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光纤的特点和传输原理
来源:欣联科技 发布日期: 2021-03-05

一、光纤的特点

光纤传输具有衰弱小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点,所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。

传输介质是决定传输耗损的重要因素,决定了传输信号所需中继的距离,光纤作为光信号的传输介质具有耗损低的特点,光纤的频带可达到1.0GHz以上,一般图像的带宽只有8MHz,一个通道的图像用一芯光纤传输绰绰有余,在传输语音、控制信号或接点信号方面更为优势,光纤传输中的载波是光波,光波是频率极高的电磁波,远远比电波通讯中所使用的频率高,所以不受干扰。且光纤采用的玻璃材质,不导电,不会因短路、雷击等原因产生火花,因此安全性强,在易燃,易爆等场合特别适用。

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二、光纤的传输原理

光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具,按传输模式可分为:单模光纤和多模光纤。

单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为910μm),只能传一种模式的光,其模间色散很小,适合远距离的光纤传输。

多模光纤:中心玻璃芯较粗(5062.5μm,可传多种模式的光,其模间色散较大,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。

光纤传输是利用光的全反射原理,射线在纤芯和包层的交界面会产生全反射,并形成把光闭锁在光纤芯内部向前传播,即使经过弯曲的路光线也不会射出光纤之外,只是在均匀透明的玻璃纤芯上不断的进行反射,从一端传导至另一端。由于纤芯直径很小,光沿着玻璃纤芯传输,光信号的损耗会比在网线中电信号传输损耗低很多。

图片 2.png 

光纤传输系统主要由三部分组成:光源(又称光发送机),传输介质,检测器(又称光接收机)。

计算机网络之间的光纤传输中,光源和检测器的工作一般都是用光纤收发器完成的,光纤收发器简单的来说就是实现双绞线与光纤连接的设备,其作用就是将双绞线所传输的信号转换成能够通过光纤传输的信号(光信号),当然也是双向的,同样能将光纤传输的信号转换能够在双绞线中传输的信号,实现网络间的数据传输。

在普通的视、音频、数据等传输过程中,光源和检测器的工作一般都是由光端机完成的,光端机就是将多个E1信号变成光信号并传输的设备,所谓E1是一种中继线路数据传输标准,我国和欧洲的标准速率为2.048Mbps,光端机的主要作用就是实现电到光,光到电的转换,因此,光纤传输系统是把光强进行模拟调制,将输入信号变为传输信号的振幅(频率或相位)的连续变化。数字传输系统是把输入的信号变成“1”,“0”脉冲信号,并以其作为传输信号,在接受端再还原成原来的信号。当然,随着光纤传输信号的不同所需要的设备也有所不同。

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