1960年,美国科学家maiman发明了世界上*台激光器后,为光通讯提供了良好的光源。随后二十多年,人们对光传输介质进行了攻关,终于制成了低损耗光纤,从而奠定了光通讯的基石。从此,光通讯进入了飞速发展的阶段,相比于传统的传输方式,光纤传输有许多突出的优点。
1、 光纤的频带很宽,理论上可达30亿兆赫兹。
光载波频率为5×1014mhz,光纤的带宽为几千兆赫兹,甚至更高,频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高,可以传输信号的频带宽度就越大。在vhf频段,载波频率为48.5mhz~300mhz,带宽约250mhz,只能传输27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达100000ghz,比vhf频段高出一百多万倍。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗,使频带宽度受到影响,但在zui低损耗区的频带宽度也可达30000ghz。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫,好的单模光纤可达10ghz以上),采用*的相干光通信可以在30000ghz范围内安排2000个光载波,进行波分复用,可以容纳上百万个频道。
2、 无中断长几十至100公里,而普通铜线(数据线)只有几百米。
目前的实用光纤均采用纯净度很高的石英(sio2)材料,在光波长为1550nm附近,衰减可减至0.2db/km,已接近理论极限。因此,它的中断距离可以很远。
3、 光纤不受电磁场和电磁辐射的影响,即没有干扰的存在。
因为光纤为非金属的介质材料,它的基本成分是石英(sio2),只传光,不导电,不受电磁场的作用,在其中传输的光信号不受电磁场的影响,故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力,因此它不受电磁波的干扰。
4、 重量轻、体积小。
因为光纤非常细,单模芯线直径一般为4um~10um,外径也只有125um,加上防水层、加强筋、护套等,用4~48根光纤组成的光缆直径还不到13mm,比标准同轴电缆的直径47mm要小得多,加上光纤是玻璃纤维,比重小,使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便。
5、 光纤通讯传输不带电,使用安全,损耗低,可用于易燃易爆等危险场所。
在同轴电缆组成的系统中,的电缆在传输800mhz信号时,每公里的损耗都在40db以上。相比之下,光导纤维的损耗则要小得多,传输1、31um的光,每公里损耗在0.35db以下若传输1.55um的光,每公里损耗更小,可达0.2db以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍,使其能传输的距离要远得多。此外,光纤传输损耗还有两个特点,一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗,不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡;二是其损耗几乎不随温度而变,不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。
6、 使用环境温度范围宽,几乎不受任何环境影响。
由于光纤传输时损耗几乎不随温度改变而改变,所以不用担心因环境温度变化而造成电平信号的波动。
7、 耐化学腐蚀性强,使用寿命厂。
光纤本身的材料是石英(sio2),外包装材料一般为特种工程塑料,都具有*的耐腐蚀性,因而对环境的适应性非常强,具有耐酸、耐碱的特性。
8、 具有与生俱来的保密特点,不会泄露敏感资料或数据。
因为光纤只传光,不导电,不受电磁场的作用,具有*的抵御能力,正因为如此,在光纤中传输的信号不易被窃听,因而利于保密。
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