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同轴电缆是一种电线及信号传输线，一般是由四层物料造成：最内里是一条导电铜线，线的外面有一层塑胶（作绝缘体、电介质之用）围拢，绝缘体外面又有一层薄的网状导电体（一般为铜或合金），然后导电体外面是最外层的绝缘物料作为外皮。另外，同轴端子，又称接头。可视为短、刚性电缆，设计上须具有与电缆相同的标准阻抗，RF信号也不会从接口位置穿透或损失。高品量的电缆往往镀银，而高品质的端子通常会镀金，品质较低的也会镀银或镀锡，虽然银很容易被氧化，但氧化银也是导电的，因此旧了也不会对效果有太大影响；短距离的同轴电缆一般也会用在家用影音器材，或是用在业余无线电设备中。此外，也曾经被广泛使用在以太网的连接，直至被双绞线（CAT-5线）所取代；长距离的同轴电缆常用在电台或电视台的网络上使用电视信号线。尽使有高科技的器材取代，如：光纤、T1/E1、人造卫星等。但由于同轴电缆相对便宜，也一早已铺设好，因而沿用至今。但是，同轴电缆和影音用的三色线(黄/红/白)很相似，使用时不要用错，否则会影响到速度。双绞线（TwistedPair）是由两條相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以顺时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。它过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的传输。把两根绝缘的铜导线按一定规格互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。其中外皮所包的导线两两相绞，形成双绞线对，因而得名双绞线。它可以分为：屏蔽双绞线（STP）於線外有金屬網以屏蔽電磁干擾；非屏蔽双绞线（UTP）。它的接頭类型为RJ-45接頭。另外，EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。1类(CAT-1)：主要用于传输语音，用于数据传输。2类(CAT-2)：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌環。3类(CAT-3)：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10BASE-T。超3类4类(CAT-4)：该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。5类(CAT-5)：该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络，这是最常用的以太网电缆。超5类(CAT-5e)：：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(StructuralReturnLoss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。6类(CAT-6)：10BASE-T/100BASE-T/1000BASE-T。傳輸頻率為250MHz擴展6類(CAT-6A):10GBASE-T。傳輸頻率為500MHz。7類(CAT-7)：傳輸頻率為600MHz光导纤维，简称光纤，是一种达致光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常光纤的一端的发射设备使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收设备使用光敏组件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。由于光在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得多，更因为主要生产原料是硅，蕴藏量极大，较易开采，所以价格便宜，促使光纤被用作长距离的信息传递工具。随着光纤的价格进一步降低，光纤也被用于医疗和娱乐的用途。光纤主要分为两类，渐变光纤与突变光纤。