光纖傳輸信號的基本原理是利用光的全發(fā)射，或者叫全內反射。
全反射
如圖所示表示光線從折射率較高的n1介質進入折射率較低的n2介質。
當入射角θ1時，光線同時發(fā)生向n2介質中的折射，以及向n1介質中的反射（紅色光線所示）
當入射角θ2>臨界角θc時，向n2介質中折射的光線消失，所有光線向n1介質中反射（藍色光線所示）
全內反射僅僅可能發(fā)生在當光線從較高折射率的介質（也稱為光密介質）進入到較低折射率的介質（也稱為光疏介質）的情況下，例如當光線從玻璃進入空氣時會發(fā)生，但當光線從空氣進入玻璃則不會。
光纖內的全反射
這是光纖的結構
纖纖芯的折射率大于包層，因此光以特定角度入射，會在纖芯和包層的界面發(fā)生全反射。
光纖傳輸是利用光的全反射原理進行高速通信的一種傳輸技術。
在傳輸端，光源產生一定頻率的光信號，通過光調制器將電信號轉化為光信號。光信號經(jīng)過發(fā)射器后進入光纖中，沿著光纖進行傳輸，中途經(jīng)過光纖線路的延伸和中轉，到達接收端后，經(jīng)過光檢測器轉化為電信號，進而恢復成原來的信號。
在光纖中傳輸信號時，信號被轉換為由多個光脈沖構成的序列，在光纖的傳輸過程中，光脈沖沿著纖芯（或襯套）不斷地折射和全反射，保持光的強度和相對時間間隔，從而達成信息的傳輸。
光纖傳輸具有信道容量大、傳輸距離遠、帶寬高、抗干擾性好等優(yōu)點，因此在現(xiàn)代通訊領域中得到了廣泛應用，比如電話、電視、互聯(lián)網(wǎng)等領域均采用了光纖傳輸技術。
光纖傳輸?shù)乃俣仁歉鶕?jù)光模塊和交換機的速率來決定的，光纖傳輸?shù)乃俣瓤梢赃_到每一秒30萬公里，跟電波和光的速度一樣
所謂光纖，光導纖維的簡稱，是一種由玻璃或者其他材料制成的光波導。
光能夠在光纖中傳輸最基本的原理就是全反射。眾所周知，全反射是當光從光密介質（折射率相對較高）入射到光疏介質（折射率相對較低）時，光不再發(fā)射折射，全部反射到原介質中去。
光纖最基本且最重要的原理已經(jīng)講完了，要求纖芯折射率n1>n2，其次反射角θ大于全反射臨界角，這樣才能保證光能夠在光纖中一直傳輸下去。
不是。
光纖傳輸，即以光導纖維為介質進行的數(shù)據(jù)、信號傳輸。光導纖維，不僅可用來傳輸模擬信號和數(shù)字信號，而且可以滿足視頻傳輸?shù)男枨蟆９饫w傳輸一般使用光纜進行，單根光導纖維的數(shù)據(jù)傳輸速率能達幾Gbps，在不使用中繼器的情況下，傳輸距離能達幾十公里。
發(fā)展階段:
雙絞線階段
在這個階段語音同大規(guī)模數(shù)據(jù)通信不能混用也適應這樣的數(shù)據(jù)通信。
電纜雙絞線
它能滿足用戶的大量數(shù)據(jù)傳輸和視頻的需求，但需要更多的接入設備，造價相對提高許多，且不易今后的擴展需求。
光纖是一種通訊電纜，由兩個或者多個玻璃，塑料光
纖芯及包裹層組成，光纖內部信號傳輸一般采用激光，它具有更高的速率，更大容量，長距離傳輸?shù)奶?/p>
點。
單根光纖數(shù)據(jù)傳輸速率可達幾 Gbps ，海底光纜的傳
輸達到驚人的160TBps,在不使用信號放大器的情況下每次傳輸距離能達幾十公里。(1G=1024M1T=1024G)
光纖發(fā)展歷史
古代沒有互聯(lián)網(wǎng)，沒有光纜，要快速的傳送信息就只有用飛鴿了。隨著科學技術的飛速發(fā)展，人類已進入信息時代，隨著信息量的增大增多，就要尋找一種新的傳輸方式，經(jīng)過多年的研究，傳輸速度更快傳輸量更大，低損耗的光纖通訊誕生，從此人類跨入了光時代。
1870年英國物理學家發(fā)現(xiàn)光的全反射原理，為以后的光纖傳輸信號奠定了基礎。
光纖傳輸方式是指以光纖為媒質的傳輸方式。分析光纖傳輸物理過程的方法主要有兩種：射線理論（幾何光學）分析方法，是把光波作為射線，根據(jù)光的全反向定律來解釋光波在光纖中傳播的物理過程。
這種分析方法僅能給出近似的結果，但容易理解。
