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光纖的特點(diǎn)及其原理介紹圖片篇一

光是一種電磁波，可見(jiàn)光部分波長(zhǎng)范圍是：390～760nm(納米)。大于760nm部分是紅外光，小于390nm部分是紫外光。光纖中的應(yīng)用有三種：850nm，1310nm，1550nm。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的光纖的特點(diǎn)，希望能幫到大家！

（1）通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)；一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20thz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類(lèi)古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400gbit/s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用。光纖的損耗極低，在光波長(zhǎng)為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2db/km，這比目前任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)幾十、甚至上百公里。

（2）信號(hào)串?dāng)_小、保密性能好；

（3）抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。

（4）光纖尺寸小、重量輕，便于敷設(shè)和運(yùn)輸；

（5）材料來(lái)源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。

（6）無(wú)輻射，難于竊聽(tīng)，因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。

（7）光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)。

（8）質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度差。

（9）光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。

（10）分路、耦合不靈活。

（11）光纖光纜的彎曲半徑不能過(guò)小（>20cm）

（12）有供電困難問(wèn)題。

利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優(yōu)點(diǎn)，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光—光纖通信。

光導(dǎo)纖維是由兩層折射率不同的玻璃組成。內(nèi)層為光內(nèi)芯，直徑在幾微米至幾十微米，外層的直徑0.1～0.2mm。一般內(nèi)芯玻璃的折射率比外層玻璃大1%。根據(jù)光的折射和全反射原理，當(dāng)光線射到內(nèi)芯和外層界面的角度大于產(chǎn)生全反射的臨界角時(shí)，光線透不過(guò)界面，全部反射。

直到1960年，美國(guó)科學(xué)家maiman發(fā)明了世界上第一臺(tái)激光器后，為光通訊提供了良好的光源。隨后二十多年，人們對(duì)光傳輸介質(zhì)進(jìn)行了攻關(guān)，終于制成了低損耗光纖，從而奠定了光通訊的基石。從此，光通訊進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段。

頻帶寬

頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號(hào)的頻帶寬度就越大。在vhf頻段，載波頻率為48.5mhz～300mhz。帶寬約250mhz，只能傳輸27套電視和幾十套調(diào)頻廣播?？梢?jiàn)光的頻率達(dá)100000ghz，比vhf頻段高出一百多萬(wàn)倍。盡管由于光纖對(duì)不同頻率的光有不同的損耗，使頻帶寬度受到影響，但在最低損耗區(qū)的頻帶寬度也可達(dá)30000ghz。目前單個(gè)光源的帶寬只占了其中很小的一部分（多模光纖的頻帶約幾百兆赫，好的單模光纖可達(dá)10ghz以上），采用先進(jìn)的.相干光通信可以在30000ghz范圍內(nèi)安排2000個(gè)光載波，進(jìn)行波分復(fù)用，可以容納上百萬(wàn)個(gè)頻道。

損耗低

在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在傳輸800mhz信號(hào)時(shí)，每公里的損耗都在40db以上。相比之下，光導(dǎo)纖維的損耗則要小得多，傳輸1.31um的光，每公里損耗在0.35db以下若傳輸1.55um的光，每公里損耗更小，可達(dá)0.2db以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠(yuǎn)得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個(gè)特點(diǎn)，一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引入均衡器進(jìn)行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動(dòng)。

重量輕

因?yàn)楣饫w非常細(xì)，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也只有125um，加上防水層、加強(qiáng)筋、護(hù)套等，用4～48根光纖組成的光纜直徑還不到13mm，比標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點(diǎn)，安裝十分方便。

抗干擾能力強(qiáng)

因?yàn)楣饫w的基本成分是石英，只傳光，不導(dǎo)電，不受電磁場(chǎng)的作用，在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場(chǎng)的影響，故光纖傳輸對(duì)電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱?，在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽(tīng)，因而利于保密。

保真度高

因?yàn)楣饫w傳輸一般不需要中繼放大，不會(huì)因?yàn)榉糯笠胄碌姆蔷€性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號(hào)。實(shí)際測(cè)試表明，好的調(diào)幅光纖系統(tǒng)的載波組合三次差拍比c/ctb在70db以上，交調(diào)指標(biāo)cm也在60db以上，遠(yuǎn)高于一般電纜干線系統(tǒng)的非線性失真指標(biāo)。

工作性能可靠

我們知道，一個(gè)系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān)。設(shè)備越多，發(fā)生故障的機(jī)會(huì)越大。因?yàn)楣饫w系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少（不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個(gè)放大器），可靠性自然也就高，加上光纖設(shè)備的壽命都很長(zhǎng)，無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)50萬(wàn)～75萬(wàn)小時(shí)，其中壽命最短的是光發(fā)射機(jī)中的激光器，最低壽命也在10萬(wàn)小時(shí)以上。故一個(gè)設(shè)計(jì)良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非?？煽康?。

成本不斷下降

目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學(xué)定律（optical law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個(gè)月增加1倍，而價(jià)格降低1倍。光通信技術(shù)的發(fā)展，為internet寬帶技術(shù)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個(gè)障礙。由于制作光纖的材料（石英）來(lái)源十分豐富，隨著技術(shù)的進(jìn)步，成本還會(huì)進(jìn)一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價(jià)格會(huì)越來(lái)越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，成為建立全省、以至全國(guó)有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。

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