光纤结构及导光原理（浅述光纤的光传输原理）

光纤通信定义：以光作为信息的载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。

光纤通信中的光波是工作于近红外区，波长在0.8-2μm之间，对应光波频率在167-375THz。

想要了解光纤的传输原理，就先要了解光纤的构造。光纤全称是光导纤维，是一种复合材料构成的线缆，由纤芯和包层构成的同心玻璃体，外部覆盖有一层塑料封套（涂覆层）。其中的纤芯由高纯度二氧化硅SiO2掺杂剂少量五氧化二磷、二氧化锗构成，主要是为了提高折射率，为实现光纤传输打好物理基础。

浅出理解版传输原理：依靠光的全反射原理，当光的入射角满足一定角度，光就会在光纤中形成全反射，在光纤中曲折前进，达到远距离传输。

深入理解版传输原理：之前讲到光纤的是有三层结构，最核心的纤芯直径仅5-50μm，包层直径0.1-0.2mm，纤芯的折射率大于包层1%。根据光的折射、全反射的菲涅尔定律,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时（还要光密介质进入光疏介质），光线透不过界面，被全部反射，那么光就会在光线中曲折前进，实现长距离传输。

这仅仅是利用最简单的射线光学理论对普通光纤的传输特性进行说明，然而实际使用中光纤种类非常多，为了满足使用需求，其同心玻璃体拥有阶跃型、渐变性等多种构造，是最常用的多模光纤，它可以在同一根光纤内同时传输多种不同波长的光波，从而达到更高传输带宽，其原理与以上讲解接近，万变不离其宗。