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光纤是用什么原理?光是怎样将转化成其它形式的信号?

2023-08-08 07:08:10
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皮皮

光纤原理

1、光纤传输材料 :

综合布线系统中使用的光纤为玻璃多模850nm波长的LED,传输率为100M/bps,有效范围约20Km.其纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成。内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高。由物理学可知,在两种介质的界面上,当光从折射率高的一侧射入折射率高的一侧时,只要入射角度大于一个临界值,就会发生反射现象,能量将不受损失。这时包在外围的覆盖层就象不透明的物质一样,防止了光线在穿插过程中从表面逸出。只有那些初始入射角偏小的光线才有折射发生,并且在很短距离内就被外层物质吸收干净。

目前生产的光纤,无论是玻璃介质还是塑料介质,都可传输全部可见光和部分红外光谱。用光纤做的光缆有多种结构形式。短距离用的光缆主要有两种,一种层结构光缆是在中心加钢丝或尼龙丝,外束有若干根光纤,外面在加一层塑料护套;另一种是高密度光缆,它有多层丝带叠合而成,每一层丝带上平行敷设了一排光纤。

用光纤做的光缆有多种结构形式。短距离用的光缆主要有两种,一种层结构.光缆是在中心加钢丝或尼龙丝,外束有若干根光纤,外面在加一层塑料护套;另一种是高密度光缆,它有多层丝带叠合而成,每一层丝带上平行敷设了一排光纤。

2、光纤传输过程:

由发光二极管LED或注入型激光二极管ILD发出光信号沿光媒体传播,在另一端则有PIN或APD光电二极管作为检波器接收信号。对光载波的调制为移幅键控法,又称亮度调制(IntensityModulation)。典型的做法是在给定的频率下,以光的出现和消失来表示两个二进制数字。发光二极管LED和注入型激光二极管ILD的信号都可以用这种方法调制,PIN和ILD检波器直接响应亮度调制。

功率放大——将光放大器置于光发送端之前,以提高入纤的光功率。使整个线路系统的光功率得到提高。在线中继放大——建筑群较大或楼间距离较远时,可起中继放大作用,提高光功率。前置放大——在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大,以提高接收能力。

3、光纤传输特性:

光缆不易分支,因为传输的是光信号,所以一般用于点到点的连接。光纤的总线拓扑结构的实验性多点系统已经建成,但是价格还太贵。原则上,由于光纤功率损失小、衰减少,有较大的带宽潜力,因此,一般光纤能够支持的分接头数比双绞线或同轴电缆多得多。目前低价可靠的发送器为0.85um波长的发光二极管LED,能支持100Mbps的传输率和1.5~2KM范围内的局域网。激光二极管的发送器成本较高,且不能满足百万小时寿命的要求。

运行在0.85um波长的发光二极管检波器PIN也是低价的接收器。雪崩光二极管的信号增益比PIN大,但要用20~50V的电源,而PIN检波器只需用5V电源。如果要达到更远距离和更高速率,则可用1.3um波长的系统,这种系统衰减很小,但要比0.85um波长系统贵源。另外,与之配套的光纤连接器也很重要,要求每个连接器的连接损耗低于25dB,易于安装,价格较低。光纤的芯子和孔径愈大,从发光二极管LED接收的光愈多,其性能就愈好。芯子直径为100um,包层直径为140um 的光纤,可提供相当好的性能。其接收的光能比62.5/125um光纤的多4dB,比50/125um光纤多8.5dB。运行在0.8um波长的光纤衰减为6dB/Km,运行在1.3um波长的光纤衰减为4dB/Km。0.8um的光纤频宽为150MHz/Km,1.3um的光纤频宽为500MHz/Km。

综合布线系统中,主干线使用光纤做为传输介质是十分合适的,而且是必要的。

目前采用一种光波波分复用技术WDM(WAVELENGTH DIVISION MULTI-PLEXING),可以在一条线路上复用、发送、传输多个位,一般按一个字节八位并行传输,对每个位流使用不同的波长,所以它所需的支持电路可在低速率下运行。WDM的光纤链路适合于字节宽度的设备接口,是一种新的数据传输系统。

(l)激光通信

用光传递信息,在今天十分普遍。比如,舰船用灯语通信,交通灯用红、黄、绿三色调度。但是所有这些用普通光传递信息的方式,都只能局限在短距离内。要想把信息通过光直接传递到遥远的地方,就不能用普通光,而只能动用激光。

那么如何传递激光呢?我们知道,电是可以沿着铜线输送的,但光是不能沿着普通金属线输送的。为此,科学家们研制出来一种能够传输光的细丝,叫作光导纤维,简称光纤。光纤是用特种玻璃材料制成的,直径比人的头发丝还要细,通常为50~150 微米,而且非常柔软。

