光纤通信体系,即利用光纤作为传输媒介,以光波为信息载体,实现通信的目的。
光纤通信的特点
优点
- 传输频带宽,因而通信容量大。
- 传输过程中衰减小,因此能够传输更远的距离。
- 具有较强的抗电磁干扰能力,保密性能良好。
- 适应能力和耐腐蚀性强。
- 体积小、重量轻,便于运输和敷设。
缺点
- 光纤的弯曲半径不应过小,以确保光信号的传输质量。
- 光纤的切断和连接技术要求相对较高,需要专业操作。
- 分路和耦合操作较为繁琐。
关于光纤通信中的光纤
光纤,即光导纤维(OPTIC FIBER)的简写。它是由玻璃或塑料制成的纤维,主要作为光信号的传导工具。目前通信所用的光纤,大多为石英系光纤,其主要成分是高纯度二氧化硅(SiO2)。
光纤的结构
光纤裸纤通常由三层构成:纤芯、包层以及涂覆层。
光纤的工作原理
基于全反射原理,当光束从光密介质射向光疏介质时,折射角会大于入射角。而要使光在光纤中实现全反射,需满足以下条件:光纤纤芯的折射率需大于光纤包层的折射率(n1>n2),且入射光线需以一定的入射角射向纤芯-包层界面。
光纤的分类
按材料分类:
- 石英光纤。
- 复合光纤。
- 塑料光纤等。
按剖面折射率分类:
- 阶跃(SI)型光纤:纤芯与包层区域的折射率分别均匀且不连续。
- 渐变(GI)型光纤:折射率从轴心至包层边界逐渐减小。
按传输模式分类:
- 多模光纤(MMF):可传输多种模式的光。
- 单模光纤(F):仅传输一种模式的光。
还有ITU-T建议分类的光纤类型,如G.651至G.655等。这些不同类型的光纤具有各自的特性和适用场景。
光纤的传输特性
色散与损耗:
光纤中存在色散现象是产生信号畸变的主要原因。影响光纤传输距离的主要因素是损耗。这两者是评估光纤性能的重要指标。
光纤损耗
损耗是指光纤每单位长度上的衰减,单位为dB/km。损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔的远近。主要损耗类型包括...
关于信号传播的色散现象
信号在光纤中传播时,由于不同频率成分和不同模式成分的速度差异,经过一定距离后可能出现时延差,导致传输信号波形失真和脉冲展宽。这主要包含模式色散、材料色散和波导色散等现象。
光波的划分
在光纤通信中,光波的波长或频段划分对于信号传输的质量和效率具有重要影响。