光通信原理和光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)

導(dǎo)讀：?光纖通信是由一系列光通信器件組成。光器件分為有源器件和無(wú)源器件。

光通信原理

光通信原理如下圖，在發(fā)送端首先要把傳送的信息（如話音）轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后將電信號(hào)調(diào)制到激光器（光源）發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度（頻率）變化而變化，并通過(guò)光的全反射原理，將光信號(hào)在光纖傳輸；由于光纖存在損耗和色散，光信號(hào)經(jīng)過(guò)一段距離傳輸后會(huì)發(fā)生衰減和失真，需在光中繼器處對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大，對(duì)失真的波形進(jìn)行修復(fù)；在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。

光纖傳輸優(yōu)勢(shì)：

● 通信容量大，通信距離長(zhǎng)，靈敏度高，不受噪聲的干擾

● 體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、物美價(jià)廉

● 絕緣、耐高壓、高溫、腐蝕，適應(yīng)能力強(qiáng)

● 保密性高

● 原材料來(lái)源豐富潛在價(jià)格低廉：制造石英光纖的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中資源豐富，因此其價(jià)格較低

光纖通信是由一系列光通信器件組成。光器件分為有源器件和無(wú)源器件。光有源器件是光通信系統(tǒng)中將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的關(guān)鍵器件，是光傳輸系統(tǒng)的心臟。光無(wú)源器件是光通信系統(tǒng)中需要消耗一定能量、但沒(méi)有光電或電光轉(zhuǎn)換的器件，是光傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，主要包括光纖連接器、波分復(fù)用器、光分路器、光開(kāi)關(guān)、光環(huán)形器和光隔離器等。

● 光纖跳線（又稱光纖連接器）是指光纜兩端都裝上連接器插頭，用來(lái)實(shí)現(xiàn)光路活動(dòng)連接；一端裝有插頭則稱為尾纖。

● 波分復(fù)用器（WDM）是將一系列載有信息、但波長(zhǎng)不同的光信號(hào)合成一束，沿著單根光纖傳輸；在接收端再用某種方法，將各個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)分開(kāi)的通信技術(shù)。

● 光分路器（又稱分光器）是具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端的光纖匯接器件。光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導(dǎo)型（PLC型）兩種。

● 光開(kāi)關(guān)是一種光路轉(zhuǎn)換器件，是一種具有一個(gè)或多個(gè)可選的傳輸端口的光學(xué)器件，其作用是對(duì)光傳輸線路或集成光路中的光信號(hào)進(jìn)行物理切換或邏輯操作。

● 光環(huán)形器是一種多端口的具有非互易特性的光器件。光信號(hào)由任一端口輸入時(shí)，按數(shù)字順序從下一端口以很小的損耗輸出，從1端口輸入信號(hào)，信號(hào)只能從2端口輸出，同樣，從2端口輸入的信號(hào)只能從3端口輸出，以此類推，故稱作環(huán)行器。

● 光隔離器是一種只允許單向光通過(guò)而阻止向相反方向通過(guò)的無(wú)源光器件，其工作原理是基于法拉第旋轉(zhuǎn)的非互易性。

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