实际上,光纤的内芯是高折射率的透明光学玻璃,而外面的包皮层则是用低折射率的玻璃或塑料制成。这样的结构,一方面能使光沿着内芯折射前进,就像水在自来水管里往前流动,电在导线中往前传输一样,即使千绕百折也没有什么影响。另一方面,低折射率的包皮层又能阻止光外泄,就像水管不会渗水,电线的绝缘层不会导电一样。

光导纤维的出现解决了传递光的途径,但并不是说有了它就可以把任何光都能传送到很远很远的地方去。只有亮度高、颜色纯、方向性好的激光,才是传递信息最理想的光源,它从光纤的一端输入后,几乎没有什么损失又从另一端输出。因此,光通信实质上就是激光通信,它具有容量大、质量高、材料来源广、保密性强、经久耐用等优点,被科学家们誉为通信领域的一场革命,是技术革命中最辉煌的成果之一。

激光通信先进在哪里?激光通信的优点首先是容量大。它的容量有多大呢?当我们平时打电话时,讲着讲着有时会串进来不相干的说话声。这种打架现象是由于一对电话线上只能通过一路电话,如果另外串进来一路电话,正常的通话双方就会受到干扰。假如有10对人同时用一对电话线通话,就等于20个人同时讲话,那就根本无法通话了。为了解决这个问题,就必须采用载波等方法,使各路电话分别处在各个频段上。由于普通电话的频率范围为300~400赫,而在一对电话线上最高频率只有1500千赫,所以在一对电话线上只能同时通过十几路电话。显然,这样的电信容量是远远不能满足当今信息社会的要求的。

如果我们把普通电话的传输信息量比作是小推车的话,那么激光通信则是汽车。由于激光的频率要比无线电波高得多,所以激光通信的信息容量要比电气通信大10亿倍。一根比头发丝还细的光纤就可以传输几万路电话或几千路电视节目。由20根光纤组成的光缆只有一支铅笔那样粗细,每天可以通话76200人次。相比之下,由1800根铜线组成的电缆,直径约7.6厘米,但每天却只能通话900人次。

尤其令人惊讶的是,光纤通信特别适合于电视、图像和数字的传递。据报道,一对光纤可在一分种内传递全套《大英百科全书》。

此外,制造光导纤维的材料是地球上到处都有的砂子——石英,只要几克石英就能制造出1千米长的光纤。这样,不仅原材料取之不尽、用之不竭,还可以大大节约铜和铝材。正因为如此,目前世界上发达国家都在竞相研究激光通信。于是激光通信成了争相发展的宠儿。

在通信技术史上,光纤通信技术的发展之快是前所未有的。拿通信技术史上的几个里程碑来看,电话从发明到应用,花费了60年左右的时间,并且电话通信至今仍大量、普遍使用。无线电技术(例如电报)从发明到应用也花了30年左右时间。电视技术虽然发展较快,但仍然孕育了约14年。而激光通信,从第一根低损耗光导纤维的诞生到应用,总共只有5年时间。现在激光通信不仅应用广泛,而且形成了巨大的光纤市场。

1977年5月,美国有一家大公司叫电报电话公司,它在芝加哥市内的两个电话局之间,敷设了世界上第一条短距离的光导纤维通信线路,此后在全美国近百个地方建立了总长几百千米的短距离激光通信线路。这就意味着在短距离内,激光通信已开始取代普通的电气通信。到了1983年,美国纽约到波士顿之间长达600千米的光导纤维通信已投入使用。

紧跟在美国后面的是日本。1984年,日本完成了从北海道的札幌至九州福冈的长距离光导纤维通信干线,全长达2800千米,中间联结着30多个城市。1993年12月,中国和日本之间横跨东海的光纤电缆已铺设成功。日本和美国之间横跨太平洋的长达1万千米的海底光缆也在设计中。

由于光导纤维通信的蓬勃发展,美、日、英、法等工业发达国家相继成立了光导纤维、光缆生产企业。世界上三大著名的光纤光缆公司——美国的西电公司、康宁公司和日本的住友公司,光导纤维产量每年都在12万千米以上。

总之,工业发达国家都已建立了全国性的光纤通信网络,以便彻底替代目前的铜质电线电缆,这项浩大的技术工程估计到2000年可告完成。到那时候,激光通信将给我们这个地球带来巨大变化。例如,足不出户就可以利用光纤网络在家中处理文件或参加一个会议;或者将家中的光纤网络与购物中心相连,如同置身在超级市场一样,坐在家中选购需要的商品,货款只须与电子金融购物系统结算。各地的医疗中心也可以从屏幕上查看病人的病情和化验报告,并据此开出处方单,从而真正做到“秀才不出门,可知天下事”,“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”。

激光和光纤还可以传送图像。首先,要将直径比人头发丝还要细的单根光导纤维组合成纤维束。在传送信息过程中,常用的纤维束有两种:一种叫传光束,另一种叫传像束。传光束的任务是将光从一头传到另一头。传光束结构比较简单,它是由多根单丝胶合在一起,再将其端面抛光、研磨,以便减少光进入光纤时的反射和散射损失,然后在传光束外面套上塑料护套。

