光通信知識(shí)
光通信知識(shí)
光通信就是以光波為載波的通信。那你還知道哪些關(guān)于光通信知識(shí)呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于光通信知識(shí)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
光通信的介紹
目前寬帶城域網(wǎng)(BMAN)正成為信息化建設(shè)的熱點(diǎn)，DWDM(密集波分復(fù)用)的巨大帶寬和傳輸數(shù)據(jù)的透明性，無(wú)疑是當(dāng)今光纖應(yīng)用領(lǐng)域的首選技術(shù)。然而，MAN等具有傳輸距離短、拓?fù)潇`活和接入類型多等特點(diǎn)，如照搬主要用于長(zhǎng)途傳輸?shù)腄WDM，必然成本過(guò)高;同時(shí)早期DWDM對(duì)MAN等靈活多樣性也難以適應(yīng)。面對(duì)這種低成本城域范圍的寬帶需求，CWDM(粗波分復(fù)用)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并很快成為一種實(shí)用性的設(shè)備。[1]對(duì)光通信來(lái)說(shuō)，其技術(shù)基本成熟，而業(yè)務(wù)需求相對(duì)不足。以被譽(yù)為“寬帶接入最終目標(biāo)”的FTTH為例，其實(shí)現(xiàn)技術(shù)EPON已經(jīng)完全成熟，但由于普通用戶上網(wǎng)需要的帶寬不高，使FTTH的商用只限于一些試點(diǎn)地區(qū)。但是，在2006年，隨著IPTV等三重播放業(yè)務(wù)開(kāi)展，運(yùn)營(yíng)商提供的帶寬已經(jīng)不能滿足用戶對(duì)高清晰電視的要求，隨之FTTH的部署也提上了日程。無(wú)獨(dú)有偶，ASON對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)控制靈活，可為企業(yè)客戶提供個(gè)性化服務(wù)，不少運(yùn)營(yíng)商為發(fā)展和維系企業(yè)客戶，不惜重金投資建設(shè)ASON。
全光網(wǎng)絡(luò) 未來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò)的最終目標(biāo)，是構(gòu)建全光網(wǎng)絡(luò)，即在接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)完全實(shí)現(xiàn)“光纖傳輸代替銅線傳輸”。而目前的一切研發(fā)進(jìn)展，都是“逼近”這個(gè)目標(biāo)的過(guò)程。
光電話是光通信的一種應(yīng)用
光通信的出現(xiàn)比無(wú)線電通信還早。波波夫發(fā)送與接收第一封無(wú)線電報(bào)是在1896年，以發(fā)明電話而著名的貝爾，在1876年發(fā)明了電話之后，就想到利用光來(lái)通電話的問(wèn)題。1880年，他利用太陽(yáng)光作光源，大氣為傳輸媒質(zhì)，用硒晶體作為光接收器件，成功地進(jìn)行了光電話的實(shí)驗(yàn)，通話距離最遠(yuǎn)達(dá)到了213米。1881年，貝爾宣讀了一篇題為《關(guān)于利用光線進(jìn)行聲音的產(chǎn)生與復(fù)制》的論文，報(bào)導(dǎo)了他的光電話裝置。在貝爾本人看來(lái)：在他的所有發(fā)明中，光電話是最偉大的發(fā)明。
貝爾用弧光燈或者太陽(yáng)光作為光源，光束通過(guò)透鏡聚焦在話筒的震動(dòng)片上。當(dāng)人對(duì)著話筒講話時(shí)，震動(dòng)片隨著話音震動(dòng)而使反射光的強(qiáng)弱隨著話音的強(qiáng)弱作相應(yīng)的變化，從而使話音信息“承載”在光波上(這個(gè)過(guò)程叫調(diào)制)。在接收端，裝有一個(gè)拋物面接收鏡，它把經(jīng)過(guò)大氣傳送過(guò)來(lái)的載有話音信息的光波反射到硅光電池上，硅光電池將光能轉(zhuǎn)換成電流(這個(gè)過(guò)程叫解調(diào))。電流送到聽(tīng)筒，就可以聽(tīng)到從發(fā)送端送過(guò)來(lái)的聲音了。
