​单模光缆是一种采用单模光纤传输信号的光缆，具有纤芯细、传输距离长、带宽高、抗干扰能力强等特点，广泛应用于长距离、大容量通信网络及对信号质量要求高的场景。下面小编给大家介绍一下使用单模光缆的工作原理和结构：
一、工作原理
单模光缆通过全内反射原理实现光信号的长距离传输，其核心机制如下：
全内反射与光波导效应
单模光缆的纤芯折射率高于包层，当光以特定角度入射时，会在纤芯与包层界面发生全反射，使光信号被限制在纤芯内传播。这种光波导效应确保了光信号的高效传输。
单一模式传输
单模光缆的纤芯直径极小（通常为9μm），仅允许一种模式（基模）的光传播。由于不存在多模光纤中的模间色散，信号畸变极小，适合高速率、长距离的数据传输。
色散控制
单模光缆的总色散较小，主要包含材料色散和波导色散。在1310nm波长处，材料色散和波导色散一正一负且大小相等，总色散为零，成为光纤通信的理想工作窗口。此外，1550nm波长处损耗更低（约0.2dB/km），适合超长距离传输。
光源与波长选择
单模光缆通常采用激光二极管（LD）作为光源，工作波长为1310nm或1550nm。1310nm波长适用于中距离传输，而1550nm波长因损耗更低，更适合跨洋通信等超长距离场景。
二、结构组成
单模光缆由纤芯、包层和涂敷层三部分构成，各部分功能如下：
纤芯
材料：由高度透明的石英或玻璃材料制成，折射率较高。
尺寸：直径通常为9μm（典型规格为9/125μm，即纤芯9μm，包层125μm）。
功能：作为光信号传输的核心通道，通过全内反射引导光波沿轴线传播。
包层
材料：折射率略低于纤芯，形成光波导效应。
功能：将光信号束缚在纤芯内，防止光泄露，确保传输效率。包层与纤芯的折射率差异是全内反射的关键条件。
涂敷层
材料：通常为塑料或丙烯酸酯，具有抗水汽、抗机械损伤的特性。
功能：保护光纤免受环境影响（如潮湿、物理擦伤），同时增强柔韧性，便于施工和维护。