光纤通信的基本概念

合集下载

光纤通信原理:光信号在光纤中的传输与调制

光纤通信原理:光信号在光纤中的传输与调制

光纤通信原理:光信号在光纤中的传输与调制光纤通信是一种利用光纤传输光信号的通信方式,具有高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点。

以下是光纤通信的基本原理,包括光信号在光纤中的传输和调制过程:1. 基本构成:光源(Light Source):产生光信号的光源,通常使用激光二极管(LD)或发光二极管(LED)。

光纤(Optical Fiber):光信号在其中传输的光导纤维,通常由玻璃或塑料制成。

调制器(Modulator):将电信号转换为光信号的调制器,常用的有直接调制和外调制两种方式。

解调器(Demodulator):将光信号还原为电信号的解调器。

接收器(Receiver):接收并解析光信号的接收器,包括光探测器和电子设备。

2. 光信号传输过程:光源产生信号:光源产生的激光被调制为携带信息的光信号。

调制可以是直接调制(改变光源的光强)或外调制(在光路上添加调制器改变光的特性)。

信号传输:光信号通过光纤进行传输,光纤内部的全反射现象使光信号能够在光纤中一直传播,减小信号损耗。

光信号保真性:光纤材料的低色散性和低衰减性保证了光信号在传输过程中的保真性。

信号放大:光信号在传输过程中会衰减,因此需要光放大器对信号进行放大,以延长传输距离。

3. 调制和解调:调制:调制器将电信号转换为光信号,控制激光的强度或频率。

调制方式包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)等。

解调:解调器在接收端将光信号转换为电信号,从而还原原始的信息。

4. 多路复用:波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM):多路复用技术,允许在同一光纤上传输多个不同波长的信号,提高通信容量。