由于一根光纤只能传送一个光点,要传送整幅图像就必须将光导纤维一根一根整齐地排列起来,这样组成的光纤束就叫传像束。

在传像束中,全部光纤都排列得整整齐齐,两个端头所处的位置都一一严格对应,一点也不混乱,就像一把整齐的筷子那样。比如,某根光纤的一头在传像束中处于第八排第八列的位置上,那么它的另一头也同样是处于八、八位置上。

传像束在传送图像时,首先将图像分割成网眼状,即一幅图像被无数根光纤分解成无数个像元,然后再传送出去。一根光纤负责传送一个像元,无数根光纤便能将整幅图像传送到另一端。如果要使图像传送得清晰,就要尽可能选用直径较细的光纤,因为光纤越细,在一定的传像束上就能容纳进更多的光束,这样就能传送更多的像元。显然,像元越多,图像就越清晰。

现在应用的传像束由上万根光纤组成,要把这么多光纤整齐地排列起来可不是一件容易的事。排列好后,再用一种叫作环氧树脂的有机粘合剂将两端胶合,使光纤粘结固定,保证两端光纤一一对应。对两个端面还要磨平和抛光。至于中间部分则不必粘牢,而是像二胡的弦那样松散,只须在外面加上保护的塑料套管,这样的传像束既柔软,又可以任意弯曲。

除了传送图像处,传像束还能传送一般的符号或数字,以及放大图像或缩小图像。

如要放大图像,可以将传像束做成一端大、一端小,就像锥体那样。当图像元从小端传到大端时,整幅图像就被放大。反之,如将图像从大端发送到小端,整幅图像就被缩小了。

此外,利用光纤还可以改变图像。如果根据需要有意打乱光导纤维的排列,就可以使出口端的像元并不落在原先对应的点上,而落到主观构思的点上,于是图像就改变了。如果将图像元进口端的光纤做成方形,而将出口端光纤做成圆环形,就能将方形的图像元变成圆环形的像元。

总之,光纤传像束有很大的发展潜力,在未来的光信息处理技术中将日益显示其独特的作用。

snjk

  光纤是光导纤维的简写,是一种由玻,或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。

  传输原理是光的全反射,全反射:又称全内反射,指光由光密介质(即光在此介质中的折射率大的)射到光疏介质(即光在此介质中折射率小的)的界面时,全部被反射回原介质内的现象。

  在宽带中,是利用光电转换器(又名光纤收发器)转好信号,它有百兆光纤收发器和千兆光纤收发器之分,是一种快速以太网,其数据传输速率达1Gbps,仍采用CSMA/CD的访问控制机制并与现有的以太网兼容,在布线系统的支持下,可以使原来的快速以太网平滑升级并能充分保护用户原来的投资,千兆网技术已成为新建网络和改造的首选技术,由此对综合布线系统的性能要求也提高。

可可

简单点说 一端是电信号转化为光(发光元件 如发光2几管) 另一端光信号转化成电(太阳能电池见过吧)

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  现代的光纤通讯系统多半包括一个发射器,将电讯号转换成光讯号,再透过光纤将光讯号传递。光纤多半埋在地下,连接不同的建筑物。系统中还包括数种光放大器,以及一个光接收器将光讯号转换回电讯号。在光纤通讯系统中传递的多半是数位讯号,来源包括电脑、电话系统,或是有线电视系统。   光纤通讯也称光纤通信,是指一种利用光与光纤传递资讯的方式。属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起,光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性的影响 ,同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大,保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。将需传送的信息在发送端输入到发送机中,将信息叠加或调制到作为信息信号载体的载波上,然后将已调制的载波通过传输媒质传送到远处的接收端,由接收机解调出原来的信息。
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1 发射器的名字叫光发射机,就是将用电信号来调制光源(LED或LD)而产生光信号,实现了用光波做载波来传递信号。光源实际就是个正偏的pn结,LED利用的是原子的自发辐射;LD利用的是原子的受激辐射,产生激光。一般低速数字通信系统和模拟通信系统采用LED,因为其驱动电路简单且线性度好,高速数字通信系统采用LD,因为激光的光谱窄,色散比LED小2 .1放大器这块,你说的方法叫光电光转换,就是先把光信号用光电探测器转换为电信号(类似于光接收机的核心部分)然后放大电信号,重新驱动发射机产生光信号,实现了光放大。2.2关于放大器,补充一点:现在高速光纤通信系统中一般会采用用密集波分复用(DWDM)实现,要是利用光电光的话就要在放大器的前段先加上个解复用器,后端加上个复用器,因为同一个光源不能产生不同波长的光波,得分别放大。若是通信系统采用密集波分复用的话,每个放大器都会极其复杂。2.3顺便说一下,现在光纤通信教材讲的都是直接用光纤放大器实现全光中继,不用光电光转换。你要是有兴趣的话可以搜索一下掺铒光纤放大器的原理,这个用的非常多。3.接收器叫做光接收机。核心是光电探测器,就是一个反偏的pn结(当然还可以是pin和apd,可以认为是改进的pn结)加上各种放大电路,判决电路等组成。光子被探测器接受产生电子,然后被放大器放大,再由判决器判定信号为0或1。另外,要真正学习光纤通信系统的话最好去弄本教材,可以到网上搜索一下。我说的这些都是非常皮毛的东西…我们的教材有好几百页,就讲了光发射机,光纤,光接收机这几块。
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光纤通信也作光纤通讯。光纤通信是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式,首先将电信号转换成光信号,再透过光纤将光信号进行传递,属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起,光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性 ,同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大,保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。2.光纤通信原理—组成部分  最基本的光纤通信系统由光发信机、光收信机、光纤线路、中继器以及无源器件组成。其中光发信机负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,光纤线路负责传输信号,而光收信机负责接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。  (1)光发信机----由光源、驱动器和调制器组成,实现电/光转换的光端机。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。  (2)光收信机----由光检测器和光放大器组成,实现光/电转换的光端机。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端汲去。  (3)光纤线路----其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。  (4)中继器----由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。  (5)无源器件----包括光纤连接器、耦合器等,完成光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。
2023-08-06 04:20:081

