氟化物光纖氟化物光纖特點(diǎn)

光纖的種類很多，分類方法也是各種各樣的。

從材料角度分

按照制造光纖所用的材料分類，有石英系光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物光纖等。

塑料光纖是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）制成的。它的特點(diǎn)是制造成本低廉，相對(duì)來(lái)說(shuō)芯徑較大，與光源的耦合效率高，耦合進(jìn)光纖的光功率大，使用方便。但由于損耗較大，帶寬較小，這種光纖只適用于短距離低速率通信，如短距離計(jì)算機(jī)網(wǎng)鏈路、船舶內(nèi)通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纖。

按傳輸模式分

按光在光纖中的傳輸模式可分為：?jiǎn)文９饫w和多模光纖。

多模光纖的纖芯直徑為50~62.5μm，包層外直徑125μm，單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外直徑125μm。光纖的工作波長(zhǎng)有短波長(zhǎng)0.85μm、長(zhǎng)波長(zhǎng)1.31μm和1.55μm。光纖損耗一般是隨波長(zhǎng)加長(zhǎng)而減小，0.85μm的損耗為2.5dB/km,1.31μm的損耗為0.35dB/km，1.55μm的損耗為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長(zhǎng)1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范圍內(nèi)都有損耗高峰，這兩個(gè)范圍未能充分利用。80年代起，傾向于多用單模光纖，而且先用長(zhǎng)波長(zhǎng)1.31μm。

多模光纖

多模光纖(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。

單模光纖

單模光纖(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的材料色散和波導(dǎo)色散一為正、一為負(fù)，大小也正好相等。這就是說(shuō)在1.31μm波長(zhǎng)處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來(lái)看，1.31μm處正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣，1.31μm波長(zhǎng)區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1.31μm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國(guó)際電信聯(lián)盟ITU－T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。

最佳傳輸窗口為依據(jù)

按最佳傳輸頻率窗口分：常規(guī)型單模光纖和色散位移型單模光纖。

常規(guī)型：光纖生產(chǎn)長(zhǎng)家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長(zhǎng)的光上，如1300μm。

色散位移型：光纖生產(chǎn)廠家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個(gè)波長(zhǎng)的光上，如：1300μm和1550μm。

我們知道單模光纖沒(méi)有模式色散所以具有很高的帶寬，那么如果讓單模光纖工作在1.55μm波長(zhǎng)區(qū)，不就可以實(shí)現(xiàn)高帶寬、低損耗傳輸了嗎？但是實(shí)際上并不是這么簡(jiǎn)單。常規(guī)單模光纖在1.31μm處的色散比在1.55μm處色散小得多。這種光纖如工作在1.55μm波長(zhǎng)區(qū)，雖然損耗較低，但由于色散較大，仍會(huì)給高速光通信系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。因此，這種光纖仍然不是理想的傳輸媒介。

為了使光纖較好地工作在1.55μm處，人們?cè)O(shè)計(jì)出一種新的光纖，叫做色散位移光纖（DSF）。這種光纖可以對(duì)色散進(jìn)行補(bǔ)償，使光纖的零色散點(diǎn)從1.31μm處移到1.55μm附近。這種光纖又稱為1.55μm零色散單模光纖，代號(hào)為G653。

G653光纖是單信道、超高速傳輸?shù)臉O好的傳輸媒介?，F(xiàn)在這種光纖已用于通信干線網(wǎng)，特別是用于海纜通信類的超高速率、長(zhǎng)中繼距離的光纖通信系統(tǒng)中。

色散位移光纖雖然用于單信道、超高速傳輸是很理想的傳輸媒介，但當(dāng)它用于波分復(fù)用多信道傳輸時(shí)，又會(huì)由于光纖的非線性效應(yīng)而對(duì)傳輸?shù)男盘?hào)產(chǎn)生干擾。特別是在色散為零的波長(zhǎng)附近，干擾尤為嚴(yán)重。為此，人們又研制了一種非零色散位移光纖即G655光纖，將光纖的零色散點(diǎn)移到1.55μm 工作區(qū)以外的1.60μm以后或在1.53μm以前，但在1.55μm波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)仍保持很低的色散。這種非零色散位移光纖不僅可用于現(xiàn)在的單信道、超高速傳輸，而且還可適應(yīng)于將來(lái)用波分復(fù)用來(lái)擴(kuò)容，是一種既滿足當(dāng)前需要，又兼顧將來(lái)發(fā)展的理想傳輸媒介。

