光通信基础知识..
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光通信基础
光通信基础是指利用光作为传输介质进行通信的技术。
光通信作为一种高速、高带宽、低延迟的通信方式,已经成为现代通信领域的重要组成部分。
本文将从光通信基础的原理、应用和未来发展等方面进行探讨。
光通信的基础原理是利用光纤作为介质传输信息。
光纤是一种细长的玻璃纤维,能够将光信号沿着其传输,具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。
光通信系统一般包括光源、调制器、光纤、接收器等部分。
光源可以是激光器或LED 灯等,通过调制器将电信号转换成光信号,经过光纤传输到接收器,再将光信号转换为电信号进行解码。
这样就实现了信息的传输。
光通信在各个领域都有广泛的应用。
在通信领域,光通信可以实现高速、高带宽的数据传输,适用于互联网、移动通信等场景。
在医疗领域,光纤传感技术可以实现对人体内部的观测和检测,用于医学诊断和治疗。
在军事领域,光通信可以实现安全、抗干扰的通信,保障国家安全。
在工业领域,光通信可以实现工业自动化和智能制造,提高生产效率和质量。
未来,随着5G、物联网、人工智能等技术的发展,光通信将迎来更广阔的发展空间。
未来的光通信系统将更加智能化、高效化,能够适应复杂多变的通信环境。
同时,光通信的成本也将进一步降低,普及范围将更广。
总的来说,光通信基础是现代通信领域不可或缺的一部分。
其高速、高带宽、低延迟等优点使其在各个领域都有广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和发展,光通信将为人类社会带来更多的便利和发展机遇。
希望在未来的发展中,光通信技术能够更好地服务于人类社会的发展和进步。
一、光纤通信的基本知识(一)光纤通信的概念1870年的一天,英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理,他做了一个简单的实验:在装满水的木桶上钻个孔,然后用灯从桶上边把水照亮。
结果使观众们大吃一惊。
人们看到,放光的水从水桶的小孔里流了出来,水流弯曲,光线也跟着弯曲,光居然被弯弯曲曲的水俘获了。
这些现象引起了丁达尔的注意,经过他的研究,发现这是由于全反射的作用,由于水等介质密度由于比周围的物质(如空气)大,即光从水中射向空气,当入射角大于某一角度时,折射光线消失,全部光线都反射回水中。
表面上看,光好像在水流中弯曲前进。
后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维,当光线以合适的角度射入玻璃纤维时,光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。
由于这种纤维能够用来传输光线,所以称它为光导纤维。
(视频)光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。
(视频)(二)光纤通信的发展光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。
采用光纤通信是通信史上的重大变革,美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路,而致力于发展光纤通信。
中国光纤通信已进入实用阶段。
(三)光纤通信的优缺点1、光纤通信的优点现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信,而其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点: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。
光纤连接头,连接和接插面板连接头是为了对光纤连接的时候能有低的损耗和为连接点提供机械上和环境上的保护,容易进行连接和断开。
大部分的连接头的损耗要比接合大。
EIA/TIA 568 标准的连接头的损耗规定必须小于0.75dB.造成连接额外损耗的原因有空间隔离(Arial separation), 角度没对齐(Angular misalignment), 径向位移(Radial displacement), 纤芯扭曲(core distortion), 纤芯不匹配(core mismatch), 数值孔径不匹配(NA mismatch)等。
空间隔离和角度没对齐是造成额外损耗的主要因素。
对于光纤连接头来说,最重要的部分是套圈(ferrule),它可以是瓷,塑料,也可以是金属,光纤置于套圈中央,为光纤连接提供精确对齐和保护。
主要部分(body)和套圈连接,然后是弹簧套在主体(body)上,然后加上旋套。
很多情况下,主体上有一个栓(key)来使得连接只能朝一个方向上转动和连接。
在连接光纤的地方有一个后壳(backshell)来释放应力,可以是橡胶等有韧性的材料。
光纤的端面需要抛光,使得端面平滑整齐,多模光纤的端面可以是平的,而单模光纤端面有点圆。
对于多模光纤来说平的端面就可以接受了,但是对于单模光纤,平的端面带来的菲涅尔反射会影响到系统的性能,包括对激光器的影响和对高速数据的影响。
把端面弄圆一点可以减低反射,这种端面叫PC(physical contact). 其他类型的端面有SPC, 和APC. SPC(Super PC)端面是一个180度的球面,APC(Angle PC)是一个有一定倾斜角度的端面。
端面的打磨是一个精细的工作,即使是一点的偏离都不可以接受。
这使得PC端面的连接头相对别的普通连接头要贵很多。
连接头可以分好几类,包括在线连接(inline), 和有源器件的连接,如激光器等,还有就是军事上应用的连接头,衰减连接等等。
光通信技术的基础知识随着信息技术的不断发展,人们对于通信技术的需求也越来越高。
在这个大数据时代,通信技术已经成为了人们生产、生活和社交中不可或缺的一部分。
而随着光通信技术的兴起,人们对于传输速率和传输信号质量的追求也不断提高。
那么什么是光通信技术呢?它的基础知识有哪些呢?下面就让我们来了解一下。
一、什么是光通信技术?光通信技术是利用光波来传递信息的通信技术,它的传输速度快且带宽高,具有广阔的应用前景。
光通信技术已经成为现代通信业的重要领域之一,它应用于许多领域,比如:电视、电脑、互联网等等。
二、光通信的原理光通信的原理是利用光波传输信息,这里的光波指的是电磁波的一种。
光波的传播速度很快,达到每秒约30万公里,而且光波的带宽也非常大,可以支持高速数据传输。
光通信的传输过程主要分为三个步骤:1.信号的产生:光通信的信号可以由光源产生,光源可以是激光器、LED等光电器件。
2.信号的调制:信号调制是将信息信号转换成光通信能够传输的信号,通常采用调制器将信息转换成光脉冲信号。
3.信号的传输:光脉冲信号通过光纤进行传输,经过光放大器放大,最终被接收端接收并解调为原始信号。
三、光通信的应用光通信技术应用广泛,除了在电视、电脑、互联网等领域中使用,还应用于以下领域:1.航空航天领域:光通信技术可以用于卫星通信、星地通信等。
2.医疗领域:医疗器械中的光纤系统可以用于手术、诊断等。
3.工业领域:应用于机器人控制、传感器监视等。
四、光通信的发展趋势随着社会的不断发展,人们对于光通信技术的需求也越来越多,所以光通信技术的发展也受到了人们的广泛关注。
未来的发展方向主要体现在以下几个方面:1.提高传输速度:研究者面临着更高的数据传输速率、更广泛的带宽需求以及更有效的通信方式的挑战。
因此,研究和开发更高速、更有效的光通信技术是未来的发展方向。
2.节约能源:未来光通信技术需要节约能源,以减少环境污染,实现经济、社会和环境的可持续发展。