光纤通信原理_光纤传输原理图

光纤通信原理 光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始,掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。 光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中,不需将光信号转换为电信号,直接对光信号进行放大的一种技术。掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一。 掺铒光纤放大器的工作原理: 铒光纤放大器主要是由一段掺铒光纤(长约10-30m)和泵浦光源组成。其工作原理是:掺铒光纤在泵浦光源(波长980nm或1480nm)的作用下产生受激辐射,而且所辐射的光随着输入光信号的变化而变化,这就相当于对输入光信号进行了放大。研究表明,掺铒光纤放大器通常可得到15-40db的增益,中继距离可以在原来的基础上提高100km以上。那么,人们不禁要问:科学家们为什么会想到在光纤放大器中利用掺杂铒元素来提高光波的强度呢?我们知道,铒是稀土元素的一种,而稀土元素又有其特殊的结构特点。长期以来,人们就一直利用在我学器件中掺杂稀土元素的方法,来改善光学器件的性能,所以这并不是一个偶然的因素。另外,为什么泵浦光源的波长选在980nm或1480nm呢?其实,泵浦光源的波长可以是520nm、650nm、980nm、和1480nm,但实践证明波长980nm的泵浦光源激光效率最高,次之是波长1480nm的泵浦光源。 掺铒光纤放大器的基本结构: EDFA的基本结构,它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤,芯径3-5微米,掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时,铒离子在泵光作用下激发到高能级上,三能级系统),并很快衰变到亚稳态能级上,在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子,使信号得到放大。其放大的自发发射(ASE)谱,带宽很大(达20-40nm),且有两个峰值分别对应于1530nm和1550nm。 掺铒光纤放大器的优点: 1.掺铒光纤的放大区域恰好与单模光纤的最低损耗区域相重合。那么,被掺铒光纤放大器放大的光在光纤中的传输损耗小,能传输比较远的距离。2.对数字信号的格式及数据率“透明”。单模光纤损耗谱和掺饵光纤放大器的增益谱 3.放大频带宽,能在同一根光纤中传输几十甚至上百个信道。 4.噪声指数低,接近量子极限,意味着可级联多个放大器。 5.增益饱和的恢复时间长,各个信道间的串扰极小。 掺铒光纤放大器的分类: 1.功率放大器(booster-Amplifier),处于合波器之后,用于对合波以后的多个波长信号进行功率提升,然后再进行传输,由于合波后的信号功率一般都比较大,所以,对一功率放大器的噪声指数、增益要求并不是很高,但要求放大后,有比较大的输出功率。 2.线路放大器(Line-Amplifier),处于功率放大器之后,用于周期性地补偿线路传输损耗,一般要求比较小的噪声指数,较大的输出光功率。 3.前置放大器(Pre-Amplifier),处于分波器之前,线路放大器之后,用于信号放大,提高接收机的灵敏度(在光信噪比(OSNR)满足要求情况下,较大的输入功率可以压制接收机本身的噪声,提高接收灵敏度),要求噪声指数很小,对输出功率没有太大的要求。 掺铒光纤放大器的应用: 掺铒光纤放大器在常规光纤数字通信系统中应用,可以省去大量的光中继机,而且中继距离也大为增加,这对于长途光缆干线系统具有重要意义。其主要应用包括:1、可作光距离放大器。传统的电子光纤中继器有许多局限性。如,数字信号和模拟信号相互转换时,中继器要作相应的改变;设备由低速率改变成高速率时,中继器要随之更换;只有传输同一波长的光信号,且结构复杂、价格昂贵,等等。掺铒光纤放大器则克服了这些缺点,不仅不必随信号方式的改变而改变,而且设备扩容或用于光波分复用时,也无需更换。2、可作不发送机的后置放大器及光接收机的前置放大器。作光发送机的后置放大器时,可将激光器的发送功率从0db提高到+10db。作光接收机的前置放大器时,其灵敏度也可大大提高。因此,只需在线路上设1-2个掺铒放大器,其信号传输距离即可提高100-200km。此外,掺铒光纤放大器待解决的问题掺铒光纤放大器的独特优越性已被世人所公认,并且得到越来越广泛的应用。但是,掺铒光纤放大器也存在着一定的局限性。比如,在长距离通信中不能上下话路、各站业务联系比较困难、不便于查找故障、泵浦光源寿命不长,随着光纤通信技术的不断进步,这些问题将会得到完满的解决。 应用物理05号罗尧
2023-08-06 04:20:161