還有一種單模光纖是色散平坦型單模光纖。這種光纖在1.31μm到1.55μm整個(gè)波段上的色散都很平坦，接近于零。但是這種光纖的損耗難以降低，體現(xiàn)不出色散降低帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，所以目前尚未進(jìn)入實(shí)用化階段。

按折射率分布分

按折射率分布情況分：階躍型和漸變型光纖。

階躍型：光纖的纖芯折射率高于包層折射率，使得輸入的光能在纖芯一包層交界面上不斷產(chǎn)生全反射而前進(jìn)。這種光纖纖芯的折射率是均勻的，包層的折射率稍低一些。光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的，只有一個(gè)臺(tái)階，所以稱為階躍型折射率多模光纖，簡(jiǎn)稱階躍光纖，也稱突變光纖。這種光纖的傳輸模式很多，各種模式的傳輸路徑不一樣，經(jīng)傳輸后到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間也不相同，因而產(chǎn)生時(shí)延差，使光脈沖受到展寬。所以這種光纖的模間色散高，傳輸頻帶不寬，傳輸速率不能太高，用于通信不夠理想，只適用于短途低速通訊，比如：工控。但單模光纖由于模間色散很小，所以單模光纖都采用突變型。這是研究開發(fā)較早的一種光纖，現(xiàn)在已逐漸被淘汰了。

為了解決階躍光纖存在的弊端，人們又研制、開發(fā)了漸變折射率多模光纖，簡(jiǎn)稱漸變光纖。

漸變型光纖：光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小，可使高次模的光按正弦形式傳播，這能減少模間色散，提高光纖帶寬，增加傳輸距離，但成本較高，現(xiàn)在的多模光纖多為漸變型光纖。漸變光纖的包層折射率分布與階躍光纖一樣，為均勻的。漸變光纖的纖芯折射率中心最大，沿纖芯半徑方向逐漸減小。由于高次模和低次模的光線分別在不同的折射率層界面上按折射定律產(chǎn)生折射，進(jìn)入低折射率層中去，因此，光的行進(jìn)方向與光纖軸方向所形成的角度將逐漸變小。同樣的過(guò)程不斷發(fā)生，直至光在某一折射率層產(chǎn)生全反射，使光改變方向，朝中心較高的折射率層行進(jìn)。這時(shí)，光的行進(jìn)方向與光纖軸方向所構(gòu)成的角度，在各折射率層中每折射一次，其值就增大一次，最后達(dá)到中心折射率最大的地方。在這以后。和上述完全相同的過(guò)程不斷重復(fù)進(jìn)行，由此實(shí)現(xiàn)了光波的傳輸?？梢钥闯觯庠跐u變光纖中會(huì)自覺(jué)地進(jìn)行調(diào)整，從而最終到達(dá)目的地，這叫做自聚焦。

按工作波長(zhǎng)分

按光纖的工作波長(zhǎng)分類，有短波長(zhǎng)光纖、長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖和超長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖。

常用光纖規(guī)格

單模：8/125μm，9/125μm，10/125μm

多模：50/125μm 歐洲標(biāo)準(zhǔn)62.5/125μm 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

工業(yè)，醫(yī)療和低速網(wǎng)絡(luò)：100/140μm，200/230μm

塑料光纖：98/1000μm 用于汽車控制。

光纖制造

目前通信中所用的光纖一般是石英光纖。石英的化學(xué)名稱叫二氧化硅（SiO2），它和我們?nèi)粘Ｓ脕?lái)建房子所用的砂子的主要成分是相同的。但是普通的石英材料制成的光纖是不能用于通信的。通信光纖必須由純度極高的材料組成；不過(guò)，在主體材料里摻入微量的摻雜劑，可以使纖芯和包層的折射率略有不同，這是有利于通信的。

