瑞利散射是一種光的散射,，散射中心遠(yuǎn)小于波長,。瑞利散射是一種很常見光學(xué)現(xiàn)象，是以英國物理學(xué)家瑞利伯爵命名的,。它是光的線性散射,，散射中心遠(yuǎn)小于光的波長。

在這種情況下,，散射光振幅正比于入射光振幅,、波長倒數(shù)的四次方和1?+?cos2?θ，其中θ是散射角,。前向和后向散射（分別為θ,？=?0和θ？=?π）通常相等,。

　　散射中心更大時(shí)的散射可由Mie散射理論描述（以Gustav Mie命名）,。這時(shí)散射特性與瑞利散射不同，例如,，前向散射的振幅更大,，并且與波長的關(guān)系也不同。

　　瑞利散射中心可以是單個(gè)原子或分子,。也可以描述空氣中的瑞利散射,，是由微觀密度的漲落引起的，而圍觀密度漲落則是來自于空氣中分子的隨機(jī)分布,。

　　需要注意的是,，考慮多個(gè)粒子或散射中心的散射時(shí)，不能簡單的將單個(gè)中心散射的功率簡單相加,，因?yàn)樗鼈兇嬖诟缮嫘?yīng)：需要將振幅疊加,。因此，在完全純凈和規(guī)則的晶體中不存在瑞利散射,。并且,，空氣中的瑞利散射可能只是來自于如上所述的隨機(jī)密度漲落。

　　光纖中的散射損耗

　　在一些非晶材料例如二氧化硅中,，由于其微觀結(jié)構(gòu)的不規(guī)則,，總是存在隨機(jī)的密度漲落。并且在室溫時(shí)漲落比預(yù)想的要強(qiáng),，由于在光纖制備過程中,，玻璃軟化溫度附近的密度漲落被凍結(jié)的緣故。

　　瑞利散射對(duì)光纖的傳播損耗起了一定的限制作用,。不規(guī)則的纖芯/包層界面（尤其是折射率差很大時(shí)）,、雜質(zhì)的散射和吸收、宏觀和圍觀彎曲都會(huì)引起附加損耗,。

　　經(jīng)過優(yōu)化的應(yīng)用于光纖通信中的二氧化硅光纖具有很低的傳播損耗,，接近于瑞利散射的極限值。

　　當(dāng)波長遠(yuǎn)低于常采用的1500 nm時(shí),，單單瑞利散射本身都大于光纖在1500nm波長處的總損耗,。而對(duì)于很長的波長時(shí)，瑞利散射會(huì)更弱,，但是這時(shí)二氧化硅會(huì)吸收紅外光,。

　　理論上可以采用其它玻璃（例如，氟化物光纖）制備中紅外光纖,，并且具有更低的損耗,，但是實(shí)際中二氧化硅光纖已經(jīng)達(dá)到了良好的性能。

　　光纖中大部分的瑞利散射光都會(huì)從光纖的另一側(cè)逸出,，只有一小部分的散射光被散射回來并且在光纖纖芯中傳播,。

　　因此，光纖裝置的回波損耗比較大,；光纖裝置的總回波損耗常常是由界面處的反射引起的,，例如光纖端面，機(jī)械焊接點(diǎn)或者光纖連接器,。

　　光纖中由于光強(qiáng)很高,，所以存在非線性相互作用，例如拉曼散射和布里淵散射,。瑞利散射是一種線性過程,，即使在低光強(qiáng)時(shí)也很重要。