光纤传输数据的原理是什么?

光电转换,光信号,转换为电信号认为定义光在某个特性下的意思,然后一一对应即可传输就像文字能表达意思,原因是,某个文字有它对应的含义问:为何光纤速度快?原理解析篇!答:一说到“光纤”,人们首先就会联想到与铜线传导电信号相比,其数据传输速度更快。这是为什么呢?下面就来介绍一下这方面的情况。光具有每秒可环绕地球7圈半的速度。也许有人认为这一点是光通信比使用铜线的电通信快的原因,其实完全错了。因为通信中所说的速度不是信号传输的快慢,而是传输数据的能力。仅从信号传输的速度来看,在铜线中传导的电信号与在光纤中传导的光信号并没有太大的差别。但在相同时间里,使用光纤通信的线路所传输的数据量远大于铜线,所以速度就快。在光纤通信中,发送方将电信号转换成了激光的闪烁(即激光信号)。要想在短时间内传输大量的信息,就要增加闪烁次数。也就是说,短时间内能够多大程度地使激光闪烁,将决定数据传输速度的高低。使用铜线传导电信号时原理也是如此。通过打开和关闭电信号,或反转正、负极性,来传输数据。能多大程度地更快地打开和关闭电信号、反转电极极性,将决定其数据传输速度。两者的不同就在于光纤打开和关闭信号的速度(即频率)极限远远高于铜线。这就是使用光纤能够进行高速通信的最主要的原因。使用铜线的通信不仅是电信号的打开和关闭,还通过各种方法提高传输速度。使用双绞线的千兆位以太网,通过详细地改变电压值,可一次传输5位信息,而不是打开和关闭的2位信息,而且还通过把4对双绞线组成一束实现了1Gbit/秒的传输速度。千兆位以太网的传输方式可以说作为电信号通信技术现今为止已经接近了极限。而光纤通信使用一根光纤就已经实现了相当于千兆位的1000倍的Tbit /秒级通信。而且,光纤通信速度目前远远没有达到极限。据美国贝尔实验室2001年6月公布的估算结果称,从理论上来讲在光纤通信中足以实现100Tbit/秒的传输速度。现有技术丝毫没有充分发挥光纤的潜力。与已经接近极限的电信号通信技术相比,光纤通信技术仍有巨大的发展空间。从电信号通信技术发展历程来看光纤通信技术的发展阶段,目前的光通信技术可以说只相当于十几年前1200bit/秒的调制解调器。
2023-08-06 04:20:261

论述光纤通信的基本原理,系统构成和关键技术

fahtyjkyufcgbhsnjdghkmk,yuyt
2023-08-06 04:20:372

哪位高手,谢谢,帮帮忙!!!!!!!!!光纤通信原理!急急急!!!!!!!

1 光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、850nm、__________μm。C 1.55 2 由于光纤通信中采用介质波导来传输信号,而且光信号又是集中在纤芯中传输的,因此光纤通信具有很强的__________能力。B 抗电磁干扰 3 均匀平面波在均匀介质中传播时,其E和H是一个随时间和空间作__________变化的波。B 谐振 4 阶跃型光纤的单模传输条件是__________,所传单模为__________。C 0>V>2.40483,LP01 5 在渐变型光纤中不同射线具有相同轴向速度的现象称为__________。B 自聚焦 6 渐变型光纤的最佳折射指数分布是指__________型折射指数分布。D 平方律 7 色散位移单模光纤是指工作波长为__________nm的单模光纤,在该波长上可获得最小衰减和最小色散。A 1550 8 单模光纤的色散包括__________和__________。C 材料色散、波导色散 9 表示光纤色散程度的物理量是__________。C 时延差 10 费米能级Ef可视为能级被电子占据的界限,它是反映物质中电子在各能级上__________的参量。A 分布 11 处于高能级E2的电子,在未受外界激发的情况下,自发地跃迁到低能级E1,从而发射出一个能量为hf(= E2-E1)的光子的过程称为__________。A 自发辐射 12 激光器的阈值条件只决定于__________。B 光学谐振腔的固有损耗 13 随着激光器温度的上升,其阈值电流会变________,输出光功率会变__________。B 大、小 14 光电检测器是利用材料的__________,来实现光电转换的器件。B 光电效应 15 为了使雪崩光电二极管APD正常工作,在其P-N结上应加__________。C 低反向偏压 D 高反向偏压 (不知道是那一个了)16 __________是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。B 转换效率 17 EDFA结构中,掺铒光纤中的铒离子有__________个工作能级。 C 4 18 EDFA结构中,用于防止反射光影响光放大器的工作稳定性,保证光信号正向传输的器件是__________。B 光隔离器
2023-08-06 04:20:441

