什么是光波的传输模式 _光纤的主要传输特性有哪些

传输模式是光学纤维最基本的传输特性之一，若一种光纤只允许传输一个模式的光波，则称它为单模光纤；如果一种光纤允许同时传输多个模式的光波，这种光纤为多模光纤；光学上把具有一定频率，一定的偏振状态和传播方向的光波叫做光波的一种模式，或称光的一种波型。
【什么是光波的传输模式】多模光纤直径为几十至上百微米，与光的波长相比大得多，因此，许多模式的光波进入光纤后都能满足全反射条件，在光纤中得到正常的传输。在光纤的输出端可以看到光强度分布的不同花样，即在输出端出现多个亮班，一个亮斑代表多模光纤所传输的一种模式的光波。
光纤按照传输模式分为哪两类单模光纤和多模光纤。
光纤按照传输模式可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤只有一种光纤模式，其传输范围更远，而多模光纤有多种光纤模式，其传输距离较短。多模光纤根据传输模式可分为OM1、OM2、OM3、OM4等，而单模光纤可分为OS1和OS2等。
单模光纤的光模式只有一种，而多模光纤的光模式可以有多种，其中包括单模光纤的模式。
光纤的主要传输特性有哪些光纤的种类很多，分类方法也是各种各样的。
从材料角度分
按照制造光纤所用的材料分类，有石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。
塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纤。
按传输模式分
按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。
多模光纤的纤芯直径为50~625μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为83μm，包层外直径125μm 。光纤的工作波长有短波长085μm、长波长131μm和155μm 。光纤损耗一般是随波长加长而减小，085μm的损耗为25dB/km,131μm的损耗为035dB/km，155μm的损耗为020dB/km，这是光纤的最低损耗，波长165μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，090~130μm和134~152μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长131μm 。
多模光纤
多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或625μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在131μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在131μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，131μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，131μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。131μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。
佳传输窗口为依据
按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300μm 。
色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300μm和1550μm 。
我们知道单模光纤没有模式色散所以具有很高的带宽，那么如果让单模光纤工作在155μm波长区，不就可以实现高带宽、低损耗传输了吗？但是实际上并不是这么简单。常规单模光纤在131μm处的色散比在155μm处色散小得多。这种光纤如工作在155μm波长区，虽然损耗较低，但由于色散较大，仍会给高速光通信系统造成严重影响。因此，这种光纤仍然不是理想的传输媒介。
为了使光纤较好地工作在155μm处，人们设计出一种新的光纤，叫做色散位移光纤（DSF）。这种光纤可以对色散进行补偿，使光纤的零色散点从131μm处移到155μm附近。这种光纤又称为155μm零色散单模光纤，代号为G653 。