制造光纖的方法很多，目前主要有：管內(nèi)CVD(化學(xué)汽相沉積)法，棒內(nèi)CVD法，PCVD(等離子體化學(xué)汽相沉積)法和VAD(軸向汽相沉積)法。但不論用哪一種方法，都要先在高溫下做成預(yù)制棒，然后在高溫爐中加溫軟化，拉成長(zhǎng)絲，再進(jìn)行涂覆、套塑，成為光纖芯線。光纖的制造要求每道工序都要相當(dāng)精密，由計(jì)算機(jī)控制。在制造光纖的過(guò)程中，要注意：

①光纖原材料的純度必須很高。

②必須防止雜質(zhì)污染，以及氣泡混入光纖。

③要正確控制折射率的分布；

④正確控制光纖的結(jié)構(gòu)尺寸；

⑤盡量減小光纖表面的傷痕損害，提高光纖機(jī)械強(qiáng)度。

光纜的優(yōu)點(diǎn)

光導(dǎo)纖維是一種傳輸光束的細(xì)微而柔韌的媒質(zhì)。光導(dǎo)纖維電纜由一捆光纖組成,簡(jiǎn)稱為光纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì)，它的優(yōu)點(diǎn)和光纖的優(yōu)點(diǎn)類似，主要有以下幾個(gè)方面：

(1)頻帶較寬。

(2)電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸?shù)氖枪馐?，由于光束不受外界電磁干擾與影響，而且本身也不向外輻射信號(hào)，因此它適用于長(zhǎng)距離的信息傳輸以及要求高度安全的場(chǎng)合。當(dāng)然，抽頭困難是它固有的難題，因?yàn)楦铋_的光纜需要再生和重發(fā)信號(hào)。

(3)衰減較小?？梢哉f(shuō)在較長(zhǎng)距離和范圍內(nèi)信號(hào)是一個(gè)常數(shù)。

(4)中繼器的間隔較大，因此可以減少整個(gè)通道中繼器的數(shù)目，可降低成本。根據(jù)貝爾實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試，當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸速率為420Mbps且距離為119公里無(wú)中繼器時(shí)，其誤碼率為,傳輸質(zhì)量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個(gè)中繼器。

如何安裝

在使用光纜互聯(lián)多個(gè)小型機(jī)的應(yīng)用中，必須考慮光纖的單向特性，如果要進(jìn)行雙向通信，那么就應(yīng)使用雙股光纖。由于要對(duì)不同頻率的光進(jìn)行多路傳輸和多路選擇，因此在通信器件市場(chǎng)上又出現(xiàn)了光學(xué)多路轉(zhuǎn)換器。

在普通計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中安裝光纜是從用戶設(shè)備開始的。因?yàn)楣饫|只能單向傳輸。為了實(shí)現(xiàn)雙向通信，光纜就必需成對(duì)出現(xiàn)，一個(gè)用于輸入，一個(gè)用于輸出。光纜兩端接光學(xué)接口器。

安裝光纜需格外謹(jǐn)慎。連接每條光纜時(shí)都要磨光端頭，通過(guò)電燒烤或化學(xué)環(huán)氯工藝與光學(xué)接口連在一起，確保光通道不被阻塞。光纖不能拉得太緊，也不能形成直角。

常用光纜

光纖的類型由模材料(玻璃或塑料纖維)及芯和外層尺寸決定，芯的尺寸大小決定光的傳輸質(zhì)量。常用的光纜有：

·8.3μm 芯、125μm外層、單模。

·62.5μm 芯、125μm外層、多模。

·50μm芯、125μm外層、多模。

·100μm芯、140μm外層、多模。

敷設(shè)方式

通信光纜自70年代開始應(yīng)用以來(lái)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為長(zhǎng)途干線、市內(nèi)電話中繼、水底和海底通信以及局域網(wǎng)、專用網(wǎng)等有線傳輸?shù)墓歉?，并且已開始向用戶接入網(wǎng)發(fā)展，由光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）等向光纖到戶（FTTH）發(fā)展。針對(duì)各種應(yīng)用和環(huán)境條件等，通信光纜有架空、直埋、管道、水底、室內(nèi)等敷設(shè)方式。