光纤通信原理

研究生课程
2023-08-06 04:21:051

光纤是利用什么原理传输光信号的?

(1)通信容量大、传输距离远;一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低,在光波长为1.55μm附近,石英光纤损耗可低于0.2dB/km,这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。 (2)信号干扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题,唯有光纤通信不受各种电磁干扰。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于铺设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。 (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆,机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。 (11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm) (12)有供电困难问题。 利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式.由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信.
2023-08-06 04:21:152

光纤通信原理难么

相比无线通信,就是传输信道不同,因此在DSP算法上,大部分无线算法与光纤通信一致,在涉及到光纤信道的部分,比如色散,偏振,光纤非线性等的补偿均衡上算法有差异。另外光载波一般在193.1THz,传输带宽比无线通信大,目前可以做到单波100G/200G/400G/600G,800G有演示系统。调制方式上,根据成本和传输容量.距离的不同可以选择相干或是非相干的调制方式,例如接入网对成本要求较高,传输距离一般25km以内,通常会选择非相干的方式,采用EML/DML等激光器。而数据中心通常采用DML/VCSEL激光器,传输距离一般几十米。
2023-08-06 04:21:253

光纤是什么 深入了解光纤的原理和应用?

光纤还应用于航空航天领域。由于光纤具有抗干扰的优点,因此可以用于飞机和卫星等设备的通信和控制系统中。光纤还应用于航空航天领域。由于光纤具有抗干扰的优点,因此可以用于飞机和卫星等设备的通信和控制系统中。光纤的核心部分是由折射率较高的材料制成,而外部包覆的是折射率较低的材料,当光线从核心部分射入时,由于两种材料的折射率不同,光线会在核心部分发生多次全反射,从而不断地向前传输。总之,光纤是一种非常重要的光学导体,它的应用领域十分广泛。随着人们对通信速度和容量的需求不断提高,光纤的应用前景也将越来越广阔。光纤还应用于航空航天领域。由于光纤具有抗干扰的优点,因此可以用于飞机和卫星等设备的通信和控制系统中。光纤的核心部分是由折射率较高的材料制成,而外部包覆的是折射率较低的材料,当光线从核心部分射入时,由于两种材料的折射率不同,光线会在核心部分发生多次全反射,从而不断地向前传输。
2023-08-06 04:21:332

求光纤传输数据的原理?

光纤传输,即以光导纤维为介质进行的数据、信号传输。光导纤维,不仅可用来传输模拟信号和数字信号,而且可以满足视频传输的需求。光纤传输一般使用光缆进行,单根光导纤维的数据传输速率能达几Gbps,在不使用中继器的情况下,传输距离能达几十公里。传输过程是由发光二极管LED或注入型激光二极管ILD发出光信号沿光媒体传播,在另一端则有PIN或APD光电二极管作为检波器接收信号。对光载波的调制为移幅键控法,又称亮度调制(Intensity Modulation)。典型的做法是在给定的频率下,以光的出现和消失来表示两个二进制数字。发光二极管LED和注入型激光二极管ILD的信号都可以用这种方法调制,PIN和ILD检波器直接响应亮度调制。功率放大:将光放大器置于光发送端之前,以提高入纤的光功率。使整个线路系统的光功率得到提高。在线中继放大:建筑群较大或楼间距离较远时,可起中继放大作用,提高光功率。前置放大:在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大,以提高接收能力。
2023-08-06 04:21:442

光纤通信原理以及性能影响因素是什么?