5. 应用:光纤通信广泛应用于电话网络、互联网、有线电视等领域,以及高性能计算、数据中心等对高带宽和低延迟要求的场景。

光纤通信的原理基于光信号的传输和调制技术,通过光纤实现信息的高速、远距离传输。

这种通信方式在现代通信领域扮演着重要的角色,推动了信息技术的发展。

光纤通信基本原理及特点

光纤通信基本原理及特点

光纤通信基本原理及特点光纤通信是现代通信技术中的一种重要方式,其基本原理是将信息通过光信号传输,利用光学纤维的特性实现信息的传输。

与传统的通信方式相比,光纤通信具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性强等优点。

光纤通信的基本原理是利用光纤中的光信号传输信息。

光纤是由一个透明的玻璃或塑料纤维组成的,内壁上涂覆了一层折射率较高的材料,使得光可以在内壁上发生多次反射,从而实现信息的传输。

当光线从光导纤维的一端射入时,它会经过内壁上的折射,然后再经过反射,形成一个环路。

当信息被编码成为光信号后,它会被发送到光纤的另一端,经过同样的过程,实现信息的传输。

光纤通信的特点主要表现在以下几个方面:1.传输速度快光纤通信的传输速度非常快,是传统通信方式无法比拟的。

这主要是由于光纤的传输过程中没有衰减,可以实现高速传输。

根据不同的实验结果,光纤通信的传输速度可以达到数百兆比特每秒,远高于其他通信方式。

2.传输距离远光纤通信的另一个特点是传输距离非常远。

光纤的传输距离取决于其直径和传输方式,但是无论如何,光纤通信的传输距离都远大于其他通信方式。

以目前最常用的单模光纤为例,其传输距离可以达到几十公里,甚至上百年。

3.抗干扰性强光纤通信的抗干扰性也非常强。

由于光纤通信是纯光信号传输,不会受到电磁干扰、信号干扰等影响。

此外,光纤通信的信号传输不会因为距离的增加而衰减,因此可以保证传输质量。

4.能耗低光纤通信的能耗相对较低。

这是因为光纤通信的信号传输不需要进行调制,因此信号的传输损耗非常小。

这也意味着,与其他通信方式相比,光纤通信的能耗更低,更环保。

总的来说,光纤通信具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性强、能耗低等优点。

随着科技的不断发展,光纤通信的应用越来越广泛,为人们的生活和工作带来了极大的便利。

光纤通信的基本原理

光纤通信的基本原理

光纤通信的基本原理光纤通信是一种通过光信号传输信息的通信技术,其基本原理是利用光的衍射和反射特性在光纤中传输信号。

相对于传统的电信号传输方式,光纤通信具有更大的带宽和更高的传输速度,成为现代通信领域的重要技术。

一、光的传播特性光的传播特性是光纤通信的基石。

光可以沿直线传播,遵循光的衍射和反射原理。

当光遇到边界时,会发生折射和反射,使光能在光纤中传输。

二、光纤的结构与工作原理光纤由纤芯和包层组成,其中纤芯是光信号的传输介质,包层则起到光的泄漏和保护作用。

当光信号进入光纤时,会在纤芯中传播,并通过光的衍射和反射在光纤中不断传输,直到到达目的地。

三、光的调制与解调为了在光纤中传输信息,需要将电信号转换成光信号进行调制。

光的调制有直接调制和间接调制两种方式。

直接调制是通过改变光源的电流或电压来改变光的强度,间接调制则是通过改变光的相位或频率来调制光信号。

解调则是将光信号转换回电信号,以便接收方进行处理和解析。

解调可以通过光探测器,如光电二极管、光电转换器等实现,将光信号转换为电信号。

四、光的放大与传输在光纤通信中,需要保证光信号能够在长距离传输而不损失太多信号强度。

为了解决光信号的衰减问题,光纤通信系统采用光纤放大器对光信号进行放大。

光纤放大器通过掺入掺杂物改变光纤中的折射率,使光信号在光纤中传输时得到补偿。

常见的光纤放大器有光纤放大器、光纤激光器等。

通过光的放大,光信号可以在光纤中传输较长距离。

五、光纤通信的优点与应用相对于传统的电信号传输方式,光纤通信具有很多优点。

首先,光纤通信具有更大的传输带宽和更高的传输速度,能够满足大容量、高速率的通信需求。

其次,光纤通信不受电磁干扰,信号传输稳定可靠。

另外,光纤通信具有小尺寸、轻量化的特点,便于安装和维护。

光纤通信广泛应用于各个领域,如电信、互联网、有线电视等。

特别是在互联网普及和数据传输需求增长的背景下,光纤通信在数据中心、企业网络、移动通信等领域发挥着重要作用。

pogwadss光缆线路的设计--毕业设计

pogwadss光缆线路的设计--毕业设计

OPGW及ADSS光缆线路设计李叔昆编2012年12月目录一、光纤通信基本概念1.基本概念2.光纤通信系统的基本组成3.光纤类型4.光纤的传输特性5.光纤的标准二、OPGW-光缆复合架空地线设计1.特点2.结构及分类3.地线与OPGW的分流4.OPGW的力学计算5.OPGW的防震设计6.OPGW的配盘计算7.OPGW的金具8.进入机房导引光缆9.OPGW的造价三、ADSS全介质自承式光缆线路设计1.特点2.结构3.应用中的注意问题4.标准及设计技术规定5.Adss光缆设计要点附表一、光纤通信基本概念1. 基本概念光纤通信是以光为载波,以光纤为传输介质的通信方式。

波长约0.8~1.8μm,频率约300 THz。

(T-1012)光纤的材料:绝缘的石英(SiO2)光纤通信的优点:a) 频带宽,传输容量大;b) 损耗小,中继距离长;c) 质量轻,体积小;d) 不受各种电磁场的干扰;e) 保密性能好,无法窃听;f) 节约金属材料,石英(SiO2)地球上广泛分布,用不完。

2. 光纤通信系统的基本组成光纤通信在通信网、广播电视网、计算机网络中得到广泛的应用。

3. 光纤的类型光纤类型分多膜光纤和单模光纤。

多膜光纤:容量小,适用于短距离系统。

单模光纤:容量大,适用于长距离系统。

工程中基本上用单模光纤。

4. 光纤的传输特性1)光信号经过光纤传输后,要产生损耗和畸变(失真)。

2)产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散。

(由于不同成分光的时间延迟不同,而产生的一种物理效应)。

3)损耗和色散是光纤最重要的传输特性。

损耗限制了系统传输的距离,色散限制了系统传输的容量。

4)损耗的最低理论极限为0.149db/km 。

5. 光纤的标准电信号输入光信号输出光信号输入电信号输出1) 制定光纤标准的国际组织有:国际电信联盟(ITU-T)国际电工委员会(IEC)2) 主要的标准有a)G.652:单模光纤,波长1.31μm,衰耗为0.35,用于一般长度的线路,价格低。