前者的折射率是渐变的，而后者的折射率是突变的。另外还分为单模光纤及多模光纤。近年来，又有新的光子晶体光纤问世；光导纤维是双重构造，核心部分是高折射率玻璃，表层部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分传输，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前传输。这种纤维比头发丝还细，这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布，是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力，创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等，制成了超高纯石英玻璃，特制成的光导纤维传输光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维，其光传输损失每公里只有零点二分贝；也就是说传播一公里后只损失4.5％。它的运作原理如下图：光纤是圆柱形的介质波导，应用全反射原理来传导光线。它的结构大致分为里面的核心部分与外面的包覆部分。为了要约束光信号于核心，包覆的折射率必须小于核心的折射率。渐变光纤的折射率是缓慢改变的，从轴心到包覆，逐渐地减小；而突变光纤在核心-包覆边界区域的折射率是急剧改变的。折射率可以用来计算在物质里的光线速度。在真空里，及外太空，光线的传播速度最快，大约为3亿米／秒。一种物质的折射率是真空光速除以光线在这物质里传播的速度。所以，根据定义，真空折射率是1。折射率越大，光线传播的速度越慢。通常光纤的核心的折射率是1.48，包覆的折射率是1.46。所以，光纤传导信号的速度粗算大约为2亿米／秒。电话信号，经过光纤传导，从纽约到悉尼，大约12000公里距离，会有最低0.06秒时间的延迟。全反射激光的反弹于一根压克力棍内部，显示出光线的全反射。当移动于密度较高的介质的光线，以大角度入射于核心-包覆边界时，假若这入射角（光线与边界面的法线之间的夹角）的角度大于临界角的角度，则这光线会被完全地反射回去。光纤就是应用这种效应来约束传导光线于核心。在光纤内部传播的光线会被边界反射过来，反射过去。由于光线入射于边界的角度必须大于临界角的角度，只有在某一角度范围内射入光纤的光线，才能够通过整个光纤，不会泄漏损失。这角度范围称为光纤的受光锥角，是光纤的核心折射率与包覆折射率的差值的函数。更简单地说，光线射入光纤的角度必须小于受光角的角度，才能够传导于光纤核心。受光角的正弦是光纤的数值孔径。数值孔径越大的光纤，越不需要精密的熔接和操作技术。单模光纤的数值孔径比较小，需要比较精密的熔接和操作技术。多模光纤光波传播于多模光纤。核心直径较大的光纤（大于10微米）的物理性质，可以用几何光学的理论来分析，这种光纤称为多模光纤，用于通信用途时，线材会以橘色外皮做为辨识。在一个多模突变光纤内，光线靠着全反射传导于核心。当光线遇到核心-包覆边界时，假若入射角大于临界角，则光线会被完全反射。临界角的角度是由核心折射率与包覆折射率共同决定。假若入射角小于临界角，则光线会折射入包覆，无法继续传导于核心。临界角又决定了光纤的受光角，通常以数值孔径来表示其大小。较高的数值孔径会允许光线，以较近轴心和较宽松的角度，传导于核心，造成光线和光纤更有效率的耦合。但是，由于不同角度的光线会有不同的光程，通过光纤所需的时间也会不同，所以，较高的数值孔径也会增加色散。有些时候，较低的数值孔径会是更适当的选择。渐变光纤的核心的折射率，从轴心到包覆，逐渐地减低。这会使朝着包覆传导的光线，平滑缓慢地改变方向，而不是急剧地从核心-包覆边界反射过去。这样，大角度光线会花更多的时间，传导于低折射率区域，而不是高折射率区域。因此，所形成的曲线路径，会减低多重路径色散。工程师可以精心设计渐变光纤的折射率分布，使得各种光线在光纤内的轴传导速度差值，能够极小化。这理想折射率分布应该会非常接近于抛物线分布。单模光纤单模光纤内部结构：1.核心：直径8µm2.包覆：直径125µm3.缓冲层：直径250µm4.外套：直径400µm核心直径小于传播光波波长约十倍的光纤，不能用几何光学理论来分析其物理性质。