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光纖通信為什麽要用激光

激光光纖通信的基本原理是電信號通過發送光端機,對由激光器發射的激光光波進行調制,再通過光纖傳送到另壹端,接收光端機接收並變成電信號,解調恢復原來的信息。激光光纖通信最根本問題是發生激光的激光器和傳送激光的光纖。

激光(LASER,有人譯為“萊塞”、“鐳射”)的亮度特高,亮度比太陽亮千億倍。顏色單純,定向性特好,可產生幾萬攝氏度的高溫,使材料迅速融化或氣化,激光比太陽更絢麗,它將人間的生活裝點得更多姿。

人們發現透明度很高的石英玻璃絲可以傳光,這種玻璃絲叫做光學纖維,簡稱光纖。但初期用光纖傳輸光信息損耗太大,每傳輸1000米損耗1000分貝左右(損耗零分貝,表示沒有衰減,而損耗20分貝相當於衰減得只剩1%)。1966年英籍華人高餛博士從理論分析:除去玻璃中雜質,可以大大降低傳輸損耗,可以降低到20分貝/千米,使很多科學家受到鼓舞。

1970年,美國壹公司科研人員制造出每千米傳輸損耗只有20分貝的光纖;這壹年貝爾實驗室研制出在常溫環境下連續工作的激光器。人們研制的光纖損耗越來越小,到1979年只有0.2分貝/千米。1977年在美國芝加哥和聖塔摩尼卡之間首次建成商用的光纖通信系統,兩根直徑為0.l毫米的玻璃絲竟可同時開通8000路電話。

光纖通信技術不斷發展(如工作區波長從0.85微米過渡到1.31微米的,從多模光纖過渡到單模光纖),信息傳輸的容量和速度大大提高。

光纖通信有許多優點:傳輸信息容量大;衰減小,每千米的衰減比最大容量的同軸電纜要小壹個數量級;細而輕;抗幹擾性好;成本低;節省金屬;保密性強。

光纖通信與衛星通信相比有其優點,所以在將來在電信中有可能與衛星通信平分秋色。光纖通信除用於電話電視之外,還用於計算機網絡、廠礦內部通信、電力系統和鐵路系統的通信等。

光纖通信技術在不停地向前發展,正在開發新的技術,有波分復用技術(讓不同波長的光信號在同壹根光纖上互不幹擾地傳輸)、光纖放大器(光纖傳輸有損耗,在壹定距離要把光信號變成電信號加以放大,再變成光信號繼續傳輸)、光弧子通信(利用在光纖中傳播長時間保持形態、幅度和速度不變的光脈沖進行通信,以實現超長距離和超大容量的通信)等。

文章出處:昆明科普網