光纖傳輸容量的原理是利用光的全反射原理，射線在纖芯和包層的交界面會產生全反射，并形成把光閉鎖在光纖芯內部向前傳播，即使經(jīng)過彎曲的路光線也不會射出光纖之外。
只是在均勻透明的玻璃纖芯上不斷的進行反射，從一端傳導至另一端。由于纖芯直徑很小，光沿著玻璃纖芯傳輸，光信號的損耗會比在網(wǎng)線中電信號傳輸損耗低很多。
當前運用的單模石英光纖，如G.652C，G.652D，已經(jīng)基本消除氫損，它們的傳輸帶寬，可以從1260nm到1675nm，共有415nm寬度。一般把這415nm寬度劃分成O、E、S、C、L、U六個波段，具體劃分方法如下；
初始(O)波段 1260nm-1360nm
擴展(E)波段 1360nm-1460nm
短(S)波段 1460nm-1530nm
常規(guī)(C)波段 1530nm-1565nm
長(L)波段 1565nm-1625nm
超常(U)波段 1625nm-1675nm
當前各國光纖通信大都運用在C與L波段，而且僅使用其中的一小部分，還有大部分頻率未曾使用。
目前光纖通信提高最大傳輸量的方法主要有兩種：一種是提高傳輸碼速，如：155Mbt/s，622Mbt/s，2.5Gbt/s，10Gbt/s，40Gbt/s，160Gbt/s；另一個是波分復用。所謂波分復用，是將光纖的各個傳輸波段，按照一定的間隔，如：1.6nm(20GHz)、O.8nm(100GHz)、O.4nm(50GHz)等，分隔成很多較小的頻帶，這就叫波分，然后把每個頻帶的中心頻率作為載波，用它來承載各個不同碼速的光通路。在一根光纖中同時傳輸多個波長的光通路，這就叫復用。
如果以O.8nm(100GHz)間隔來分割415nm的帶寬，可以波分出518個小頻帶。以每個小頻帶傳輸碼速為40Gbt/s計算，一根光纖中可以同時傳輸518×40Gbt/s=20720Gbt/s，如果寬帶信息以2Mbt/s口來計算，20720Gbt/s可以分出(20720×103)/2=10360000個2Mbt/s口。若用傳輸電話回路的多少來衡量最大傳輸量的話，一個2Mbt/s口可以傳輸30個電話回路，10360000個2Mbt/s口，可以傳輸10360000×30=310800000個電話回路。
最近研究試驗成功的，英國、日本、美國、丹麥等國可以提供商品的新型光纖，即光子晶體光纖。這種光纖的傳輸帶寬可以從850nm到1675nm，共有825nm寬度。如果按上述O.8rim(100GHz)間隔來分割825nm帶寬，能夠波分出1031個小頻帶。若每個頻帶傳輸40Gbt/s碼速的信息時，光子晶體光纖可以同時傳輸(103l×40×103)/2=20620000個2Mbt/s口或20620000×30=618600000個電話回路。
綜上所述，光纖的信息最大傳輸量為：
1、當前使用的G.652C、G.652D光纖，其信息最大傳輸量為：
(1)2Mbt/s(寬帶)口：可以傳輸1036萬個
(2)電話回路：可以傳輸3.1億個
(3)同時供兩地對話人數(shù)：3.1億對人
2、光子晶體光纖其信息最大傳輸量為：
(1)2Mbt/s(寬帶)口：可以傳輸2062萬個
(2)電話回路：可以傳輸6.1億個
(3)同時供兩地對話人數(shù)：6.1億對人
如果提高傳輸碼速或減小波分間隔，信息最大傳輸量還可以成倍的增加。
100base-fx單模模塊用單模光纖傳 10-20 公里 100base-fx多模模塊用多模光纖傳 2 公里 1000base-lx用單模光纖傳 5公里 1000base-lx用多模光纖(50um)傳 550m 1000base-lx用多模光纖(62.5um)傳 550m 1000base-sx用多模光纖(50um)傳 275m 1000base-sx用多模光纖(62.5um)傳 550m 1000base-f： 使用一對多模或者單模光纖，使用多模光纖的時候，計算機到集線器之間的距離最大可到300-550m（500m），使用單模光纖時最大可達3km。
