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          光纖通信原理

          作者:蔣雅嫻 時間:2015-02-11 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            導(dǎo)讀:想必大家對都不陌生了吧,憑借其傳輸容量大,保密性好,已經(jīng)成為世界上最主要的有線通信方式。它到底為何如此厲害呢?下面我為大家簡單介紹一下的原理吧!!!

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/269788.htm

          1.—簡介

            光纖通信(Fiber-optic communication),也作光纖通訊。光纖通信是以光作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的通信方式,首先將電信號轉(zhuǎn)換成光信號,再透過光纖將光信號進行傳遞,屬于有線通信的一種。光經(jīng)過調(diào)變后便能攜帶資訊。自1980年代起,光纖通訊系統(tǒng)對于電信工業(yè)產(chǎn)生了革命性 ,同時也在數(shù)位時代里扮演非常重要的角色。光纖通信傳輸容量大,保密性好等優(yōu)點。光纖通信現(xiàn)在已經(jīng)成為當今最主要的有線通信方式。

          2.—組成部分

            最基本的光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)信機、光收信機、光纖線路、中繼器以及無源器件組成。其中光發(fā)信機負責將信號轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘?,光纖線路負責傳輸信號,而光收信機負責接收光信號,并從中提取信息,然后轉(zhuǎn)變成電信號,最后得到對應(yīng)的話音、圖象、數(shù)據(jù)等信息。

            (1)光發(fā)信機----由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成,實現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的光端機。其功能是將來自于電端機的電信號對光源發(fā)出的光波進行調(diào)制,成為已調(diào)光波,然后再將已調(diào)的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。

            (2)光收信機----由光檢測器和光放大器組成,實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號,經(jīng)光檢測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,然后,再將這微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平,送到接收端的電端汲去。

            (3)光纖線路----其功能是將發(fā)信端發(fā)出的已調(diào)光信號,經(jīng)過光纖或光纜的遠距離傳輸后,耦合到收信端的光檢測器上去,完成傳送信息任務(wù)。

            (4)中繼器----由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個:一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減;另一個是對波形失真的脈沖近行政性。

            (5)無源器件----包括光纖連接器、耦合器等,完成光纖間的連接、光纖與光端機的連接及耦合。

          3.

            光纖通信的原理就是:在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,并通過光纖經(jīng)過光的全反射原理傳送;在接收端,檢測器收到光信號后把它變換成電信號,經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。

            光通信正是利用了全反射原理,當光的注入角滿足一定的條件時,光便能在光纖內(nèi)形成全反射,從而達到長距離傳輸?shù)哪康?。光纖的導(dǎo)光特性基于光射線在纖芯和包層界面上的全反射,使光線限制在纖芯中傳輸。光纖中有兩種光線,即子午光線和斜射光線,子午光線是位于子午面上的光光線,而斜射光線是不經(jīng)過光纖軸線傳輸?shù)墓饩€。

            下面以光線在階躍光纖中傳輸為例解釋光通信的原理。

            如圖所示為階躍型光纖,纖芯折射率為n1,包層的折射率為n2,且n1>n2,空氣折射率為n0。在光纖內(nèi)傳輸?shù)淖游绻饩€,簡稱內(nèi)光線,遇到纖芯與包層的分界面的入射角大于θc時,才能保證光線在纖芯內(nèi)產(chǎn)生多次反射,使光線沿光纖傳輸。然而,內(nèi)光線的入射角大小又取決于從空氣中入射的光線進入纖芯中所產(chǎn)生折射角θ2,因此,空氣和纖芯界面上入射光的入射角θi就限定了光能否在光纖中以全反射形式傳輸,與內(nèi)光線入射角的臨界角θc相對應(yīng),光纖入射光的入射角θi 有一個最大值θmax。

            當光線以θi>θmax入射到纖芯端面上時,內(nèi)光線將以小于θc 的入射角投射到纖芯和包層界面上。這樣的光線在包層中折射角小于90度,該光線將射入包層,很快就會露出光纖。

            當光線以 θi<θmax入射到纖芯端面上時,入射光線在光纖內(nèi)將以大于 的θc入射角投射到纖芯和包層界面上。這樣的光線在包層中折射角大于90度,該光線將在纖芯和包層界面產(chǎn)生多次反射,使光線沿光纖傳輸。

            光纖通信原理介紹完了,想要深入了解光纖通信的童鞋們快來看看下面的幾篇文章吧~~~~~

            1.光纖通信的現(xiàn)狀及其未來發(fā)展與應(yīng)用

            2.深入解析光纖通信技術(shù)

            3.光纖接入技術(shù)與光纖通信技術(shù)的發(fā)展

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