光纤通讯根底常识点

2017-04-23 19:35分类：电子技术阅读：

光纤通讯根底常识点
光纤通讯(Fiber-optic communication)，也作光纤通讯。光纤通讯是以光作为信息载体，以光纤作为传输前语的通讯办法，首要将电信号改换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，归于有线通讯的一种。光通过调变后便能带着资讯。自1980年代起，光纤通讯体系关于电信工业发作了改造性，一同也在数位年代里扮演十分首要的人物。光纤通讯传输容量大，保密性好等利益。光纤通讯如今现已成为当今最首要的有线通讯办法。
从原理上看，构成光纤通讯的根柢物质要素是光纤、光源和光查看器。光纤除了按制造技能、资料构成以及光学特性进行分类外，在运用中，光纤常按用处进行分类，可分为通讯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，而功用器材光纤则指用于结束光波的拓宽、整形、分频、倍频、调制以及光振动等功用的光纤，并常以某种功用器材的办法呈现。
光纤通讯是运用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通讯办法，被称之为“有线”光通讯。当今，光纤以其传输频带宽、抗烦扰性高和信号衰减小，而远优于电缆、微波通讯的传输，已成为世界通讯中首要传输办法。

1.光纤通讯的前史
1966年英籍中国人高锟(Charles Kao)宣告论文提出用石英制造玻璃丝(光纤)，其损耗可达20dB/km，可结束大容量的光纤通讯。其时，世界上只需少数人信赖，如英国的规范电信试验室(STL)、美国的Corning玻璃公司，Bell试验室等领导。
2009年高锟因创造光纤取得诺贝尔奖。
1970年，Corning公司研宣告丢掉低达20dB/km，长约30 m的石英光纤，风闻花费了3000千万美元。
1976年Bell试验室在华盛顿亚特兰大树立了一条试验线路，传输速率仅45Mb/s，只能传输数百路电话，而用中同轴电缆可传输1800路电话。因为其时髦无通讯用的激光器，而是用发光二极管(LED)做光纤通讯的光源，所以速率很低。
1984年摆布，通讯用的半导体激光器研发成功，光纤通讯的速率抵达144Mb/s，可传输1920路电话。
1992年一根光纤传输速率抵达2.5Gb/s，恰当3万余路电话。
1996年，各种波长的激光器研发成功，可结束多波长多通道的光纤通讯，即所谓“波分复用”(WDM)技能，也即是在1根光纤内，传输多个纷歧样波长的光信号。所以光纤通讯的传输容量倍增。
2000年，运用WDM技能，一根光纤光纤传输速率抵达640Gb/s。有人对高锟1976年发了解光纤，而2010年才取得诺贝尔奖有很大的疑问。实习上，从以上光纤翻开史能够看出，虽然光纤的容量很大，没有高速度的激光器和微电子仍不能体现光纤超大容量的效果。电子器材的速率才抵达吉比特/秒量级，各种波长的高速激光器的呈现使光纤传输抵达太比特/秒量级(1Tb/s=1000 Gb/s)，咱们才知道到“光纤的创造致使了通讯技能的一场改造!”

2.光纤通讯构成有些
　　最根柢的光纤通讯体系由光发信机、光收信机、光纤线路、中继器以及无源器材构成。其间光发信机担任将信号改动成适宜适在光纤上载输的光信号，光纤线路担任传输信号，而光收信机担任接纳光信号，并从中获取信息，然后改动成电信号，毕竟得到对应的话音、图象、数据等信息。

　　(1)光发信机----由光源、驱动器和调制器构成，结束电/光改换的光端机。其功用是将来自于电端机的电信号对光源宣告的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
　　(2)光收信机----由光查看器和光拓宽器构成，结束光/电改换的光端机。其功用是将光纤或光缆传输来的光信号，经光查看器改动为电信号，然后，再将这纤细的电信号经拓宽电路拓宽到满意的电平，送到接纳端的电端汲去。
　　(3)光纤线路----其功用是将发信端宣告的已调光信号，通过光纤或光缆的远间隔传输后，耦合到收信端的光查看器上去，结束传送信息使命。
　　(4)中继器----由光查看器、光源和判定再生电路构成。它的效果有两个：一个是抵偿光信号在光纤中传输时遭到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。
　　(5)无源器材----包含光纤联接器、耦合器等，结束光纤间的联接、光纤与光端机的联接及耦合。
3.光纤通讯技能特性
（1)通讯容量大、传输间隔远；一根光纤的潜在带宽可达20THz。选用这么的带宽，只需一秒钟摆布，即可将人类古今中外悉数文字资料传送结束。400Gbit/s体系现已投入商业运用。光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm邻近，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。因而，无中继传输间隔可达几十、乃至上百公里。
(2)信号烦扰小、保密功用好；
(3）抗电磁烦扰、传输质量佳，电通讯不能处理各种电磁烦扰疑问，唯有光纤通讯不受各种电磁烦扰。
(4）光纤规范小、分量轻，便于铺设和运送；
(5）资料来历丰盛，环境维护好，有利于节省有色金属铜。
(6）无辐射，难于偷听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。[1]
(7)光缆习气性强，寿数长。
(8）质地脆，机械强度差。
(9）光纤的堵截和接续需求必定的东西、设备和技能。
(10）分路、耦合不活络。
(11）光纤光缆的曲折半径不能过小（>20cm）
(12）有供电艰难疑问。
运用光波在光导纤维中传输信息的通讯办法．因为激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显着利益，光纤通讯中的光波首要是激光，所以又名做激光－光纤通讯．
4.光纤通讯原理
光纤通讯的原理即是：在发送端首要要把传送的信息(如话音)成为电信号，然后调制到激光器宣告的激光束上，使光的强度随电信号的凹凸(频率)改动而改动，并通过光纤通过光的全反射原理传送;在接纳端，查看器收到光信号后把它改换成电信号，经解调后康康复信息。
　　光通讯恰是运用了全反射原理，当光的写入角满意必定的条件时，光便能在光纤内构满意反射，然后抵达长间隔传输的意图。光纤的导光特性依据光射线在纤芯和包层界面上的全反射，使光线绑缚在纤芯中传输。光纤中有两种光线，即子午光线和斜射光线，子午光线是坐落子午面上的光光线，而斜射光线是不通过光纤轴线传输的光线