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单模光纤是只能传输一种模式的光纤。单模光纤只能传输基模（阶模），不存在模间时延差，具有比多模光纤大得多的带宽，这对于高码速传输是非常重要的。单模光纤的模场直径仅几微米（μm），其带宽一般比渐变型多模光纤的带宽高一两个数量级。因此，它适用于大容量、长距离通信。按照国际标准规定分类（按照ITU-T 建议分类）为了使光纤具有统一的国际标准，国际电信联盟（ITU-T）制定了统一的光纤标准（G 标准）。按照ITU-T 关于光纤的建议，单芯光纤绕圈机厂家，可以将光纤的种类分为：G.651 光纤（50/125μm 多模渐变型折射率光纤）G.652 光纤（非色散位移光纤）G.653 光纤（色散位移光纤DSF）G.654 光纤（截止波长位移光纤）G.655 光纤（非零色散位移光纤）。为了适应新技术的发展需要，G.652 类光纤已进一步分为了G.652A、G.652B、G.652C 三个子类，G.655 类光纤也进一步分为了G.655A、G.655B 两个子类。

光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），外是加强用的树脂涂层。光线在纤芯传送，当光纤射到纤芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，单芯光纤绕圈机出售，光线透不过界面，光纤绕圈机销售，会全部反射回来，继续在纤芯内向前传送，而包层主要起到保护的作用。

抗恶环境光纤通信用光纤通常的工作环境温度可在-40～ 60℃之间，光纤绕圈机，设计时也是以不受大量辐射线照射为前提的。相比之下，对于更低温或更高温以及能在遭受高压或外力影响、曝晒辐射线的恶劣环境下，也能工作的光纤则称作抗恶环境光纤（Hard Condition Resistant Fiber）。一般为了对光纤表面进行机械保护，多涂覆一层塑料。可是随着温度升高，塑料保护功能有所下降，致使使用温度也有所限制。如果改用抗热性塑料，如聚四氟乙稀（Teflon）等树脂，即可工作在300℃环境。也有在石英玻璃表面涂覆镍（Ni）和铝（Al）等金属的。这种光纤则称为耐热光纤（Heat Resistant Fiber）。另外，当光纤受到辐射线的照射时，光损耗会增加。这是因为石英玻璃遇到辐射线照射时，玻璃中会出现结构缺陷（也称作色心：Colour Center），尤在0.4～0.7pm波长时损耗增大。防止办法是改用掺杂OH或F素的石英玻璃，就能抑制因辐射线造成的损耗缺陷。这种光纤则称作抗辐射光纤（Radiation Resistant Fiber），多用于核发电站的监测用光纤维镜等。

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