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。