什麼是光纖波長?

2021-02-24 今日光電

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我們平時最熟悉的光是我們肉眼所能看見的光。我們的眼睛對波長在400nm的紫光到700nm的紅光很敏感。但對於攜帶玻璃纖維的光纖，我們使用的是紅外區域的光，這些光波長更長並且肉眼也不可見。使用這些長波，主要是由於這樣對光纖的損耗更小。這篇文章主要講述的是光纖中通常使用的波長以及為什麼要使用這些波長的光。

波長的定義

        實際上，光線是由它的波長來定義的。波長是代表光線頻譜的一個數字，每道光線的頻率，或者說顏色，都有一個和它聯繫在一起的波長。波長和頻率是有關聯的。一般來說，短波的輻射靠其波長來識別，而長波的輻射則依靠其頻率來識別。

光纖中的常用波長

       典型的波長一般是800到1600nm，但截止目前，光纖中最常用的波長是850nm、1300nm和1550nm。多模光纖適用於850nm和1300nm的波長，而單模光纖則最佳用於1310nm和1550nm的波長。波長1300nm和1310nm的區別僅在於習慣叫法不同。雷射和發光二極體也用於光纖中的光傳播。雷射長於用波長1310nm或1550nm的單模設備，而發光二極體用于波長850nm或1300nm的多模設備。

為什麼選擇這些波長？

       正如之前所提到的，光纖中最常用的波長是850nm、1300nm和1550nm。但為什麼我們要選擇這三種波長的光呢？是因為這三種波長的光信號在光纖當中傳輸的時候損耗最小。因此它們最適合作為可用光源來在光纖中傳輸。玻璃光纖的損耗主要來自兩方面：吸收損耗和散射損耗。吸收損耗主要發生在我們稱之為「水帶」的幾個特定波長，主要是由於玻璃材料裡的微量水滴的吸收所致。而散射主要是由於原子和分子在玻璃上的反彈所導致的。

          長波的散射要更小得多，這就是波長最主要的作用。從下表我們能清楚的看到三個低吸收區域，以及一條隨著波長長度增加散射隨之減少的曲線。正如你所見，在那三個波長區域，吸收幾乎為零。

結論

        讀完本篇文章之後，你也許已經對光纖中使用的波長有了一些基本了解。由於850nm、1300nm和1550nm的波長損耗相對較低，所以它們是光纖通信的最佳選擇。

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