替而代之，必须改用麦克斯韦方程组来分析，导出相关的电磁波方程。视为光学波导，光纤可以传播多于一个横模的光波。只允许一种横模传导的光纤称为单模光纤。用于通信用途时，线材会以黄色外皮做为辨识[来源请求]。大直径核心、多横模的光纤的物理性质，也可以用电磁波波动方程分析。结果会显示出，这种光纤允许多于一个横模的光波。这样的解析多模光纤，所得到的结果，与几何光学的解析结果大致相同。波导分析显示，在光纤内的光波的能量，并不是全部约束于核心里。令人惊讶地，特别是在单模光纤里，有很大一部分的能量是以衰减波的形式传导于包覆。最常见的一种单模光纤，核心直径大约为7.5–9.5微米，专门用于传导近红外线。多模光纤的核心直径可以小至50微米，或者大至几百微米。而对于特用光纤来说，有些特用光纤的核心或包覆会特别地制作成非圆柱形，通常像椭圆形或长方形。这包括维护偏极化光纤。光子晶体光纤是一种新型的光纤，其折射率以规律性的模式变化（通常沿着光纤的轴向会有圆柱空洞）。光子晶体光纤应用衍射效应（单独的或加上全反射效应）来局限光波于光纤核心。它的衰减机制如下：在ZBLAN和二氧化硅光纤内的光衰减。在介质内，光纤的衰减，又称为传输损失，指的是随着传输距离的增加，光束（或信号）强度会减低。由于现代光传输介质的高质量透明度，光纤的衰减系数的单位通常是dB/km（每公里长度介质的分贝）。因为硅石玻璃纤维能够满足严格的规定，约束光束于内部，传输介质材料大多是由硅石玻璃纤维制成的。阻碍数字信号远距离传输的一个重要因素就是衰减。因此，减少衰减是光纤光学研究的必然目标。经过多次实验得到的结果，显示出光散射和吸收是造成光纤衰减的主要原因之一。光散射镜面反射。漫反射。因为光线的全反射，光线可以传输于光纤核心。粗糙、不规则的表面，甚至在分子层次，也会使光线往随机方向反射，称这现象为漫反射或光散射[1]，其特征通常是多种不同的反射角。大多数物体因为表面的光散射，可以被人类视觉探测到。光散射跟入射光波的波长有关。可见光的波长大约是1微米。人类视觉无法探测到超小于这尺寸的物体.[2]。所以，位于可见物体表面的散射中心也有类似的空间尺寸。光波入射于内部的边界面时，会因为不同调散射而造成衰减。对于结晶材料或多晶材料，像金属或陶瓷，除了细孔以外，大部分内部接口的形式乃晶界，分隔了晶粒尺寸的微小区域。材料学专家发现，假若能将散射中心（或晶界）的尺寸减小到低于入射光波的波长，则光散射的影响会减小很多，可以被忽略。这发现引起更多有关透明陶瓷材料的研究。类似地，在光学光纤内，光散射是由分子层次的不规则玻璃结构所造成的。很多材料学专家认为玻璃无疑是多晶材料的极限案例。而其展现出短距离现像的畴域(domain)，则是金属、合金、玻璃、陶瓷等等的基础建筑材料。散布在这些畴域之间，有很多微结构缺陷，是造成光散射的最理想地点。当光学倍率变高时，光纤的非线性光学行为也可能会造成光散射[3]。除了光散射以外，光纤材料会选择性地吸收某些特定波长的光波，这也会造成衰减或信号损失。吸收光波的机制类似颜色显现的机制。在电子层次，光纤材料的每种组成原子，其不同的电子轨域的能级差值，决定了光纤材料能否吸收某特定频率或频率带的光子。这些特定频率或频率带的光子，大多属于紫外线或可见光的频区。这就是很多可见物质显示出颜色的机制；在原子或分子层次，振动频率、堆积结构、化学键强度等等，这些重要因素共同决定了材料传输红外线，远红外线，无线电波，微波等等长波的能力。在一个晶体物体内部，振动的简正模。在设计任何透明光学组件前，必须先知道材料的性质和限制，然后才能选择适当的材料。任何材料在低频率区域的晶格吸收特性，也赋予了这材料对于这低频率光波的透明限制。这是组成的原子或分子的热感应振动，和入射光波之间，相互耦合的结果，在。因此，在红外线频区（＞1微米），每一种材料都要避开这些由于原子或分子振动机制而产生的吸收区域。因为某特定频率的红外线光波，恰恰好匹配了，某种材料的原子或分子的自然振动频率，这种材料会选择性地吸收这特定频率的光波。由于不同的原子或分子有不同的自然振动频率，它们会选择性地吸收不同频率（或不同频率带）的红外线光波。由于光波频率不匹配光纤材料的自然振动频率，会造成光波的反射或透射。当红外线光波入射于这不匹配的光纤材料，一部分能量会被反射，另一部分能量会被