光纤通信的优点有哪些?
21ic 2024-02-21

光纤通信有很多优点: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.

随着信息技术传输速度日益更新,光纤技术已得到广泛的重视和应用。在多微机电梯系统中,光纤的应用充分满足了大量的数据通信正确、可靠、高速传输和处理的要求。光纤技术在电梯上的应用,大大提高了整个控制系统的反应速度,使电梯系统的并联群控性能有了明显提高。电梯上所使用的光纤通信装置主要由光源、光电接收器和光纤组成。

光纤通信的优点有哪些?

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现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信,而其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点:

1.频带宽,通信容量大。 光纤可利用的带宽约为50000GHz,1987年投入使用的1.?7Gb/s光纤通信系统,一对光纤能同时传输24192路电话,2.4Gb/s系统,能同时传输30000多路电话。频带宽,对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义,否则,无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。

2.损耗低,中继距离长。 目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km,比其它任何传输介质的损耗都低,若将来采用非石英系极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降至10-9dB/km。由于光纤的损耗低,所以能实现中继距离长,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多千米,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系统,其最大中继距离则可达数千甚至数万千米,这对于降低海底通信的成本、提高可靠性和稳定性具有特别的意义。

3.抗电磁干扰。 光纤是绝缘体材料,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。

4.无串音干扰,保密性好。 光波在光缆中传输,很难从光纤中泄漏出来,即使在转弯处,弯曲半径很小时,漏出的光波也十分微弱,若在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂效果更好,这样,即使光缆内光纤总数很多,也可实现无串音干扰,在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。

5.光纤线径细、重量轻、柔软。 光纤的芯径很细,约为0.1mm,它只有单管同轴电缆的百分之一;光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。利用光纤这一特点,使传输系统所占空间小,解决地下管道拥挤的问题,节约地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,光缆的重要比电缆轻得多,例如18管同轴电缆1m的重量为11kg,而同等容量的光缆1m重只有90g,这对于在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信更具有重要意义。还有,光纤柔软可挠,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

6.光纤的原材料资源丰富,用光纤可节约金属材料。 光纤的材料主要是石英(二气化硅),地球上有取之不尽用之不竭的原材料,而电缆的主要材料是铜,世界上铜的储藏量并不多,用光纤取代电缆,则可节约大量的金属材料,具有合理使用地球资源的重大意义。光纤除具有以上突出的优点外,还具有耐腐蚀力强、抗核幅射、能源消耗小等优点,其缺点是质地脆、机械强度低,连接比较困难,分路、耦合不方便,弯曲半径不宜太小等。这些缺点在技术上都是可以克服的,它不影响光纤通信的实用。近年来,光纤通信发展很快,它已深刻地改变了电信网的面貌,成为现代信息社会最坚实的基础,并向我们展现了无限美好的未来。

光纤通信之所以受到人们的极大重视,这是因为和其它通信手段相比,具有无以伦比的优越性。

1、通信容量大

从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量之大就更加惊人了。

2、中继距离长

由于光纤具有极低的衰耗系数(目前商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下),若配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆(1.5km)、微波(50km)等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。据报导,用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。此外,已在进行的光孤子通信试验,已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此,在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。

3、保密性能好

光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上没有光“泄露”出去,因此其保密性能极好。

4、适应能力强

适应能力强是指,不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀,可挠性强(弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响)等。

5、体积小、重量轻、便于施工维护

光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底和架空。

6、原材料来源丰富,潜在价格低廉

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