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光纤通信
1966年英籍华人博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。1977年美国在芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。0.85微米波段的多模光纤为第一代光纤通信系统。1981年又实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。1984年实现了1.3微米单模光纤的通信系统,即第三代光纤通信系统。80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤通信系统,即第四代光纤通信系统。用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,为第五代光纤通信系统。新系统中,相干光纤通信系统,已达现场实验水平,将得到应用。光孤子通信系统可以获得极高的速率,20世纪末或21世纪初可能达到实用化。在该系统中加上光纤放大器有可能实现极高速率和极长距离的光纤通信。
光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输介质的一种通信方式。光纤通信系统的组成,一般由光发射机、光中继器、光纤、光接收机,光发射机的作用是进行电光转换,即把数字化的电脉冲信号码流转换成光脉冲信号码流并输入到光纤中进行传输。光中继器作用是补偿光能的衰减,恢复信号脉冲的形状,光纤线路的作用是把来自光发射机的光信号,以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。光接收机的作用是进行光电转换,即将由光纤传来的微弱光信号转换为电信号。
纤通信的特点与电缆或微波等电通信方式相比,光纤通信的优点如下 :
(1)传输频带极宽,通信容量很大;(2)由于光纤衰减小,无中继设备,故传输距离远;(3)串扰小,信号传输质量高;(4)光纤抗电磁干扰,保密性好;(5)光纤尺寸小,重量轻,便于传输和铺设;(6)耐化学腐蚀;(7)光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富,并节约了大量有色金属。光纤通信同时具有以下缺点:
(1)光纤弯曲半径不宜过小;(2)光纤的切断和连接操作技术复杂;(3)分路、耦合麻烦。
光纤通信是当今世界上发展最快的领域之一,也是我国与国际先进水平差距最小的一个领域。光纤通信的应用有如下几个方面:(1)光纤在全球通信网和各国公用电信网中作为传输线,(2)在计算机局域网和广域网的应用。(3)综合业务光纤接入网,(4)特殊通信手段,各种专用通信网。
光纤是光导纤维的简称,他是一个像头发那么粗细的透明玻璃丝,是一种新的光波导。光纤成圆柱形,由线芯、包层、涂覆层3部分组成。纤芯的粗细、纤芯的材料和包层的材料的折射率,对光纤的特性起着决定性作用。由线芯和包层组成的光纤成为裸纤,它的强度、柔韧性较差,在裸纤从高温炉拉出后2秒内进行涂覆,经过涂覆的光纤才能制成光缆,才可满足通信传输的要求,我们通常所说的光纤就是指这种经过涂覆后的光纤。
光纤的分类(1)按照制造光纤所用的材料分:石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。(2)按光在光纤中的传输模式分:单模光纤和多模光纤。(3)按最佳传输频率窗口分:常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。(4)按折射率分布情况分:阶跃型和渐变型光纤。(5)按光纤的工作波长分:短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。
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