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最新光纖的特點(diǎn)及其原理介紹圖片通用

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最新光纖的特點(diǎn)及其原理介紹圖片通用
時(shí)間:2024-06-23 15:09:18     小編:zdfb

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光纖的特點(diǎn)及其原理介紹圖片篇一

光是一種電磁波,,可見光部分波長(zhǎng)范圍是:390~760nm(納米)。大于760nm部分是紅外光,,小于390nm部分是紫外光,。光纖中的應(yīng)用有三種:850nm,1310nm,,1550nm,。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的光纖的特點(diǎn),希望能幫到大家,!

(1)通信容量大,、傳輸距離遠(yuǎn);一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20thz,。采用這樣的帶寬,,只需一秒鐘左右,即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢,。目前400gbit/s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用,。光纖的損耗極低,在光波長(zhǎng)為1.55μm附近,,石英光纖損耗可低于0.2db/km,,這比目前任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此,,無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)幾十,、甚至上百公里。

(2)信號(hào)串?dāng)_小,、保密性能好,;

(3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)題,,唯有光纖通信不受各種電磁干擾,。

(4)光纖尺寸小、重量輕,,便于敷設(shè)和運(yùn)輸,;

(5)材料來(lái)源豐富,環(huán)境保護(hù)好,,有利于節(jié)約有色金屬銅,。

(6)無(wú)輻射,難于竊聽,,因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外,。

(7)光纜適應(yīng)性強(qiáng),壽命長(zhǎng),。

(8)質(zhì)地脆,,機(jī)械強(qiáng)度差。

(9)光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具,、設(shè)備和技術(shù),。

(10)分路、耦合不靈活,。

(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過(guò)?。?gt;20cm)

(12)有供電困難問(wèn)題。

利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的通信方式,。由于激光具有高方向性,、高相干性、高單色性等顯著優(yōu)點(diǎn),,光纖通信中的光波主要是激光,,所以又叫做激光—光纖通信。

光導(dǎo)纖維是由兩層折射率不同的玻璃組成,。內(nèi)層為光內(nèi)芯,,直徑在幾微米至幾十微米,外層的直徑0.1~0.2mm,。一般內(nèi)芯玻璃的折射率比外層玻璃大1%,。根據(jù)光的折射和全反射原理,當(dāng)光線射到內(nèi)芯和外層界面的角度大于產(chǎn)生全反射的臨界角時(shí),,光線透不過(guò)界面,,全部反射。

直到1960年,,美國(guó)科學(xué)家maiman發(fā)明了世界上第一臺(tái)激光器后,,為光通訊提供了良好的光源,。隨后二十多年,人們對(duì)光傳輸介質(zhì)進(jìn)行了攻關(guān),,終于制成了低損耗光纖,,從而奠定了光通訊的基石。從此,,光通訊進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段,。

頻帶寬

頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高,,可以傳輸信號(hào)的頻帶寬度就越大,。在vhf頻段,載波頻率為48.5mhz~300mhz,。帶寬約250mhz,,只能傳輸27套電視和幾十套調(diào)頻廣播??梢姽獾念l率達(dá)100000ghz,,比vhf頻段高出一百多萬(wàn)倍。盡管由于光纖對(duì)不同頻率的光有不同的損耗,,使頻帶寬度受到影響,,但在最低損耗區(qū)的頻帶寬度也可達(dá)30000ghz。目前單個(gè)光源的帶寬只占了其中很小的一部分(多模光纖的頻帶約幾百兆赫,,好的單模光纖可達(dá)10ghz以上),采用先進(jìn)的.相干光通信可以在30000ghz范圍內(nèi)安排2000個(gè)光載波,,進(jìn)行波分復(fù)用,,可以容納上百萬(wàn)個(gè)頻道。

損耗低

在同軸電纜組成的系統(tǒng)中,,最好的電纜在傳輸800mhz信號(hào)時(shí),,每公里的損耗都在40db以上。相比之下,,光導(dǎo)纖維的損耗則要小得多,,傳輸1.31um的光,每公里損耗在0.35db以下若傳輸1.55um的光,,每公里損耗更小,,可達(dá)0.2db以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍,,使其能傳輸?shù)木嚯x要遠(yuǎn)得多,。此外,光纖傳輸損耗還有兩個(gè)特點(diǎn),,一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗,,不需要像電纜干線那樣必須引入均衡器進(jìn)行均衡,;二是其損耗幾乎不隨溫度而變,不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動(dòng),。

重量輕

因?yàn)楣饫w非常細(xì),,單模光纖芯線直徑一般為4um~10um,外徑也只有125um,,加上防水層,、加強(qiáng)筋、護(hù)套等,,用4~48根光纖組成的光纜直徑還不到13mm,,比標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的直徑47mm要小得多,加上光纖是玻璃纖維,,比重小,,使它具有直徑小、重量輕的特點(diǎn),,安裝十分方便,。

抗干擾能力強(qiáng)

因?yàn)楣饫w的基本成分是石英,只傳光,,不導(dǎo)電,,不受電磁場(chǎng)的作用,在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場(chǎng)的影響,,故光纖傳輸對(duì)電磁干擾,、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱?,在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽,,因而利于保密。

保真度高

因?yàn)楣饫w傳輸一般不需要中繼放大,,不會(huì)因?yàn)榉糯笠胄碌姆蔷€性失真,。只要激光器的線性好,就可高保真地傳輸電視信號(hào),。實(shí)際測(cè)試表明,,好的調(diào)幅光纖系統(tǒng)的載波組合三次差拍比c/ctb在70db以上,交調(diào)指標(biāo)cm也在60db以上,,遠(yuǎn)高于一般電纜干線系統(tǒng)的非線性失真指標(biāo),。

工作性能可靠

我們知道,一個(gè)系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān),。設(shè)備越多,,發(fā)生故障的機(jī)會(huì)越大。因?yàn)楣饫w系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個(gè)放大器),,可靠性自然也就高,,加上光纖設(shè)備的壽命都很長(zhǎng),,無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)50萬(wàn)~75萬(wàn)小時(shí),其中壽命最短的是光發(fā)射機(jī)中的激光器,,最低壽命也在10萬(wàn)小時(shí)以上,。故一個(gè)設(shè)計(jì)良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非??煽康?。

成本不斷下降

目前,有人提出了新摩爾定律,,也叫做光學(xué)定律(optical law),。該定律指出,光纖傳輸信息的帶寬,,每6個(gè)月增加1倍,,而價(jià)格降低1倍。光通信技術(shù)的發(fā)展,,為internet寬帶技術(shù)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ),。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個(gè)障礙。由于制作光纖的材料(石英)來(lái)源十分豐富,,隨著技術(shù)的進(jìn)步,,成本還會(huì)進(jìn)一步降低;而電纜所需的銅原料有限,,價(jià)格會(huì)越來(lái)越高,。顯然,今后光纖傳輸將占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),,成為建立全省,、以至全國(guó)有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。

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