平常使用的手机、电脑等通信产品,发送的信息是以电信号的方式存在。进行光通信时,首先要将电信号转换为光信号,通过光纤光缆传输后再将光信号转换成电信号,达到信息传递的目的。基本的光通信系统由光发送机、光接收机以及传输光的光纤回路构成,为了保证长距离信号传输质量和提升传输带宽,一般还会用到光中继器以及复用器。
下面简单介绍一下光纤通信系统中每个器件的工作原理。
光发送机:将电信号转换成光信号,主要由信号调制器和光源组成。
信号复用器:将多个不同波长的光载波信号,耦合到同一根光纤中进行传输,达到传输容量倍增的效果。
光中继器:传输过程中,信号的波形和强度会发生劣化,因此需要将波形复原到原信号那样整齐的波形,加大光强。
信号解复用器:将复用的信号分解成原来的单独信号。
光接收机:将接收的光信号转换成电信号,主要由光电探测器和解调器组成。
光通信的优点与应用
光通信的优点
中继距离长,经济节能
假设传输10 Gbps(每秒100亿个0或1信号)的信息,如果使用电通信的话,每隔几百米就要进中继处理,调整一次信号。与此相比,使用光通信的话,中继距离可达100千米以上。调整信号的次数越少,成本越低,另一方面,光纤的材料是二氧化硅,储量丰富且成本比铜线低得多,因此光通信具有经济节能的效果。
信息传递快速,通信质量高
比如说,现在和国外的朋友通话或上网聊天时,不像以前那样声音会滞后。在电通信时代,国际通信主要是通过人造卫星作为中继传输,传输路径会变长,信号到达较慢。而光通信借助于海底光缆,缩短了传输距离,因此信息传递更加快速。因此使用光通信能实现与海外更畅通的通信。
抗干扰能力强,保密性好
电通信会因电磁干扰出现错误,导致通信质量下降。但是,光通信不会受到电噪声的影响,因此更加安全可靠。并且由于全反射工作原理,信号完全束缚在光纤中进行传输,所以保密性良好。
传输容量大
一般电通信只能传输10Gbps(每秒100亿个0或1信号)的信息量,与此相比,光通信可以传输1Tbps(1万亿个0或1信号)信息量。
来源:中兴文档