我们不能否认光纤的优势。我们以光纤的适应性为例。光纤不怕外界强电磁场的干扰,耐腐蚀,柔软(弯曲半径大于25 cm时性能不受影响)。所以要多了解光纤传输的原理。让可兰经通信专家为我们讲解光纤传输的原理。
光纤传输原理
光传输系统由三部分组成,即光源、传输介质和探测器。传统上,一个光脉冲代表位1,而没有光脉冲代表位0。传输介质是极细的玻璃纤维。当光线照射到探测器上时,会产生一个电脉冲。在光纤的一端放一个光源,在另一端放一个探测器,我们就有了一个单向传输系统。它接收电信号,转换成光脉冲发射出去,然后接收端再把光脉冲转换成电信号。
事实上,如果不使用物理原理,这种光纤传播系统将因为漏光而没有实用价值。当光穿过一种介质进入另一种介质时,例如光从空气中射入二氧化硅时,光会在两者的界面处发生折射(弯曲),这是由于两种物质的折射率不同造成的。
入射光以角度1进入边界,并以角度1出射。折射量取决于两种介质的特性(折射率)。如果入射角大于临界值,光将被完全反射回二氧化硅,而不会泄漏到空气中。因此,当光的入射角大于或等于临界值时,光将被完全约束在光纤中,无损耗地传播数公里。
因为任何以大于临界值的角度入射的光都会在介质的边界被完全反射回介质,所以不同的光以不同的反射角在介质中传播。可以认为每束光都有不同的模式,具有这种特性的光纤称为多模光纤。
但是,如果把光纤的直径缩小到与光波相同的波长,光纤就好比一个波导,光在其中沿直线传播,没有反射,这就是单模光纤。单模光纤价格昂贵,但传输距离长。目前可用的光纤系统可以以1 GB/s的速率传输30公里。在实验室中,有可能在短距离内获得更高的传输速率。实验还表明,大功率激光可以驱动光纤传输100km,虽然速度较低,但不需要使用中继器。回顾黄浩宇
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