架空光纜

架空光纜是架掛在電桿上使用的光纜。這種敷設(shè)方式可以利用原有的架空明線桿路，節(jié)省建設(shè)費(fèi)用、縮短建設(shè)周期。架空光纜掛設(shè)在電桿上，要求能適應(yīng)各種自然環(huán)境。架空光纜易受臺(tái)風(fēng)、冰凌、洪水等自然災(zāi)害的威脅，也容易受到外力影響和本身機(jī)械強(qiáng)度減弱等影響，因此架空光纜的故障率高于直埋和管道式的光纖光纜。一般用于長(zhǎng)途二級(jí)或二級(jí)以下的線路，適用于專用網(wǎng)光纜線路或某些局部特殊地段。

架空光纜的敷設(shè)方法有兩種：

1. 吊線式：先用吊線緊固在電桿上，然后用掛鉤將光纜懸掛在吊線上，光纜的負(fù)荷由吊線承載。

2. 自承式：用一種自承式結(jié)構(gòu)的光纜，光纜呈“8”字型，上部為自承線，光纜的負(fù)荷由自承線承載。

直埋光纜

這種光纜外部有鋼帶或鋼絲的鎧裝，直接埋設(shè)在地下，要求有抵抗外界機(jī)械損傷的性能和防止土壤腐蝕的性能。要根據(jù)不同的使用環(huán)境和條件選用不同的護(hù)層結(jié)構(gòu)，例如在有蟲鼠害的地區(qū)，要選用有防蟲鼠咬嚙的護(hù)層的光纜。

根據(jù)土質(zhì)和環(huán)境的不同，光纜埋入地下的深度一般在0.8m至1.2m之間。在敷設(shè)時(shí)，還必須注意保持光纖應(yīng)變要在允許的限度內(nèi)。

管道光纜

管道敷設(shè)一般是在城市地區(qū)，管道敷設(shè)的環(huán)境比較好，因此對(duì)光纜護(hù)層沒(méi)有特殊要求，無(wú)需鎧裝。

管道敷設(shè)前必須選下敷設(shè)段的長(zhǎng)度和接續(xù)點(diǎn)的位置。敷設(shè)時(shí)可以采用機(jī)械旁引或人工牽引。一次牽引的牽引力不要超過(guò)光纜的允許張力。

制作管道的材料可根據(jù)地理選用混凝土、石棉水泥、鋼管、塑料管等。

水底光纜

水底光纜是敷設(shè)于水底穿越河流、湖泊和灘岸等處的光纜。這種光纜的敷設(shè)環(huán)境比管道敷設(shè)、直埋敷設(shè)的條件差得多。水底光纜必須采用鋼絲或鋼帶鎧裝的結(jié)構(gòu)，護(hù)層的結(jié)構(gòu)要根據(jù)河流的水文地質(zhì)情況綜合考慮。例如在石質(zhì)土壤、沖刷性強(qiáng)的季節(jié)性河床，光纜遭受磨損、拉力大的情況，不僅需要粗鋼絲做鎧裝，甚至要用雙層的鎧裝。施工的方法也要根據(jù)河寬、水深、流速、河床、流速、河床土質(zhì)等情況進(jìn)行選定。

水底光纜的敷設(shè)環(huán)境條件比直埋光纜嚴(yán)竣得多，修復(fù)故障的技術(shù)和措施也困難得多，所以對(duì)水度光纜的可靠性要求也比直埋光纜高。

海底光纜也是水底電纜，但是敷設(shè)環(huán)境條件比一般水底光纜更加嚴(yán)竣，要求更高，對(duì)海底光纜系統(tǒng)及其元器件的使用壽命要求在25年以上。

