随着互联网、大数据、云计算、人工智能等数字技术的加速创新，数据流量呈现指数级增长，对数据传输的速度和容量都提出了更高的要求。   

      相较无线通信及较传统的电缆通信来说，光纤通信具有通信容量大、传输损耗低、抗电磁干扰能力强等优点。   

      那么，信号在光纤中是怎样传输的呢？家中接入的光纤比头发丝都细，为什么能够让网速更快呢？一文了解——

光纤为什么像丝一样纤细？

      光纤是光导纤维的简称，是由透明度极高的玻璃或塑料纤维和包裹它的材料组成的。而光纤像丝一样细的原因，就在于其能够保证光在其中全内反射并降低光传播的损耗。 

      1. 确保光线的全内反射，减少传播损耗

      光纤需做得非常细，是为确保光线在光纤内全内反射。核心与外部包层的折射率差异决定光线传播路径，光从核心进入包层时入射角需大于临界角（由光波长、光纤材料折射率等决定），才能全反射并沿光纤传播。光纤直径小（几微米到几百微米）能让光线以更合适角度进入核心，满足全反射条件。 

      2.优化信号传输，让光纤驶上“高速公路”

      光纤足够细既能满足全内反射需求，又能优化信号传输：   

      单模光纤特性：大容量通信多用单模光纤，通过控制直径和折射率，仅允许一种模式的光传播，避免不同频率光因速度差异产生干扰，保障信号质量。   

      传输优势：内壁光滑使光传输稳定、能量损耗小，单模光纤无需中继放大即可传输几十至上百公里。   

      材料优化：采用高纯度硅（如石英）制作光纤，减少杂质和结构缺陷导致的散射与吸收损耗。

光如何“携带”海量信息？

      在光纤通信中，通过对光进行调制和解调，利用光的波长、频率、振幅和相位等特性对信息进行编码和解码，能够实现信息的大规模传输。   

      调制技术：通过改变光的强度、频率、相位等特性编码信息（如光强“有/无”对应二进制“1/0”），复合调制技术可同时利用多种特性，大幅提升传输效率和容量。   

      解调还原：接收端通过检测光信号变化，将光信号还原为电信号，提取原始信息。

      从古代烽火到现代光纤，光通信历经千年革新。光纤以纤细之躯承载海量数据，凭借全内反射的物理智慧与精密的材料工艺，成为数字时代的信息“动脉”，推动人类迈向更智能、互联的未来。

      来源:科普中国