光纤发射机将数字信号转化为光脉冲,光脉冲在光纤内利用全反射进行传输,到达接收机后,光脉冲又被还原成数字信号。光在光纤中传输会发生衰减,衰减过大的情况下,会导致误码率增高,信息传输丢包,其他的光纤参数对光纤传输性能的影响不大。
2023-08-06 04:21:551

光纤通信和微波通信的原理区别

一个用激光一个用微波,一个是有线一个是无线。呵呵为了2分真正的答案楼下接吧
2023-08-06 04:22:052

简述波分复用光纤通信系统的工作原理。

【答案】:波分复用(WDM)是指在一根光纤上,同时传输波长不同的多个光载波信号,而每一个光载波可以通过频分复用(FDM)或时分复用(TDM)方式,各自载荷多路模拟信号或多路数字信号。目前单模光纤的工作波长由两个,即1.3 、1.55 ,这两个波长的低损耗区共约,相当的频带宽度,而每个激光管的带宽只有几埃到几十埃,因而,如一根光纤只传输 一个光源的信号,那就只利用了这一巨大带宽的极小部分。采用波分复用方式可以充分的利用光纤具有丰富的频带资源,极大的增加光纤线路的通信容量。N个光发射机分别发射N个不同波长,经过光波分复用器WDM合到一起,耦合进单根光纤中传输。到接收端,经过具有光波长选择功能的解复用器DWDM,将不同波长的光信号分开,送到N个光接收机接收 。
2023-08-06 04:22:261

自愈式环网光纤通信的工作原理

如果你是收发分离的光模块,可以通过两根光纤分别将发射端口及接收端口接到衰减器,调整衰减量看是否可以通信。如果是单纤双向的模块,由于收发波长不同,不能实现光自环,必须通过外接光源来实现。希望我的回答对您有帮助!
2023-08-06 04:23:471

网络技术:什么是光纤通信

光纤通信技术从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。   光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远; (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳; (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好; (6)无辐射,难于窃听; (7)光缆适应性强,寿命长。
2023-08-06 04:23:541

光通信原理与技术有那些?

光通信,即光纤通信,英文名称为Optical Communication,是一种以光波为载体,以光纤为传输媒介的通信方式,其过程为:调制装置将原始信息转变为电信号,再经发送端转变为光信号;其次,将处理后的光信号送至光纤等光学信道中进行传输;最后,接收端接受信道中的光信号,将其转换为电信号,并通过解调装置恢复原始信息。常用的光通信技术有:大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、红外线通信、紫外线通信等
2023-08-06 04:24:041

光纤通信的原理是什么?

光的反射
2023-08-06 04:24:287

光纤通信的工作原理是什么

1、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.2、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.3、光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离)光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。4、光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息,而以光纤作为传输介质实现信息传输,达到通信目的的一种最新通信技术。5、通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程,光频作为载频已达通信载波的上限,因为光是一种频率极高的电磁波 ,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。6、光纤通信与以往的电气通信相比,主要区别在于有很多优点:它传输频带宽、通信容量大;传输损耗低、中继距离长;线径细、重量轻,原料为石英,节省金属材料,有利于资源合理使用;绝缘、抗电磁干扰性能强;还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点,可在特殊环境或军事上使用。
2023-08-06 04:24:471

光纤传输的基本原理是什么?

光的全反射的原理光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信。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。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。
2023-08-06 04:25:031

光纤通信利用什么原理?

光的全反射
2023-08-06 04:25:132

光纤通信基本原理介绍 光纤通信简介

1、光纤通信的原理就是: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,并通过光纤经过光的全反射原理传送;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。 2、光纤通信(Fiber-optic communication),也作光纤通讯。光纤通信是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式,首先将电信号转换成光信号,再透过光纤将光信号进行传递,属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起,光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性 ,同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大,保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。
2023-08-06 04:25:201

光纤通信原理

我高中学了点、、。。内层的折射率大于外层折射率,光传到那去就会发生全反射,速度很快。
2023-08-06 04:25:316

光纤通讯运用什么原理?

光纤通信是运用光反射原理,把光的全反射限制在光纤内部,用光的信号取代传统通信方式中的电信号。但初期的光纤,光在其中传输时损耗很大。因此,要想用它来通信是不可能的。1966年7月,英国标准电信研究所的英籍华人高锟博士和霍克哈姆就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文,论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因,大胆地预言,只要能设法降低玻璃纤维中的杂质,就有可能使光纤损耗从每千米1000分贝降低到每千米20分贝,从而有可能用于通信。这篇论文鼓舞了许多科学家为实现低损耗的光纤而努力。1970年,美国康宁玻璃公司的卡普隆博士等三人,经过多次的试验,终于研制出传输损耗仅为每千米20分贝的光纤。这样低损耗的光纤,在当时是惊人的成就,使光纤通信有了实现的可能。
2023-08-06 04:25:501

光纤通信原理

光纤通信的原理。首先在发送短信要把要传送的信息变成电信号。然后进行加工处理,调制到由激光器发出的激光束上是光的强度,随电信号的频率变化而变化,并通过光纤发送出去。在接收中检测器收到光信号之后,把它转换成电信号,在进行分解处理,也就是解调后恢复原信息。光纤通信的技术主要是现代网络信息的传输手段,中国光纤通信,目前已经进入了使用的阶段。光纤通信与以前的电气通信相比,它的优点在于传输宽带信息的容量损耗低,在制作成本上,重量更轻,原料更便宜,节省了很多金属的材料,并具有较好的绝缘抗电磁干扰性。
2023-08-06 04:26:001

光纤通信技术的原理是什么?