光纤通信基本原理

光纤通信基本原理

光纤通信基本原理
光纤通信基本原理是利用光的传播特性进行信息传输的一种通信方式。

光纤通信基于光的全反射原理。

光纤是由一根中心芯和外包层组成的细长材料。

中心芯是一个非常纯净的玻璃或塑料材料,具有较高的折射率。

外包层是一个较低折射率的材料,用来包覆中心芯以保护和隔离光信号。

在光纤中,当光信号从中心芯进入外包层时,光线会以一定的角度发生全反射,沿着光纤进行传输。

光信号在光纤中的传播速度非常快,几乎接近光速,因此能够实现高速信息传输。

光纤通信系统的基本组成部分包括光源、光纤、接收器和信号处理器。

光源产生光信号,并将其输入到光纤中。

光纤负责将光信号传输到目的地。

接收器接收光信号,并将其转换成电信号。

信号处理器对电信号进行处理和解码,最终将其转化成可读的信息。

光纤通信具有很多优点,比如高速传输、大带宽、低损耗、抗干扰性强等。

因此,在现代通信领域中,光纤通信已成
为主流的通信技术,广泛应用于电话、互联网、广播电视
等领域。

光纤通信

光纤通信


华裔科学家高锟(左)因1960’ 在英国读博士时 发明光纤、提出光纤通信理论而获得2009年诺 贝尔物理学奖。
1970年,光纤研制取得了重大突破


1970年,美国康宁(Corning)公司研制成功损耗 20dB/km 的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一 个新阶段。 1972年,康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4 dB/km。 1973 年, 美国贝尔(Bell) 实验室的光纤损耗降低到 2.5dB/km。1974 年降低到1.1dB/km。 1976年,日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到 0.47 dB/km(波长1.2μm)。 1979年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km, 1986 年是0.154 dB/km, 接近了光纤最低损耗的理 论极限。
二、现代光纤通信



1966年,高锟和霍克哈姆发表的《用于光频的光纤表 面波导》奠定了现代光通信的基础。高锟被尊为光纤 之父。 工作地点:英国标准电信研究所 研究对象:光在石英玻璃纤维中的严重损耗问题损耗 原因:1) 玻璃纤维中含有过量的铬、铜、铁与锰等金 属离子和其他杂质;2) 拉制光纤工艺造成芯、包层分 界面不均匀及其所引起的折射率不均匀 新的发现:一些玻璃纤维在红外光区的损耗较小现代 光纤通信
光纤通信的四个发展阶段

第四阶段:以提高传输速率和增加传输距离为 研究目标和大力推广应用的大发展时期(1996 至今) 采用超大容量的波分复用技术和光放大 技术,正在研究超长距离的光孤子技术。
我国光纤通信的发展




1961年9月中国科学院长春光学精密机械研究所研制成功第一台红 宝石激光器。 1977年,武汉邮电研究院研制成功中国第一根阶跃折射率分布的, 波长为0.85μm多模光纤。 1976年建成了约为5.7km的光纤数字通信试验系统,此后又分别 在北京,上海,武汉,天津等地建立了现场试验系统。 20世纪80年代主要进行实用化攻关,完成了武汉市话中继实用化 工程、武汉-荆州多模光缆34Mbit/s省内干线工程,扬州-高邮、成 都-灌县单模光缆34Mbit/s省内干线工程和合肥-芜湖140Mbit/s单模 光缆一级干线工程,为大规模推广应用打下了基础; 1998年建成“八纵八横”国家干线,覆盖了除台湾外所有省会城 市和75%地市。 从1995年起,我国在全球光纤光缆市场一直居第三位。

