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光纤通信技术 发表评论(0) 编辑词条

  作为一种通讯信号自古就有。古代烽火台上燃起的烟火就是一种非常原始的光通讯方式。虽然人类社会的文明程度和科学技术得到了很大的提高,但是这种简单的利用光传递信息的方式仍然在广泛使用,例如红黄绿交通信号灯。现代人类已经进入了信息社会,人们对通信的要求变得非常强烈。既然金属导线可以传输电信号,那么,玻璃是否可以传输光信号呢?因此,科学家们20世纪60年代便开始了光通信的研究和探索之路。

  光纤通信技术是通过光学纤维传输信息的通信技术。所谓光纤就是能长距离传输信号的细长圆柱形玻璃丝,它由折射较高的纤芯和折射率较低的包层组成,通常为了保护光纤,包层外还往往覆盖一层塑料加以保护。

  在发信端,信息被转换和处理成便于传输的电信号,电信号控制光源,使发出的光信号具有所要传输的信号的特点,从而实现信号的电——光转换、发信端发出的光信号通过光纤传输出到远方的收信端,经光电二极管等转换成电信号,从而实现信号的光——电转换。电信号再经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息。

  光波也是电磁波,但它的频率比电信中利用的电磁波高出几个数量级,有极大的通信容量,所用光纤和由多根光纤组成的光纤光缆体积小,重量轻,易于运输和施工。光纤的衰耗很低,故无中断,通信距离很长。此外,光纤是绝缘体,不会受高压线和雷电的电磁感应,抗核辐射的能力也强,因而在某些特殊场合,电通信受干扰不能工作而光纤通信却能照常工作。

光纤几乎可做得不漏光,因此保密性好,光缆中的光纤也互不干扰。当通信容量较大,距离较远时,光纤通信系统的每话路公里的造价较电缆通信的为低。光纤通信因有这些优点而得到迅速发展。

  1880年,A·G贝尔发明了利用太阳光作为光源的通话装置,光波在大气中传输,通话距离达213。后来改用孤光灯作为光源,延长通信距离。但光源在大气中传输受到尘土阻抗减弱,通信很不稳定,应用上受到很大的限制。1966年,高锟等人提示了实现低衰耗光导纤维的可能性。

  1970年,美国研制出衰耗为20分贝/公里的石英光纤和体积很小的半导体激光器。此后,光纤及激光器等部件的质量逐年迅速提高,因而以半导体激光器作为光源,以石英光纤作为光的传输媒介,以半导体光电二极管作为接收器件的光源通信系统迅速发展起来。

  80年代,以短波长光源和多模光纤为标志的第一代光通信技术已很成熟,无中断通信距离约为10公里,通信路次约为1000路,已用作市话局之间的中继线,也用于城市间的通信系统,但中继站较多,站距较短。以长波长光源和单模光纤为标志的第二代光纤通信技术也已成熟,无中继通信距离约为30公里,通信容量约为5000路,适用于长途干线通信。全光化和光集成化的光纤通信技术正在研究之中。

  全光化指的是在中继器中光信号直接被放大,省去了光——电转换和电——光转换过程。全光化的光集成化功能大大减少中断器和光端机的体积,降低功耗和成本,提高可靠性。

  光纤不仅可以在陆地广泛使用,而且还广泛铺设到大西洋、太平洋海底,这些海底光缆使得全球通信变得非常简单快捷。现在不少发达国家已经把光缆铺设到住宅前。为实现光纤到粉公室、光纤到家庭。为建设信息高速公路做准备。

  我国除了在公众通信长途干线上大力发展使用光纤外,还建立了专业光纤通信线路,许多城市的电话局中继线也采用光纤线路。有线电视网也采用光纤传输电视信号到家。光纤通信作为一种现代的通信技术,由于具有其他通信介质无可比拟的优点而日益受到人们的青睐,光纤在信息高速公路的基础设施建设中具有不可替代的作用。

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