光纤通信原理是什么 光纤通信应用领域介绍

光纤通信的原理是什么?

光纤通信的原理

光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去;在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息.

光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤.采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信.中国光纤通信已进入实用阶段.

光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量(超高速和超长距离)光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。

光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质实现信息传输，达到通信目的的一种最新通信技术。

通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波 ，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。

光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大;传输损耗低、中继距离长;线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用;绝缘、抗电磁干扰性能强;还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法;用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线);它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV)系统，用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。

接收过程同理，由光接收模块将接收后的光信号转换为电信号，经过一个线接收器再

光纤传输系统主要由：光发送机、光接收机、光缆传输线路、光中继器和各种无源光器件构成。要实现通信，基带信号还必须经过电端机对信号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。

光纤通信为什么要用激光

激光光纤通信的基本原理是电信号通过发送光端机，对由激光器发射的激光光波进行调制，再通过光纤传送到另一端，接收光端机接收并变成电信号，解调恢复原来的信息。激光光纤通信最根本问题是发生激光的激光器和传送激光的光纤。

激光(LASER，有人译为“莱塞”、“镭射”)的亮度特高，亮度比太阳亮千亿倍。颜色单纯，定向性特好，可产生几万摄氏度的高温，使材料迅速融化或气化，激光比太阳更绚丽，它将人间的生活装点得更多姿。

人们发现透明度很高的石英玻璃丝可以传光，这种玻璃丝叫做光学纤维，简称光纤。但初期用光纤传输光信息损耗太大，每传输1000米损耗1000分贝左右(损耗零分贝，表示没有衰减，而损耗20分贝相当于衰减得只剩1%)。1966年英籍华人高馄博士从理论分析：除去玻璃中杂质，可以大大降低传输损耗，可以降低到20分贝/千米，使很多科学家受到鼓舞。

1970年，美国一公司科研人员制造出每千米传输损耗只有20分贝的光纤;这一年贝尔实验室研制出在常温环境下连续工作的激光器。人们研制的光纤损耗越来越小，到1979年只有0.2分贝/千米。1977年在美国芝加哥和圣塔摩尼卡之间首次建成商用的光纤通信系统，两根直径为0.l毫米的玻璃丝竟可同时开通8000路电话。

光纤通信技术不断发展(如工作区波长从0.85微米过渡到1.31微米的，从多模光纤过渡到单模光纤)，信息传输的容量和速度大大提高。

光纤通信有许多优点：传输信息容量大;衰减小，每千米的衰减比最大容量的同轴电缆要小一个数量级;细而轻;抗干扰性好;成本低;节省金属;保密性强。

光纤通信与卫星通信相比有其优点，所以在将来在电信中有可能与卫星通信平分秋色。光纤通信除用于电话电视之外，还用于计算机网络、厂矿内部通信、电力系统和铁路系统的通信等。

光纤通信技术在不停地向前发展，正在开发新的技术，有波分复用技术(让不同波长的光信号在同一根光纤上互不干扰地传输)、光纤放大器(光纤传输有损耗，在一定距离要把光信号变成电信号加以放大，再变成光信号继续传输)、光弧子通信(利用在光纤中传播长时间保持形态、幅度和速度不变的光脉冲进行通信，以实现超长距离和超大容量的通信)等。

它适合于光纤模拟通信系统中，而且也适用于光纤数字通信系统和数据通信系统。在光纤模拟通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理，而电信号反处理则是发端处理的逆过程，即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化，即脉冲编码调制(PCM )和线路码型编码处理等，而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信，电信号处理主要包括对信号进行放大，和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。

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