利用光在大氣中傳送信息方便簡(jiǎn)單，所以人們開(kāi)始研究的光通信都是這種方式。但是光在大氣中的傳送要受到氣象條件的很大限制，比如在遇到下雨、下雪、陰天、下霧等情況，就會(huì)看不遠(yuǎn)和看不清，這叫做大氣的能見(jiàn)度降低，使信號(hào)傳輸受到很大阻礙。此外，太陽(yáng)光、燈光等普通的可見(jiàn)光源，都不適合作為通信的光源，因?yàn)閺耐ㄐ偶夹g(shù)上看，這些光都是帶有“噪聲”的光。也就是說(shuō)，這些光的頻率不穩(wěn)定、不單一，光的性質(zhì)也很復(fù)雜;一句話，就是光不純。因此，真要用光來(lái)通信，必須要解決兩個(gè)最根本的問(wèn)題：一是必須有穩(wěn)定的、低損耗的傳輸媒質(zhì)(可不能再用空氣了喲!);另一個(gè)問(wèn)題是必須要找到高強(qiáng)度的、可靠的光源。在此后的幾十年中，由于這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)沒(méi)有得到解決，光通信就一直裹足不前。也正因此，貝爾的光話始終沒(méi)有走上實(shí)用化的階段。所以我們今天也沒(méi)有用上BELL的光電話，而只是用了他發(fā)明的電話;但不管怎樣，BELL真的是一位偉大的發(fā)明家，我們應(yīng)該記住他的名字。
光通信的缺點(diǎn)
我們知道，任何一件事物都不會(huì)是十全十美的。
1.質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度差。
2.光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。
3.分路、耦合不靈活。
4.光纖光纜的彎曲半徑不能過(guò)小(>20cm)。
5.有供電困難問(wèn)題。
光通信的優(yōu)點(diǎn)
光纖通信之所以受到人們的極大重視，這是因?yàn)楹推渌ㄐ攀侄蜗啾?，具有無(wú)以倫比的優(yōu)越性。
1.通信容量大
從理論上講，一根僅有頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖可以同時(shí)傳輸1000 億個(gè)話路。雖然目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到如此高的傳輸容量，但用一根光纖同時(shí)傳輸24 萬(wàn)個(gè)話路的試驗(yàn)已經(jīng)取得成功，它比傳統(tǒng)的明線、同軸電纜、微波等要高出幾十乃至上千倍以上。一根光纖的傳輸容量如此巨大，而一根光纜中可以包括幾十根甚至上千根光纖，如果再加上波分復(fù)用技術(shù)把一根光纖當(dāng)作幾根、幾十根光纖使用，其通信容量之大就更加驚人了。
2.中繼距離長(zhǎng)
由于光纖具有極低的衰耗系數(shù)(目前商用化石英光纖已達(dá)0.19dB/km 以下)，若配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，可使其中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上。這是傳統(tǒng)的電纜(1.5km)、微波(50km)等根本無(wú)法與之相比擬的。因此光纖通信特別適用于長(zhǎng)途一、二級(jí)干線通信。據(jù)報(bào)導(dǎo)，用一根光纖同時(shí)傳輸24 萬(wàn)個(gè)話路、100 公里無(wú)中繼的試驗(yàn)已經(jīng)取得成功。此外，已在進(jìn)行的光孤子通信試驗(yàn)，已達(dá)到傳輸120 萬(wàn)個(gè)話路、6000 公里無(wú)中繼的水平。因此，在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)全球無(wú)中繼的光纖通信是完全可能的。
3.保密性能好
光波在光纖中傳輸時(shí)只在其芯區(qū)進(jìn)行，基本上沒(méi)有光“泄露”出去，因此其保密性能極好。
4.適應(yīng)能力強(qiáng)
是指，不怕外界強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾、耐腐蝕，可撓性強(qiáng)(彎曲半徑大于25 厘米時(shí)其性能不受影響)等。
5.體積小，重量輕
便于施工維護(hù)便于施工維護(hù)便于施工維護(hù)便于施工維護(hù) 。光纜的敷設(shè)方式方便靈活，既可以直埋、管道敷設(shè)，又可以水底和架空。
6.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幾乎是取之不盡、用之不竭的。因此其潛在價(jià)格是十分低廉的。
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