光通信原理和光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢

導讀： 光纖通信是由一系列光通信器件組成。光器件分為有源器件和無源器件。

光通信原理

光通信原理如下圖，在發(fā)送端首先要把傳送的信息（如話音）轉(zhuǎn)變成電信號，然后將電信號調(diào)制到激光器（光源）發(fā)出的激光束上，使光的強度隨電信號的幅度（頻率）變化而變化，并通過光的全反射原理，將光信號在光纖傳輸；由于光纖存在損耗和色散，光信號經(jīng)過一段距離傳輸后會發(fā)生衰減和失真，需在光中繼器處對衰減的信號進行放大，對失真的波形進行修復；在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復原信息。

光纖傳輸優(yōu)勢：

● 通信容量大，通信距離長，靈敏度高，不受噪聲的干擾

● 體積小、重量輕、壽命長、物美價廉

● 絕緣、耐高壓、高溫、腐蝕，適應能力強

● 保密性高

● 原材料來源豐富潛在價格低廉：制造石英光纖的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中資源豐富，因此其價格較低

光纖通信是由一系列光通信器件組成。光器件分為有源器件和無源器件。光有源器件是光通信系統(tǒng)中將電信號轉(zhuǎn)換成光信號或?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號的關鍵器件，是光傳輸系統(tǒng)的心臟。光無源器件是光通信系統(tǒng)中需要消耗一定能量、但沒有光電或電光轉(zhuǎn)換的器件，是光傳輸系統(tǒng)的關鍵節(jié)點，主要包括光纖連接器、波分復用器、光分路器、光開關、光環(huán)形器和光隔離器等。

● 光纖跳線（又稱光纖連接器）是指光纜兩端都裝上連接器插頭，用來實現(xiàn)光路活動連接；一端裝有插頭則稱為尾纖。

● 波分復用器（WDM）是將一系列載有信息、但波長不同的光信號合成一束，沿著單根光纖傳輸；在接收端再用某種方法，將各個不同波長的光信號分開的通信技術。

● 光分路器（又稱分光器）是具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件。光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導型（PLC型）兩種。

● 光開關是一種光路轉(zhuǎn)換器件，是一種具有一個或多個可選的傳輸端口的光學器件，其作用是對光傳輸線路或集成光路中的光信號進行物理切換或邏輯操作。

● 光環(huán)形器是一種多端口的具有非互易特性的光器件。光信號由任一端口輸入時，按數(shù)字順序從下一端口以很小的損耗輸出，從1端口輸入信號，信號只能從2端口輸出，同樣，從2端口輸入的信號只能從3端口輸出，以此類推，故稱作環(huán)行器。

● 光隔離器是一種只允許單向光通過而阻止向相反方向通過的無源光器件，其工作原理是基于法拉第旋轉(zhuǎn)的非互易性。