通过光纤截面的折射率分布和传输模式进行光纤分类

光纤的分类方法很多，按制造光纤的材料可将光纤分为石英(SiO2)系光纤、多组分玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤、液芯光纤、晶体光纤等；按纤芯部分折射率分布分为阶跃型光纤( Step Index Fiber，SIF)和渐变型光纤( Graded Index Fiber，GIF)；按光纤的工作波长可分为短波长(0.8~0.9μm)光纤、长波长(1.0~1.7μm)光纤和超长波长(>2μm)光纤；按光纤中传导模式的数量分为多模光纤( Multi mode fiber，MMF)和单模光纤( Single ModeFiber，SMF)若按光纤套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤等。下面我们仅讨论按光纤截面的折射率分布和传输模式两种情况进行的分类。

1.按折射率分类

我们可根据光纤横截面折射率分布将光纤划分为阶跃型光纤和渐变型光纤。

阶跃型光纤：纤芯折射率n1沿半径方向保持一定，包层折射率η2沿半径方向也保持一定，而且纤芯和包层的折射率在边界处呈阶梯型变化的光纤称为阶跃型光纤，又称为均匀光纤。

②渐变型光纤：如果纤芯折射率η1随着半径加大而逐渐减小，而包层中折射率n2是均匀的，这种光纤称为渐变型光纤，又称为非均匀光纤。

2.按传输模式分类

按光纤内部传输模式的数量分类，我们可将光纤分为多模光纤和单模光纤。

传输模式的概念：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1.1所示。这些不同的光束称为模式

(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，如图1.1所示。

(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4~10μm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1.2所示。
 

图1.1光在阶跃折射率光纤中的传播

 

图1.2光在单模光纤中的传播轨迹

由于单模光纤具有大容量、长距离的传输特性，在光纤通信系统中得到广泛应用。针对单模光纤，ITU-T建议规范了G.652、G.653、G.654、G.655和G.657等单模光纤标准。
编辑：hfy