按光纖的組成材料可分為：石英玻璃光纖（主要材料為SiO2）、復合光纖（主要材料為SiO2、Na2O和CaO等氧化物）、硅酸鹽光纖、氟化物光纖、塑包光纖、全塑光纖、液芯光纖、測光光纖、尾光光纖、工業光纖等。光通信中主要用石英光纖，以后所說的光纖也主要是指石英光纖。
（1）石英玻璃光纖
石英玻璃光纖是一種以高折射率的純石英玻璃（SiO2）材料為芯，以低折射率的有機或無機材料為包皮的光學纖維。由于石英玻璃光纖傳輸波長范圍寬（從近紫外到近紅外，波長從0.38～2.0μm），所以石英玻璃光纖適用于紫外到紅外各波長信號及能量的傳輸。另外，石英玻璃光纖數值孔徑大、光纖芯徑大、機械強度高、彎曲性能好和很容易與光源耦合等優點，故在傳感、光譜分析、過程控制及激光傳輸、激光醫療、測量技術、刑偵，信息傳輸和照明等領域的應用極為廣泛。尤其是在工業和醫學等領域的激光傳輸中得到了廣泛的應用，這是其他種類的光纖無法比擬的。
（2）復合光纖
復合光纖（Compound Fiber）是在SiO2原料中再適當混合諸如氧化鈉（Na2O）、氧化硼（B2O2）、氧化鉀（K2O2）等氧化物的多成分玻璃作成的光纖。其特點是多成分玻璃比石英的軟化點低且纖芯與包層的折射率差很大。主要用在醫療業務的光纖內窺鏡。
（3）氟化物光纖
氟化物光纖（Fluoride Fiber）是由氟化物玻璃作成的光纖。這種光纖原料又簡稱ZBLAN（即將氟化鋁（ZrF4）、氰化鋇（BaF2）、氟化鑭（LaF3）、氟化鋁（A1F2）、氰化鈉（NaF）等氯化物玻璃原料簡化成的縮語）。它主要工作在2～10pm波長的光傳輸業務。
由于ZBLAN具有超低損耗光纖的可能性，正在進行著用于長距離通信光纖的可行性開發，如其理論上的最低損耗在3pm波長時可達3～10dB/km，而石英光纖在1.55pm時卻在0.15～0.16dB/km之間。
目前，ZBLAN光纖由于難于降低散射損耗，只能用在2.4～2.7pm的溫敏器和熱圖像傳輸，尚未廣泛實用。不過最近，為了利用ZBLAN進行長距離傳輸，正在研制1.3pm的摻錯光纖放大器（PDFA）。
（4）塑包光纖
塑包光纖（Plastic Clad Fiber）是用高純度的石英玻璃制作成纖芯，而將折射率比石英稍低的如硅膠等塑料作為包層的階躍型光纖。它與石英光纖相比較，具有纖芯粗、數值孔徑（NA）高的特點。因此，易與發光二極管LED光源結合，損耗也較小。所以，非常適用于局域網（LAN）和近距離通信。
（5）全塑光纖
全塑光纖是將纖芯和包層都用塑料（聚合物）制作成的光纖。早期產品主要用于裝飾和導光照明及近距離光鏈路的光通信中。原料主要是有機玻璃（PMMA）、聚苯乙稀（PS）和聚碳酸酯（PC）。損耗受到塑料固有的C-H結合結構制約，一般每千米可達幾十分貝。為了降低損耗很多公司正在開發應用氟索系列塑料。由于塑料光纖（Plastic Optical Fiber）的纖芯直徑為1 000pm，是單模石英光纖的100倍，接續簡單，而且易于彎曲，施工容易。近年來，加上寬帶化的進度，作為漸變型（GI）折射率的多模塑料光纖的發展受到了社會的重視。最近，在汽車內部LAN中應用較快，未來在家庭LAN中也可能得到應用。
（6）碳涂層光纖
碳涂層光纖是在石英光纖的表面涂敷碳膜的光纖，稱為碳涂層光纖（CCF，Carbon Coated Fiber）。其機理是利用碳素的致密膜層，使光纖表面與外界隔離，以改善光纖的機械疲勞損耗和氫分子的損耗增加。CCF是密封涂層光纖（HCF）的一種。
（7）金屬涂層光纖
金屬涂層光纖（Metal Coated Fiber）是在光纖的表面涂上Ni、Cu、A1等金屬層的光纖。它是抗惡環境性光纖之一，也可作為電子電路的部件用。早期產品是在拉絲過程中，涂上熔解的金屬制作而成的。由于此法因玻璃與金屬的膨脹系數差異太大，會增加彎曲造成損耗，實用率不高。近期，由于在玻璃光纖的表面采用低損耗的非電解鍍膜法，使其性能大有改善。
（8）摻稀土光纖
摻稀土光纖是在光纖的纖芯中，摻雜鉺（Er）、釹（Nd）、鐠（Pr）等稀土族元素的光纖。1985年英國的索斯安普頓（Sourthampton）大學的佩思（Payne）等首先發現摻雜稀土元素的光纖（Rare Earth Doped Fiber）有激光振蕩和光放大的現象。現在使用的1.55pm EDFA就是利用摻鉺的單模光纖，其利用1.47pm的激光進行激勵，得到1.55pm光放大信號。另外，摻鐠的氟化物光纖放大器（PDFA）正在開發中。
（9）發光光纖
發光光纖是采用含有熒光物質制造的光纖。它是在受到輻射線、紫外線等光波照射時，產生的熒光一部分，可經光纖閉合進行傳輸的光纖。發光光纖（Luminescent Fiber）可以用于檢測輻射線和紫外線，以及進行波長變換，或用做溫度敏感器、化學敏感器。在輻射線的檢測中也稱做閃光光纖（Scintillation Fiber）。
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