光纤通信

光纤通信

填空题;1. 光纤通信是以光波为载波,以光纤为传输介质的通信方式。

2. 目前光纤通信常用的窗口有: 0.85um , 1.31um , 1.55um 。

3. 光纤的主要材料是:石英(slo)2。

4. 光纤中,导引模的截止条件为: w=0 或 u=0 。

5. 单模光纤中不存在模间色散,仅存在模内色散,具体来讲,可分为材料色散,和波导色散。

6. 在单模光纤中,由于光纤的双折射特性使两个正交偏正振分量以不同的群速度传输,也将导致光脉冲展宽,这种现象称为偏振模色散。

7. 单模传输条件是归一化参量 v<2.405 。

8. 光缆大体上由缆芯,加强原件和护层三部分组成。

9. 散射损耗与光纤材料及光纤中的结构缺陷有关。

10. 数值孔径越大,光纤接收光线的能力就越强,光纤与光源的耦合效率就越高。

11. 光纤固定接头的方法有熔接法, v型槽法和套管法。

12. 影响两光纤对接损耗的结构参数有数值孔径, 折射率分布,和纤芯直径。

13. 光纤与光纤的连接方法有两大类,一类是活动连接,另一类是固定连接。

14. 影响光纤耦合器性能的主要因素有插入损耗,附加损耗 , 分光比,和间隔度。

15. 在一根光纤中同时传输多个不同波长的光载波信号称为光波分复用。

1. 段开销可分为再生段开销和复用段开销。

2. 构成SDH网络的基本网络单元成为网元。

该设备有 TM , ADM , DXC ,和 REG 四种。

4. PIN二极管的特点包括耗尽层很宽,偏置电压很小及附加噪声。

5.衡量光电监测性能的主要技术指标有以下几项:暗电流,响应度,响应特性,雪崩倍增因子,渡越时间,光灵敏度,光谱效应。

6. 数字接收机的灵敏度定义为接收机工作于信号质量/误码率的BER所要求的最小平均接收功率。

7. LD是一种阈值器件,它通过受激发光,具有输出功率高输出光发射角窄,与单模光纤耦合功率高,辐射光线谱线窄等优点。

8. 温度升高时,LED光源线宽变宽峰值波长向长波长方向移动。

光纤通信基本工作原理

光纤通信基本工作原理

光纤通信基本工作原理光纤通信是指利用光纤作为传输介质,通过光的传输来实现信息的传递。

它是一种高速、大容量的通信方式,被广泛应用于现代通信领域。

光纤通信的基本工作原理是利用光的全反射和光纤的传输特性来实现信号的传输。

光纤通信的基本组成部分包括光源、调制器、传输介质光纤、接收器和解调器。

光源是产生光信号的装置,常见的光源有激光器和发光二极管。

调制器用于对光信号进行调制,将电信号转换为光信号。

传输介质光纤是光信号传输的通道,它由一根非常细长的光纤组成,具有良好的光传输特性。

接收器用于接收光信号,并将其转换为电信号。

解调器则用于对接收到的电信号进行解调,将其恢复为原始的信息信号。

光纤通信的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤:首先,光源产生出一束光信号,然后经过调制器的调制,将电信号转换为光信号。

接着,光信号通过光纤传输到目的地。

在光纤中,光信号会沿着光纤的轴向传播,并且会经历全反射现象。

这是因为光纤的内部是由折射率较高的材料包围着的,使得光信号沿着光纤的轴向反射,从而实现信号的传输。

最后,光信号到达接收器,接收器将光信号转换为电信号,并经过解调器的解调,将其恢复为原始的信息信号。

光纤通信的工作原理基于光的特性和光纤的传输特性。

光是一种电磁波,具有波长较短、频率较高的特点,因此光信号能够实现高速的传输。

而光纤作为传输介质,具有低损耗、大带宽和抗干扰等特性,能够满足高速、大容量的通信需求。

此外,光纤通信还具有抗电磁干扰和安全性高的特点,可以有效地传输保密性要求较高的信息。

总结起来,光纤通信的基本工作原理是利用光的全反射和光纤的传输特性来实现信号的传输。

通过光源产生光信号,经过调制器的调制,将其转换为光信号。

光信号通过光纤传输,利用全反射现象实现信号的传输。

最后,光信号到达接收器,经过解调器的解调,将其恢复为原始的信息信号。

光纤通信具有高速、大容量、低损耗和抗干扰等优点,因此被广泛应用于现代通信领域。

随着技术的不断进步,光纤通信在未来的发展中将继续发挥重要的作用,为人们的通信提供更加高效可靠的方式。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1 摘 要 光纤通信系统是以光为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。随着国际互联网业务和通信业的飞速发展,信息化给世界生产力和人类社会的发展带来了极大的推动。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一,必将成为21世纪最重要的战略性产业。 关键词:通信系统 光导纤维

