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光纖的特點及其原理介紹圖片篇一

光是一種電磁波,，可見光部分波長范圍是：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,，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,，無中繼傳輸距離可達(dá)幾十、甚至上百公里,。

（2）信號串?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）材料來源豐富,，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅,。

（6）無輻射,，難于竊聽，因為光纖傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外,。

（7）光纜適應(yīng)性強(qiáng),，壽命長。

（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?。?gt;20cm）

（12）有供電困難問題,。

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,，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,，光線透不過界面，全部反射,。

直到1960年,，美國科學(xué)家maiman發(fā)明了世界上第一臺激光器后，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,。可見光的頻率達(dá)100000ghz,，比vhf頻段高出一百多萬倍,。盡管由于光纖對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個光載波,，進(jìn)行波分復(fù)用，可以容納上百萬個頻道,。

損耗低

在同軸電纜組成的系統(tǒng)中,，最好的電纜在傳輸800mhz信號時,，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特點,，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。

重量輕

因為光纖非常細(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，安裝十分方便,。

抗干擾能力強(qiáng)

因為光纖的基本成分是石英,，只傳光，不導(dǎo)電,，不受電磁場的作用,，在其中傳輸?shù)墓庑盘柌皇茈姶艌龅挠绊懀使饫w傳輸對電磁干擾,、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力,。也正因為如此，在光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽,，因而利于保密,。

保真度高

因為光纖傳輸一般不需要中繼放大,，不會因為放大引入新的非線性失真。只要激光器的線性好,，就可高保真地傳輸電視信號,。實際測試表明，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)會越大,。因為光纖系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少（不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個放大器）,，可靠性自然也就高，加上光纖設(shè)備的壽命都很長,，無故障工作時間達(dá)50萬～75萬小時,，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10萬小時以上,。故一個設(shè)計良好,、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非常可靠的,。

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個月增加1倍,，而價格降低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障礙,。由于制作光纖的材料（石英）來源十分豐富，隨著技術(shù)的進(jìn)步,，成本還會進(jìn)一步降低,；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高,。顯然,，今后光纖傳輸將占絕對優(yōu)勢，成為建立全省,、以至全國有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段,。

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