海底光纜：結(jié)構(gòu)與發(fā)展

1988年，在美國(guó)與英國(guó)、法國(guó)之間敷設(shè)了越洋的海底光纜（TAT-8）系統(tǒng)，全長(zhǎng)6700公里。這條光纜含有3對(duì)光纖，每對(duì)的傳輸速率為280Mb／s，中繼站距離為67公里。這是第一條跨越大西洋的通信海底光纜，標(biāo)志著海底光纜時(shí)代的到來(lái)。1989年，跨越太平洋的海底光纜（全長(zhǎng)13200公里）也建設(shè)成功，從此，海底光纜就在跨越海洋的洲際海纜領(lǐng)域取代了同軸電纜，遠(yuǎn)洋洲際間不再敷設(shè)海底電纜。

光纖的傳輸容量大，中繼站間的距離長(zhǎng)，適用于海底長(zhǎng)距離的通信。用于海底光纜的光纖比陸地光纜所用的光纖有更高的要求；要求低損耗、高強(qiáng)度、制造長(zhǎng)度長(zhǎng)，光纜的中繼距離長(zhǎng)，一般都在50公里以上，在光纖的傳輸性能方面要求在25年以內(nèi)不會(huì)變化。在海底光纜的結(jié)構(gòu)方面：要求能經(jīng)受強(qiáng)大的壓力和拉力，特別是深海光纜（敷設(shè)在水深1000米以上海底的光纜），在敷設(shè)和維修作業(yè)中除了光纜本身的重量外，還要加上海浪加到光纜上的動(dòng)態(tài)應(yīng)力，在如此大的負(fù)荷條件下，光纜的應(yīng)變要限制在0.7～0.8％之內(nèi)；海底光纜的結(jié)構(gòu)要求堅(jiān)固、材料輕，但不能用輕金屬鋁，因?yàn)殇X和海水會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，氫分子會(huì)擴(kuò)散到光纖的玻璃材料中，使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內(nèi)部產(chǎn)生氫氣，同時(shí)還要防止氫氣從外部滲入光纜。為此，在90年代初期，研制開發(fā)出一種涂碳或涂鈦層的光纖，能阻止氫的滲透和防止化學(xué)腐蝕。光纖接頭也要求是高強(qiáng)度的，要求接續(xù)保持原有光纖的強(qiáng)度和原有光纖的表面不受損傷。

按照上述要求和特點(diǎn)，海底光纜的基本結(jié)構(gòu)是將經(jīng)過(guò)一次或兩次涂層處理后的光纖螺旋地繞包在中心加強(qiáng)構(gòu)件（用鋼絲制成）的周圍。光纖設(shè)在螺旋形的U形槽塑料骨架中，槽內(nèi)填滿油膏或彈性塑料體形成纖芯。纖芯周圍用高強(qiáng)度的鋼絲繞包，在繞包過(guò)程中要把所有縫隙都用防水材料填滿，再在鋼絲周圍繞包一層銅帶并焊接搭縫，使鋼絲和銅管形成一個(gè)抗壓和抗拉的聯(lián)合體，這個(gè)銅管還是傳送遠(yuǎn)供電流的導(dǎo)體。在鋼絲和銅管的外面還要再加一層聚乙烯護(hù)套。這樣嚴(yán)密多層的結(jié)構(gòu)是為了保護(hù)光纖、防止斷裂以及防止海水的侵入，同時(shí)也是為了在敷設(shè)和回收修理時(shí)可以承受巨大的張力和壓力。

即使是如此嚴(yán)密的防護(hù)，在80年代末還是發(fā)現(xiàn)過(guò)深海光纜的聚乙烯絕緣體被鯊魚咬壞造成供電故障的實(shí)例。海纜系統(tǒng)的遠(yuǎn)程供電十分重要，海底電纜沿線的中繼器，要靠登陸局遠(yuǎn)程供電工作。海底光纜用的數(shù)字中繼器功能多，比海底電纜的模擬中繼器的用電量要大好幾倍，供電要求有很高的可靠性，不能中斷。因此在有鯊魚出沒(méi)的地區(qū)，在海底光纜的外面還要加上鋼帶繞包兩層和再加一層聚乙烯外護(hù)套。

