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光纤是如何传输信号的?

2019-04-11 10:24
制造原理
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互联网这个词现在没人不知道,但是要问它是什么估计就说不清楚了,都知道它能上网干很多事情,还有利用互联网技术诞生了很多超级大公司,这就是我们对互联网的印象,互联网真的是像手机信号一样,看不见摸不着的吗?

其实互联网的传输除了我们知道的基站外,还有远距离传输的光缆,在洲际间连接的海底光缆,目前全球有多达380多条海底光缆,负责各大洲之间95%的语言和数据传输,我们在看国外一场足球比赛,电视节目,打越洋电话,还有用的网络都是通过海底光缆来传输的。

光缆是一种通讯电缆,由两个或者多个玻璃,塑料光纤芯及包裹层组成,光纤内部信号传输一般采用激光,它具有更高的速率,更大容量,长距离传输的特点。

单根光纤数据传输速率可达几Gbps,海底光缆的传输达到惊人的160TBps,在不使用信号放大器的情况下每次传输距离能达几十公里。(1G=1024M   1T=1024G)

光纤发展历史

古代没有互联网,没有光缆,要快速的传送信息就只有用飞鸽了。随着科学技术的飞速发展,人类已进入信息时代,随着信息量的增大增多,就要寻找一种新的传输方式,经过多年的研究,传输速度更快传输量更大,低损耗的光纤通讯诞生,从此人类跨入了光时代。

1870年英国物理学家发现光的全反射原理,为以后的光纤传输信号奠定了基础。

1880年发明了“光话机”是利用光束传输声波

1970年康宁公司研制出了衰减较小的石英玻璃光纤。

1980年第一条光缆开始商用

1988年连接英美的跨大西洋海底光缆铺设成功

1978年中国自行研制出通讯光纤

2005年超大容量的光纤通讯在上海到杭州开通

光纤工作原理

如果把互联网比作信息高速公路的话,光缆就好比是高速公路的基石,那么大容量的信息光缆是怎么高速远距离传输的嘞?

在发射端首先把要传输的信息(如话音)变成电信号,然后通过激光器发射到激光束上,光的强度会随电信号的频率一起变化,并通过光纤发射出去,在接收端,检测器受到光信号后把它变成电信号,经过处理后恢复原信息。

光纤内部用玻纤制成的光导纤维,可以把光信号传输到几千公里外,将几百上千根光导纤维组合在一起,制成像电缆一样的光缆,这样既提高了光导纤维的强度,又大大增加了通讯容量。

光在不同物质中的传播速度是不一样的,所以从一种物质射到另一种物质时,两种物质的交界处会发生折射和反射,而且折射光的角度会随入射光的角度变化而变化,当入射光的角度达到或者超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。

光信号就是在光纤内经过一次次的折射传输到终点的,光信号在一次次折射后会分散或者衰减,就需要把光信号每50公里放大一次。

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