光孤子的理论研究及其在通信中的应用(3)
其中， 的单位用 来表示，而式(2-2)可用于表征 和 的关系。 代表光纤的线性折射率，且 是频率 的函数，因而光纤损耗与波长的大小有关。
图2.1 波长与损耗曲线示意图
图2.1表示单模石英光纤的损耗曲线 ，其中横坐标表示波长 ，纵坐标表示损耗 ，虚线表示本征损耗。由图可知该光纤在 处的损耗最小，约为 。可以看出，单模石英光纤在短波长处有高损耗。然而通过损耗曲线和式（2-1）能够得出，即使 ，衰减常量也不过是 ,这相对于其他材料来说，其衰减幅度非常之低。
导致光纤发生损耗的原因主要是瑞利散射（Rayleigh scattering）和光纤材料的吸收。紫外区存石英玻璃会产生电子共振，波长大于 的远红外区存在振动共振，而在 波长区几乎没有吸收。然而，即使极少量的杂质也能在这一波长窗口造成显著的吸收。实际上影响光纤损耗的最重要的杂质是基态振动吸收峰在约 处的氢氧根离子 ，它的吸收峰波长表现在图2.1中 附近的主吸收峰和 附近的次吸收峰，于是在光纤制造过程中利用特殊的技术来使 的浓度小于亿分之一。目前石英光纤在 附近的吸收
峰也降至 以下的水平，这种在整个 频谱区具有低损耗特性的光纤对光纤通信系统十分有用，到2000年已能够商用（也称全波光纤）。
瑞利散射是材料自身固有的一种特征，它的产生是因为在光纤制造过程中沉淀到熔融石英中的杂质密度不均匀，继而导致光纤材料局部折射率的不同，使得入射到光纤中的脉冲向各个方向发生散射。由于瑞利散射的损耗机制由R-4决定，所以主要对短波长区产生影响。材料本身固有这种损耗，所以光纤的损耗极限是由瑞利散射来决定的。本征损耗水平为（单位为 ）
式（2-3）
式中， 为常量，其具体值的大小与光纤中纤芯的材料成分有关，大致范围在 之间。由图2.1所示可得，当 在 附近时， 在 范围内。可以看出，此时石英光纤的衰减值非常小，因而在此波长处瑞利散射是导致石英光纤损耗的主要因素。有些玻璃中， 能减小到约为 的水平，这种玻璃可用来制造超低损耗光纤。
同时，光纤弯曲、纤芯-包层处的散射等因素也可能导致光纤损耗 。现在主要使用的光纤在 附近的损耗约为 。