光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。光模块的作用就是光电转换,发送端把电信号转换成光信号,通过光纤传送后,接收端再把光信号转换成电信号。有民用的例如光猫,光端机,还有工业级Profibus-DP光纤模块。一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,且通常定位于宽带城域网的接入层应用;
2023-08-06 04:26:222

我想知道光纤传输的基本原理

光的全反射。然后就是光电转换器的工作了。
2023-08-06 04:26:334

光纤传输的基本原理是什么?

光的全反射的原理x0dx0ax0dx0a光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信。x0dx0ax0dx0a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。x0dx0ax0dx0a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。
2023-08-06 04:27:031

光纤通信是用什么原理来传输的?

光纤通信有很多优点:它传输频带宽、通信容量大;传输损耗低、中继距离长;线径细、重量轻,原料为石英,节省金属材料,有利于资源合理使用;绝缘、抗电磁干扰性能强;还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点,可在特殊环境或军事上使用。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.随着信息技术传输速度日益更新,光纤技术已得到广泛的重视和应用。在多微机电梯系统中,光纤的应用充分满足了大量的数据通信正确、可靠、高速传输和处理的要求。光纤技术在电梯上的应用,大大提高了整个控制系统的反应速度,使电梯系统的并联群控性能有了明显提高。电梯上所使用的光纤通信装置主要由光源、光电接收器和光纤组成。
2023-08-06 04:27:111

光纤通讯基本原理

光纤通讯就是以光导纤维做传输载体的通讯形式!把要传输的模拟或数字讯号调制为光波讯号!由光导纤维组成的光缆进行传输!在终端进行解调还原!这就是光纤通讯!光纤通讯的最大优势是其载承容量是传统导线的数百至上千倍!解决了现代通讯的庞大信息传输量!
2023-08-06 04:27:522

光纤工作原理

反射
2023-08-06 04:28:029

光纤通信原理图

1、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。2、随着信息技术传输速度日益更新,光纤技术已得到广泛的重视和应用。在多微机电梯系统中,光纤的应用充分满足了大量的数据通信正确、可靠、高速传输和处理的要求。光纤技术在电梯上的应用,大大提高了整个控制系统的反应速度,使电梯系统的并联群控性能有了明显提高。电梯上所使用的光纤通信装置主要由光源、光电接收器和光纤组成。
2023-08-06 04:28:421

光纤检测缺陷原理

光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。传输原理是“光的全反射”。前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想,高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,光纤被用作长距离的信息传递。通常光纤与光缆两个名词会被混淆。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆。光纤外层的保护层和绝缘层可防止周围环境对光纤的伤害,如水、火、电击等。光缆分为:缆皮、芳纶丝、缓冲层和光纤。光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中,芯的直径是50μm和62.5μm两种, 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm,常用的是9/125μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 俗称包层,包层使得光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,即涂覆层,用来保护包层。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。说明:9/125μm指光纤的纤核为9μm,包层为125μm,9/125μm是单模光纤的一个重要的特征,50/125μm指光纤的纤核为50μm,包层为125μm,50/125μm是多模光纤的一个重要的特征。其中金砖国家光缆计划是直接连通5个金砖国家的海底光缆项目,将于2014年初开工,2015年中启用。该项目总长3.4万千米,其中直接连通5个金砖国家的海底光缆长约2.4万千米。2013年,全球100G光纤的收入预计将首次超过10亿美元。该公司分析了2013年一季度全球光网络市场的财务结果,发现了一些趋势,包括一个令人失望的趋势,即市场的总体增长仍然是困难的,只有日本的富士公司利润逐年增长。虽然光纤市场在第一季度出现衰退的情况并不少见,但这次下降令人担忧是因为这已经是连续第五个季度市场有所下降,并且季度收入达到六年来的最低值。100G光纤的情况较为乐观,不管环比、同比都表现出强劲增长。2013年一季度,100G光纤的出货量较2012年四季度增长了41%,收入较2012年四季度增长了24%。以此计算,年收入有望首次超过10亿美元。2013年一季度,有20家供应商出售100G光纤,将有更多的厂商加入市场竞争。供应商持谨慎乐观的态度,短期订单量看涨,长期订单量并不乐观。
2023-08-06 04:28:512

光纤照明的原理是什么呀!

无损光的传输
2023-08-06 04:29:035

光纤作为光纤通信的介质,主要利用了什么原理?

看那个回复最多的吧
2023-08-06 04:29:244

光纤的特点和原理

光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信。 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。 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。
2023-08-06 04:29:353

光纤通信与微波通信在原理上有何不同答案尽量简短一些

光纤通信与微波通信最明显的区别是:光纤通信使用光纤作为载体,利用光来传输光信号,可以传输更高速率的信号。微波通信是通过空间无线微波信号传输信号,容易受空间各种因素干扰,带宽比光纤低很多。
2023-08-06 04:30:021