/sWDM光纤通信系统开通
2000-到屋边光纤=>到桌边光纤
2005-3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通
2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭
2012年 ， 中国的光纤产能已达到1亿2千万芯公里 ， 预计到2013年将达到1亿8千万芯公里 。[1]
光纤1.光是一种电磁波
可见光部分波长范围是：390~760nm(纳米) 。大于760nm部分是红外光 ， 小于390nm部分是紫外光 。光纤中应用的是：850nm，1310nm，1550nm三种 。
2.光的折射 ， 反射和全反射 。
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 。
1.光纤结构：
光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm） ， 中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层 。
2.光纤数值孔径：
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以 。这个角度就称为光纤的数值孔径 。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的 。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T CORNING） 。
3.光纤的种类：
光纤的种类很多，根据用途不同，所需要的功能和性能也有所差异 。但对于有线电视和通信用的光纤，其设计和制造的原则基本相同，诸如：①损耗?。虎谟幸欢ù砬疑⑿ 。虎劢酉呷菀祝虎芤子诔赏常虎菘煽啃愿撸虎拗圃毂冉霞虻ィ虎呒哿?。光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的，兹将各种分类举例如下 。
（1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（0.85μm、1.3μm、1.55μm） 。
（2）折射率分布：阶跃（SI）型光纤、近阶跃型光纤、渐变（GI）型光纤、其它（如三角型、W型、凹陷型等） 。
（3）传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏振保持光纤）、多模光纤 。
（4）原材料：石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤（如塑料包层、液体纤芯等）、红外材料等 。按被覆材料还可分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、镍等）和塑料等 。
（5）制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube）和双坩锅法等 。
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，现在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 。
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 。
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 。
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 。
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（即将氟化诰（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 。目前，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） 。
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，具有纤芯租、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 。
这是将纤芯和包层都用塑料（聚合物）作成的光纤 。早期产品主要用于装饰和导光照明及近距离光键路的光通信中 。原料主要是有机玻璃（PMMA）、聚苯乙?。≒S）和聚碳酸酯（PC） 。损耗受到塑料固有的C－H结合结构制约，一般每km可达几十dB 。为了降低损耗正在开发应用氟索系列塑料 。由于塑料光纤（Plastic Optical fiber）的纤芯直径为1000μm，比单模石英光纤大100倍，接续简单，而且易于弯曲施工容易 。近年来，加上宽带化的进度，作为渐变型（GI）折射率的多模塑料光纤的发展受到了社会的重视 。最近，在汽车内部LAN中应用较快，未来在家庭LAN中也可能得到应用 。
单模光纤这是指在工作波长中，只能传输一个传播模式的光纤，通常简称为单模光纤（SMF：Single ModeFiber） 。目前，在有线电视和光通信中，是应用最广泛的光纤 。由于，光纤的纤芯很细（约10μm）而且折射率呈阶跃状分布，当归一化频率V参数
