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常识积累:什么是光纤通信技术

日期:08-25 阅读: T放大

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光纤通信技术(optical fiber communications)从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。

一、专业概述

光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。

光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称之为“有线”光通信。当今,光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小,而远优于电缆、微波通信的传输,已成为世界通信中主要传输方式。

二、优点和不足

1、通信容量大、传输距离远;一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低,在光波长为1.55μm附近,石英光纤损耗可低于0.2dB/km,这比任何传输媒质的损耗都低。因此,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。

2、信号干扰小、保密性能好;

3、抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题,唯有光纤通信不受各种电磁干扰。

4、光纤尺寸小、重量轻,便于铺设和运输;

5、材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。

6、无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。

7、光缆适应性强,寿命长。

8、质地脆,机械强度差。

9、光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。

10、分路、耦合不灵活。

11、光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm)

12、有供电困难问题。

利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式.由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信.

三、原理与应用

光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息.

随着信息技术传输速度日益更新,光纤技术已得到广泛的重视和应用。在多微机电梯系统中,光纤的应用充分满足了大量的数据通信正确、可靠、高速传输和处理的要求。光纤技术在电梯上的应用,大大提高了整个控制系统的反应速度,使电梯系统的并联群控性能有了明显提高。电梯上所使用的光纤通信装置主要由光源、光电接收器和光纤组成。

四、光源

微机控制系统输出的信号为电信号,而光纤系统传输的是光信号,因此,为了把微机系统产生的电信号在光纤中传输,首先要把电信号转换为光信号。光源就是这样一种电光转换器件。

光源首先将电信号转换成光信号,再向光纤发送光信号。在光纤系统中,光源具有非常重要的地位。可作为光纤光源的有白炽灯、激光器和半导体光源等。半导体光源是利用半导体的 PN结将电能转换成光能的,常用的半导体光源有半导体发光二极管(LED)和激光二极管(LD) 。

半导体光源因其体积小、重量轻、结构简单、使用方便、与光纤易于相容等优点,在光纤传输系统中得到了广泛的应用。

    (责任编辑:lxs_小雄)

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