進(jìn)入90年代，海底光纜已經(jīng)和衛(wèi)星通信成為當(dāng)代洲際通信的主要手段。我國(guó)自1989年開始到1998年底已經(jīng)先后參與了18條國(guó)際海底光纜的建設(shè)與投資。其中第一個(gè)在中國(guó)登陸的國(guó)際海底光纜系統(tǒng)是1993年12月建成的中國(guó)——日本（C-J）海底光纜系統(tǒng)。1996年2月中韓海底光纜建成開通，分別在我國(guó)青島和韓國(guó)泰安登陸，全長(zhǎng)549公里；1997年11月，我國(guó)參與建設(shè)的全球海底光纜系統(tǒng)（FLAG）建成并投入運(yùn)營(yíng)，這是第一條在我國(guó)登陸的洲際光纜系統(tǒng)，分別在英國(guó)、埃及、印度、泰國(guó)、日本等12個(gè)國(guó)家和地區(qū)登陸，全長(zhǎng)27000多公里，其中中國(guó)段為622公里；由中國(guó)電信和新加坡等地的電信公司共同發(fā)起的亞歐海底光纜系統(tǒng)，延伸段正在建設(shè)，該系統(tǒng)連接亞洲、歐洲和大洋洲，在33個(gè)國(guó)家和地區(qū)登陸，全長(zhǎng)達(dá)38000公里，是世界上最長(zhǎng)的海底光纜，采用先進(jìn)的8波長(zhǎng)波分復(fù)用技術(shù)，主干路由的設(shè)計(jì)容量高達(dá)40Gb／s，將在我國(guó)上海、汕頭兩地登陸，預(yù)計(jì)1999年底建成開通。

海底光纜承擔(dān)的洲際通信業(yè)務(wù)量逐年上升，已經(jīng)超過(guò)了衛(wèi)星通信的業(yè)務(wù)量，成為現(xiàn)代洲際通信的主力。

最細(xì)的光纖

英國(guó)巴斯大學(xué)的物理學(xué)家們研究出世界上最細(xì)的用于通訊的光纜。每根光纜長(zhǎng)為10公里，每個(gè)結(jié)僅有0.00000001毫米粗。

塑料光纖

很早以前人們就考慮過(guò)用塑料來(lái)制造光纖，但是由于塑料光纖的衰減太大、帶寬太窄而沒(méi)有考慮用于通信。近年來(lái)，通過(guò)日本、美國(guó)和歐洲一些國(guó)家的研究開發(fā)，降低了塑料光纖的衰減、增大了帶寬，使它用于短距離的接入網(wǎng)成為可能。

塑料光纖最主要的優(yōu)點(diǎn)是成本低、易于加工、重量輕、可撓性好、芯徑和數(shù)值孔徑都比較大，耦合效率較高，對(duì)施工和維護(hù)都比較方便。目前，塑料光纖大都用在短波長(zhǎng)，GI結(jié)構(gòu)。據(jù)報(bào)道，日本和美國(guó)研制出的塑料光纖在100m上可以達(dá)到吉比特級(jí)。目前其市場(chǎng)正逐步上升，年增長(zhǎng)率約為20％，這很值得注意。

神鷹之目――導(dǎo)彈制導(dǎo)

用光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈有些人可能迷惑不解。光纖細(xì)如蛛絲，高速飛行的導(dǎo)彈會(huì)不會(huì)拉斷光纖呢？這的確是光纖制導(dǎo)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。一般市場(chǎng)上出售的光纖的抗拉強(qiáng)度，遠(yuǎn)不能滿足光纖制導(dǎo)的要求。而光纖制導(dǎo)用的光纖，是經(jīng)過(guò)特殊加工的。這種光纖的外徑只有300微米左右，可承受巨大的拉力，足以滿足光纖制導(dǎo)的要求。