Abstract Optical fiber communication system is based on the carrier, the use of high purity glass drawn into very fine optical fiber as a transmission medium by photoelectric conversion, light to transmit information in communication systems. With the Internet business and communications industry, the rapid development of information technology to the world's productive forces and the development of human society has brought great promotion. Optical fiber communication technology as the main pillars of information, one will become the 21st century's most important strategic industry. Keywords: optical fiber communication system 2

目 录 一、光纤通信的基本概念 1、光纤通信技光纤通信基本光纤通信系统 2、数字光纤通信系统 二、光纤通信技术的特点及应用 1、光纤通信技术 2、光纤通信技术的特点 3、光纤通信技术在有线电视网络中的应用 三、光纤通信的发展史 四、光纤通信发展趋势 1、向超高速系统的发展 2、向超大容量WDM系统的演进 3、实现光联网——战略大方向 3

浅谈光纤通信系统的发展趋势 一、光纤通信的基本概念 光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则是担负着信息传输的重任。当代社会和经济发展中,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信被广泛的应用于信息化的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 1、光纤通信技光纤通信基本光纤通信系统

最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源,它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号;光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。 2、数字光纤通信系统

光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较,数字通信有很多的优点,灵敏度高、传输质量好。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulse code modulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 二、光纤通信技术的特点及应用

光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。 1、光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。 光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。 2、光纤通信技术的特点 4

(1) 频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。 (2) 损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。 (3) 抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。 (4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。 除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。 3、光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用 SDH +光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。 有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输, 5

到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的 CATV 大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。 现在光通信网络的容量虽然已经很大, 但还有许多应用能力在闲置, 今后随着社会经济的不断发展, 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力, 推动通信网络的继续发展。因此, 光纤通信技术在应用需求的推动下, 一定不断会有新的发展。 三、光纤通信的发展史

在日常生活中,我们时常听到「光纤通讯(Optical Fiber Communications)」,但什么是「光纤通讯」呢?它又是如何传递光的讯号呢?为了解这个问题,我们先从「光传输」的历史讲起 光纤通信是七十年代发展起来的一门新兴技术。 光纤是光导纤维的简称。它是由玻璃材料(SiO2)抽丝而成的一种光传输媒体。以光波传送信息,以光纤为传输介质的通信方式称为光纤通信。 利用光进行信息传递的历史至少可以追溯到我国古代的峰火台,当时是用火光来传递讯号作为警戒用途,至今已有七百多年的历史。后来则是在海上航行的船只利用灯号来作为通讯用途,比如:海军旗语、信号弹。乃至现在在大城市仍然使用的红绿灯都是利用光进行通信的。从近代科技的发展史来看,「光通讯」重大发明则是在公元1880年由贝尔(Alexander Graham Bell)发明的「光话机」(Photophone)所获得。贝尔将太阳聚成一道极为狭窄的光束,照射在很薄的镜子上,当人们发出声音的「声波」让这面薄镜产生振动时,「反射光」「强度」的变化使得感应的侦测器产生变动,改变「电阻」值。而接收端则利用变化的「电阻」值产生电流,还原成原来的「声波」。当贝尔测试「光话机」成功时,他写下了「我听到光线的笑声、咳嗽声和歌唱声」。 他的这项发明仅能传播约200公尺,因为藉由空气传递的光束,遇到的情况都不尽相同,例如雾、雨或雪都能阻挡光线,甚至在干燥而新鲜的空气中,光线强度仍会随距离迅速减弱。当时贝尔虽曾预测这项发明「在科学世界里,将远比电话、留声机和麦克风更有趣」,但是这种初期的光通信所能传送的信息是十分有限的。一方面由于普通光源或日光成份复杂、振动方面杂乱而无法调变;另一方面利用大气为介质进行光通信损耗大,受气候影响严重、不能全天侯进行、易受地理条件的限制。因此,贝尔的“光话机”由于高强度光源的可靠度和低损耗介质的稳定性,仍未能解决而一直未能实用。 1960年,正当人们开始认识到信息对未来社会重要性的时候,美国的Maimen发明了红宝石雷射二极管。由此,人们得到了良好的同调光,使光通信得到了新生。这更加激发了人们对低损耗导光介质的研究热潮。

相关文档
最新文档