光纖通信有很多優(yōu)點(diǎn):它傳輸頻帶寬、通信容量大;傳輸損耗低、中繼距離長;線徑細(xì)、重量輕,原料為石英,節(jié)省金屬材料,有利于資源合理使用;絕緣、抗電磁干擾性能強(qiáng);還具有抗腐蝕能力強(qiáng)、抗輻射能力強(qiáng)、可繞性好、無電火花、泄露小、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可在特殊環(huán)境或軍事上使用。
光纖通信的原理是:在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上,使光的強(qiáng)度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,并通過光纖發(fā)送出去;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(fù)原信息.
隨著信息技術(shù)傳輸速度日益更新,光纖技術(shù)已得到廣泛的重視和應(yīng)用。在多微機(jī)電梯系統(tǒng)中,光纖的應(yīng)用充分滿足了大量的數(shù)據(jù)通信正確、可靠、高速傳輸和處理的要求。光纖技術(shù)在電梯上的應(yīng)用,大大提高了整個控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度,使電梯系統(tǒng)的并聯(lián)群控性能有了明顯提高。電梯上所使用的光纖通信裝置主要由光源、光電接收器和光纖組成。
光纖通信的優(yōu)點(diǎn)有哪些?
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現(xiàn)代通信網(wǎng)的三大支柱是光纖通信、衛(wèi)星通信和無線電通信,而其中光纖通信是主體,這是因為光纖通信本身具有許多突出的優(yōu)點(diǎn):
1.頻帶寬,通信容量大。 光纖可利用的帶寬約為50000GHz,1987年投入使用的1.?7Gb/s光纖通信系統(tǒng),一對光纖能同時傳輸24192路電話,2.4Gb/s系統(tǒng),能同時傳輸30000多路電話。頻帶寬,對于傳輸各種寬頻帶信息具有十分重要的意義,否則,無法滿足未來寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)發(fā)展的需要。
2.損耗低,中繼距離長。 目前實用石英光纖的損耗可低于0.2dB/km,比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,若將來采用非石英系極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降至10-9dB/km。由于光纖的損耗低,所以能實現(xiàn)中繼距離長,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多千米,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系統(tǒng),其最大中繼距離則可達(dá)數(shù)千甚至數(shù)萬千米,這對于降低海底通信的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別的意義。
3.抗電磁干擾。 光纖是絕緣體材料,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受電氣化鐵路饋電線和高壓設(shè)備等工業(yè)電器的干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。
4.無串音干擾,保密性好。 光波在光纜中傳輸,很難從光纖中泄漏出來,即使在轉(zhuǎn)彎處,彎曲半徑很小時,漏出的光波也十分微弱,若在光纖或光纜的表面涂上一層消光劑效果更好,這樣,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,也可實現(xiàn)無串音干擾,在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?
5.光纖線徑細(xì)、重量輕、柔軟。 光纖的芯徑很細(xì),約為0.1mm,它只有單管同軸電纜的百分之一;光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。利用光纖這一特點(diǎn),使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決地下管道擁擠的問題,節(jié)約地下管道建設(shè)投資。此外,光纖的重量輕,光纜的重要比電纜輕得多,例如18管同軸電纜1m的重量為11kg,而同等容量的光纜1m重只有90g,這對于在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信更具有重要意義。還有,光纖柔軟可撓,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
6.光纖的原材料資源豐富,用光纖可節(jié)約金屬材料。 光纖的材料主要是石英(二氣化硅),地球上有取之不盡用之不竭的原材料,而電纜的主要材料是銅,世界上銅的儲藏量并不多,用光纖取代電纜,則可節(jié)約大量的金屬材料,具有合理使用地球資源的重大意義。光纖除具有以上突出的優(yōu)點(diǎn)外,還具有耐腐蝕力強(qiáng)、抗核幅射、能源消耗小等優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)是質(zhì)地脆、機(jī)械強(qiáng)度低,連接比較困難,分路、耦合不方便,彎曲半徑不宜太小等。這些缺點(diǎn)在技術(shù)上都是可以克服的,它不影響光纖通信的實用。近年來,光纖通信發(fā)展很快,它已深刻地改變了電信網(wǎng)的面貌,成為現(xiàn)代信息社會最堅實的基礎(chǔ),并向我們展現(xiàn)了無限美好的未來。
光纖通信之所以受到人們的極大重視,這是因為和其它通信手段相比,具有無以倫比的優(yōu)越性。
1、通信容量大
從理論上講,一根僅有頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖可以同時傳輸1000 億個話路。雖然目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到如此高的傳輸容量,但用一根光纖同時傳輸24 萬個話路的試驗已經(jīng)取得成功,它比傳統(tǒng)的明線、同軸電纜、微波等要高出幾十乃至上千倍以上。一根光纖的傳輸容量如此巨大,而一根光纜中可以包括幾十根甚至上千根光纖,如果再加上波分復(fù)用技術(shù)把一根光纖當(dāng)作幾根、幾十根光纖使用,其通信容量之大就更加驚人了。
2、中繼距離長
由于光纖具有極低的衰耗系數(shù)(目前商用化石英光纖已達(dá)0.19dB/km 以下),若配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備,可使其中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上。這是傳統(tǒng)的電纜(1.5km)、微波(50km)等根本無法與之相比擬的。因此光纖通信特別適用于長途一、二級干線通信。據(jù)報導(dǎo),用一根光纖同時傳輸24 萬個話路、100 公里無中繼的試驗已經(jīng)取得成功。此外,已在進(jìn)行的光孤子通信試驗,已達(dá)到傳輸120 萬個話路、6000 公里無中繼的水平。因此,在不久的將來實現(xiàn)全球無中繼的光纖通信是完全可能的。
3、保密性能好
光波在光纖中傳輸時只在其芯區(qū)進(jìn)行,基本上沒有光“泄露”出去,因此其保密性能極好。
4、適應(yīng)能力強(qiáng)
適應(yīng)能力強(qiáng)是指,不怕外界強(qiáng)電磁場的干擾、耐腐蝕,可撓性強(qiáng)(彎曲半徑大于25 厘米時其性能不受影響)等。
5、體積小、重量輕、便于施工維護(hù)
光纜的敷設(shè)方式方便靈活,既可以直埋、管道敷設(shè),又可以水底和架空。
6、原材料來源豐富,潛在價格低廉