光纖是光導纖維的簡稱，是由折射率不同的纖芯和包層組成的，其直徑大約為0.1mm。它是一種介質光波導，具有把光封閉在其中并使之沿軸向傳播的導波結構。光纖與一般金屬導線的作用相同，都用于傳輸信息，但信息傳輸方式根本不同。金屬導線依靠電子傳輸信息，而光纖依靠光子傳輸信息。

光纖的組成

　　光纖是一種由高度透明的石英(或其他材料)經復雜的工藝拉制而成的光波導材料。光纖的典型結構為多層同軸圓柱體，一般是由折射率較高的纖芯、折射率較低的包層以及涂覆層和護套構成的，其結構如下圖所示。纖芯和包層作為光纖結構的主體，對光波的傳播起著決定性作用。涂敷層與護套的作用則是隔離雜散光、提高光纖強度、保護光纖等。

　　光纖芯的折射率較高，是光波的傳輸介質，其材料的主要成分為含量高達99.999%的二氧化硅(SiO2)，其中摻雜極少量的其他材料，如摻入少量的二氧化鍺(GeO2)、五氧化二磷(P2O5)等，以提高纖芯的折射率。

　　包層為緊貼纖芯的材料層，與纖芯共同構成光波導。材料一般為純二氧化硅(SiO2)，有時也摻雜微量的三氧化二硼(B2O3)，以降低包層的折射率。包層的外徑一般為125～140μm，主要起著限制光強在纖芯中傳輸的作用。包層折射率略小于纖芯材料的折射率。

　　為了增強光纖的柔韌性，提高機械強度，增加抗老化性能以及延長光纖的壽命，一般在包層的外面用環(huán)氧樹脂或硅膠等高分子材料做一層涂覆層。該涂覆層用來保護光纖起到護套的功能，其外徑一般為300μm左右。

光纖的具體結構

　　1、光纖的纖芯

　　光纖的纖芯是一種直徑為8～100μm、柔軟的、能夠很好地傳導光波的透明介質，它是光信號的傳輸路徑，可由玻璃或塑料來制成。其中使用超高純度石英玻璃(SiO2)制作的光纖具有很低的線路傳輸損耗，各種技術性能都較好。

　　光纖芯的折射率n1通常在1.5左右，多模光纖的纖芯直徑一般為50～100μm，單模光纖的纖芯直徑為8～10μm，所以光纖是一種比電線、電纜直徑小得多的信號傳輸介質，幾乎與人的頭發(fā)絲粗細相當。

　　2、光纖的包層

　　在折射率n1較高的單根纖芯外面再用折射率n2稍低一些的材料制作成纖芯包層，將纖芯包住。纖芯與包層的交界面為在纖芯內傳輸的光線提供一個光滑的反射面，起到光隔離、防止光泄漏的作用。

　　只有纖芯的折射率n1大于包層的折射率n2時，才能使光信號在傳輸過程中形成全反射，構成一條光通道。因為臨界角θc=arcsin(n2/n1)，為了盡量擴大臨界角θc，以便使光源的光信號能更容易耦合進光纖，所以包層折射率n2應盡可能接近纖芯折射率n1。當然n2的增大也可減少光線在包層介質n2中的穿透深度。

　　通常多模光纖的包層直徑為140μm，單模光纖的包層直徑為125μm。從光的傳輸原理可知，為了滿足光信號的傳輸，光纖的制造工藝要保證使纖芯和包層的不圓度和不同心度盡可能小。

　　3、涂敷保護層

　　用環(huán)氧樹脂或硅膠在光纖包層外面涂敷一層保護層，保護光纖不受水汽和各種有害物質的侵蝕、防止光纖被劃傷，同時還可增強光纖的柔韌性，增加光纖的機械強度，提高抗老化性能。

　　4、外保護套

　　在光纖涂敷層的外面再加一層保護套，即可構成一個完整的單根光纖。將多根光纖放在一個保護套內，按一定的結構排列就可構成光纜。加裝外保護套除了可保護光纖不受損傷外，還可增加機械強度，為了提高光纜的抗拉性能，便于光纜的工程敷設，要在光纜內增設金屬加強芯，特殊應用場合的光纜，如海底光纜，還要加裝鎧甲，做成鎧裝光纜，防止魚類等海洋動物咬傷光纜，保證信息傳輸道路的正常順通。