光纖制導(dǎo)就如同放風(fēng)箏一樣，制導(dǎo)導(dǎo)彈可從車輛和直升飛機(jī)上發(fā)射。操縱人員通過(guò)屏幕顯示器觀察導(dǎo)彈尋的器傳來(lái)的信號(hào)，有如隨同導(dǎo)彈一起飛向目標(biāo)，當(dāng)然其命中精度要高得多。導(dǎo)彈向前飛行時(shí)，從彈體內(nèi)拉出一根細(xì)光纖。操縱手通過(guò)這根光纖向?qū)棸l(fā)出控制指令。導(dǎo)彈就如同長(zhǎng)“眼睛”一樣盯住目標(biāo)，直到擊中為止。那么，光纖制導(dǎo)的導(dǎo)彈為什么能跟蹤目標(biāo)呢？原來(lái)這種導(dǎo)彈除了裝有發(fā)動(dòng)機(jī)、戰(zhàn)斗部分和控制系統(tǒng)外，還在導(dǎo)彈頭部安裝“成像式尋的器”，如電視攝像機(jī)、紅外線成像傳感器等。它們起到眼睛的作用。實(shí)際上，導(dǎo)彈并不是瞄準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射，而是垂直發(fā)射的。當(dāng)導(dǎo)彈飛到一定高度，尋的器“看”到地面情況，先將地物反射的光變換成電信號(hào)，再把電信號(hào)轉(zhuǎn)變成一定波長(zhǎng)的光信號(hào)，通過(guò)光纖下行傳回發(fā)射裝置，并在顯示器上顯示出圖像來(lái)。操縱手根據(jù)顯示的圖像選擇目標(biāo)，發(fā)出指令并通過(guò)光纖上傳送給導(dǎo)彈，將導(dǎo)彈導(dǎo)引到目標(biāo)上。

這根纖細(xì)的光纖在導(dǎo)彈和發(fā)射裝置之間，起著雙向傳輸光信號(hào)的作用。那么，上行和下行的光信號(hào)能否產(chǎn)生干擾呢？如果上行和下行的光信號(hào)采用同一波長(zhǎng)的光，肯定會(huì)產(chǎn)生干擾的。但是光纖制導(dǎo)的下行光信號(hào)是鎵鋁砷激光器發(fā)出的波長(zhǎng)為850納米的紅外激光，而上行光信號(hào)是銦鎵砷磷發(fā)光二級(jí)管發(fā)射的波長(zhǎng)為1.06微米的紅外光，由于這兩束光的波長(zhǎng)不同，所以在光纖中傳播不會(huì)產(chǎn)生互相干擾，并且可以通過(guò)光纖兩端的雙向耦合器把兩者分開。

光纖制導(dǎo)技術(shù)，由于光信號(hào)在光纖中傳播，所以不受大氣的影響，抗干擾的能力強(qiáng)，精度也高，由于光纖制導(dǎo)使用單根光纖，而紅外有線制導(dǎo)使用兩根導(dǎo)線，所以又具有體積小、重量輕的特點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使光纖制導(dǎo)具有廣闊的發(fā)展前景。

白衣天使的新搭檔

光纖在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用自然首推胃鏡了。

自1869年德國(guó)醫(yī)生庫(kù)什莫爾（Kussmaul）首先制成第一臺(tái)胃鏡以來(lái)，胃鏡經(jīng)歷了100多年的歷史。由硬式而至半曲，由金屬而至光學(xué)纖維胃鏡。纖維胃鏡的普及確定是30年來(lái)胃腸病學(xué)領(lǐng)域劃時(shí)代的進(jìn)展，纖細(xì)而可屈的鏡身，靈活的操縱部，日益變廣的視角，越來(lái)越大的彎曲度使食道、胃、十二指腸粘膜在胃鏡視野內(nèi)暴露無(wú)遺，從而使消化科醫(yī)師對(duì)胃粘膜病變識(shí)別有如皮膚科醫(yī)師對(duì)皮損的觀察，清晰、形象而逼真，胃鏡檢查等于給醫(yī)生裝上了可深入病人體內(nèi)的“望遠(yuǎn)鏡”。對(duì)于一個(gè)熟練的操作者，也不再存在盲區(qū)。因此，胃鏡對(duì)臨床診斷及隨訪觀察都提供了最佳的工具。加上閉路電視及錄像裝置的配備，使圖像再現(xiàn)十分方便，使用胃鏡可以準(zhǔn)確而高效地診斷各種食道、胃、十二指腸疾病。