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技术答疑

光纤通讯如何传递信息?光纤通讯有何缺点?

光纤通讯在生活中扮演着重要角色,但大家对光纤通讯知识并非十分了解,如光纤通讯如何传递信息、光纤通讯的优点是什么、光纤通讯的缺点是什么。为增进大家对光纤通讯的认识,本文将对这三个问题予以探讨。


一、光纤通讯信息传递
 
光纤通信是利用在光导纤维里衰减最小的波长为1330nm和1550nm的激光进行信号传输,将所有要传输的信息都变成数字信号,全用1和0来表示,那么信号就可以用有光表示1,无光表示0,传输的激光器不停的闪烁,但频率相当高,人眼时觉查不出来的,看到的是一直亮着的.
 
1、光纤通讯的载体
 
光纤通讯是以光波为载体,光缆为传输煤质的一种通信方式。一定是以光波为载体光波承载着数字信号在光纤中传播。
 
2、光纤通讯的应用领域
 
光纤通讯的应用领域是很广泛的,主要用于市话中继线,光纤通讯的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现以逐步使用光纤通讯并形成了占全球优势的比特传输方法;用于全球通信网、各国的公共电信网(如中国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线);它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV)系统,用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。
光纤传输系统主要由:光发送机、光接收机、光缆传输线路、光中继器和各种无源光器件构成。要实现通信,基带信号还必须经过电端机对信号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。
 
它适合于光纤模拟通信系统中,而且也适用于光纤数字通信系统和数据通信系统。在光纤模拟通信系统中,电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理,而电信号反处理则是发端处理的逆过程,即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中,电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化,即脉冲编码调制(PCM )和线路码型编码处理等,而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通讯,电信号处理主要包括对信号进行放大,和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。瑞起电力,一站式服务世界电力用户。长沙瑞起机电设备公司生产电力绝缘子、瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子、线路绝缘子、悬式绝缘子、针式绝缘子、盘式绝缘子、拉紧式绝缘子、避雷器、隔离开关、变压器、负荷开关、箱式变电站、跌落式熔断器、电缆、电力金具,欢迎垂询。网址:www.hncmec.com, QQ:179934537。
 
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二、光纤通讯优缺点
 
1、光纤通讯优点
 
1.1、通信容量大
 
从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24万个话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量之大就更加惊人了。
 
1.2、中继距离长
 
由于光纤具有极低的衰耗系数(目前商用化石英光纤已达0.19dB/km以下),若配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆(1.5km)、微波(50km)等根本无法与之相比拟的。因此光纤通讯特别适用于长途一、二级干线通信。据报导,用一根光纤同时传输24万个话路、100公里无中继的试验已经取得成功。此外,已在进行的光孤子通信试验,已达到传输120万个话路、6000公里无中继的水平。因此,在不久的将来实现全球无中继的光纤通讯是完全可能的。

1.3、保密性能好
 
光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上没有光“泄露”出去,因此其保密性能极好。
 
1.4、适应能力强
 
适应能力强是指,不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀,可挠性强(弯曲半径大于25厘米时其性能不受影响)等。
 
1.5、体积小、重量轻、便于施工维护
 
光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底和架空。
 
1.6、原材料来源丰富,潜在价格低廉
 
制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子,而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的
 
2、光纤通讯缺点
 
2.1、光纤性质脆,需要适当地涂敷加以保护。此外,为了保证能承受一定的敷设张力,在光纤结构上也需要多加考虑。
 
2.2、切断和连接光纤时,需要高精度的切断接续技术,这在电缆连接时是没有的。
 
2.3、分路耦合不方便。
 
2.4、光纤不能输送中继器所需要的电能。
 
2.5、弯曲半径不宜太小。

3、光纤通信本身具有许多突出的优点:
 
3.1.频带宽,通信容量大。 光纤可利用的带宽约为50000GHz,1987年投入使用的1.7Gb/s光纤通信系统,一对光纤能同时传输24192路电话,2.4Gb/s系统,能同时传输30000多路电话。频带宽,对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义,否则,无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。
 
3.2.损耗低,中继距离长。 目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km,比其它任何传输介质的损耗都低,若将来采用非石英系极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降至10-9dB/km。由于光纤的损耗低,所以能实现中继距离长,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多千米,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系统,其最大中继距离则可达数千甚至数万千米,这对于降低海底通信的成本、提高可靠性和稳定性具有特别的意义。
 
3.3.抗电磁干扰。 光纤是绝缘体材料,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,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,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。
 
3.4.无串音干扰,保密性好。 光波在光缆中传输,很难从光纤中泄漏出来,即使在转弯处,弯曲半径很小时,漏出的光波也十分微弱,若在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂效果更好,这样,即使光缆内光纤总数很多,也可实现无串音干扰,在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
 
3.5.光纤线径细、重量轻、柔软。 光纤的芯径很细,约为0.1mm,它只有单管同轴电缆的百分之一;光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。利用光纤这一特点,使传输系统所占空间小,解决地下管道拥挤的问题,节约地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,光缆的重要比电缆轻得多,例如18管同轴电缆1m的重量为11kg,而同等容量的光缆1m重只有90g,这对于在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信更具有重要意义。还有,光纤柔软可挠,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。
 
3.6.光纤的原材料资源丰富,用光纤可节约金属材料。 光纤的材料主要是石英(二气化硅),地球上有取之不尽用之不竭的原材料,而电缆的主要材料是铜,世界上铜的储藏量并不多,用光纤取代电缆,则可节约大量的金属材料,具有合理使用地球资源的重大意义。光纤除具有以上突出的优点外,还具有耐腐蚀力强、抗核幅射、能源消耗小等优点,其缺点是质地脆、机械强度低,连接比较困难,分路、耦合不方便,弯曲半径不宜太小等。这些缺点在技术上都是可以克服的,它不影响光纤通信的实用。近年来,光纤通信发展很快,它已深刻地改变了电信网的面貌,成为现代信息社会最坚实的基础,并向我们展现了无限美好的未来。
光纤通信之所以受到人们的极大重视。

4、和其它通信手段相比,光纤电缆还具有无以伦比的优越性。
 
4.1.通信容量大
 
从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量之大就更加惊人了。
 
4.2.中继距离长
 
由于光纤具有极低的衰耗系数(目前商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下),若配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆(1.5km)、微波(50km)等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。据报导,用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。此外,已在进行的光孤子通信试验,已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此,在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。
 
4.3.保密性能好
 
光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上没有光“泄露”出去,因此其保密性能极好。
 
4.4.适应能力强
 
适应能力强是指,不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀,可挠性强(弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响)等。
 
4.5.体积小、重量轻、便于施工维护
 
光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底和架空。
 
4.6.原材料来源丰富,潜在价格低廉
 
制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子,而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的

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