光纖的原理以及特點(diǎn)

來源：深圳市弘元鑫光電科技有限公司瀏覽：發(fā)布日期：2019-05-29【大中小】

關(guān)于光：光是一種電磁波，可見光部分波長范圍是：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。

因?yàn)楣庠诓煌镔|(zhì)中的傳播速度是不同的，所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時(shí)，在兩種物質(zhì)的交界面處會(huì)產(chǎn)生折射和反射。而且，折射光的角度會(huì)隨入射光的角度變化而變化。當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過某一角度時(shí)，折射光會(huì)消失，入射光全部被反射回來，這就是光的全反射。

而光纖傳輸原理，就是“光的全反射”。

不同的物質(zhì)對相同波長光的折射角度是不同的(即不同的物質(zhì)有不同的光折射率)，相同的物質(zhì)對不同波長光的折射角度也是不同。利用光纖進(jìn)行的通信叫光纖通訊，而光纖通訊就是基于以上原理而形成的。

在光纖通信中首先是光發(fā)送機(jī)把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺⒂民詈霞夹g(shù)把光信號最大限度地注入到光纖中，而光纖作為信道傳輸光信號，作為光在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的傳輸路徑。光接收機(jī)再把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

光纖傳輸理論分為模式理論和光線理論。把光作為電磁波來處理，研究電磁波在光纖中的傳輸規(guī)律，得到光纖中的傳播模式、場結(jié)構(gòu)、傳輸常數(shù)及截止條件。

光纖的特點(diǎn)

如今，光纖已成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚模鳛閷拵Ы尤胍环N主流的方式，有著頻帶寬，通信容量大、損耗低，中繼距離長、保真度高、抗干擾能力以及適應(yīng)能力強(qiáng)、體積小重量輕、原材料來源廣、價(jià)格低廉等的優(yōu)點(diǎn)。

1、傳輸頻帶寬，通信容量大

由信息理論可知，載波頻率越高，通信容量越大。而目前使用的光波頻率比微波頻率高10000～100000倍，所以通信容量可增加約10000～100000倍。例如，光纖可容納上百M(fèi)Hz的電視通道，傳輸?shù)男畔⒘靠蛇_(dá)每秒幾十億位，比目前的電話線多幾萬倍，潛力巨大，基本上可以滿足目前和將來數(shù)據(jù)傳輸、視頻傳輸?shù)葘挼囊蟆?/p>

2、損耗低，中繼距離長

目前使用的光纖多為SiO2(石英)系光纖，主要靠提高玻璃纖維的純度來減小其損耗。由于目前制成的SiO2玻璃介質(zhì)的純度極高，所以光纖的損耗極低。在1.55μm光波長附近損耗最低，可低至0.2dB/km，已接近理論極限值。由于光纖的損耗低，因此中繼距離可以很長，在通信線路中可以減少中繼器的數(shù)量，降低成本并提高通信質(zhì)量。

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)。

3、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，不受電磁場的作用，在其中傳輸?shù)墓庑盘柌皇茈姶艌龅挠绊懀使饫w傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱耍诠饫w中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而利于保密。

4、體積小，重量輕，易彎曲

光纖直徑只有0.1mm左右，制成光纜后，直徑比電纜細(xì)，重量也輕，可以節(jié)省安裝空間，且可彎曲性好，運(yùn)輸及敷設(shè)比較容易。

5、性能資源豐富

光纖具有耐高低溫能力強(qiáng)、抗拉強(qiáng)度高、抗化學(xué)腐蝕、傳輸穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，適合在氣候和安裝環(huán)境惡劣的場合應(yīng)用。

6、成本不斷下降

由于制作光纖的材料（石英）來源十分豐富，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)越來越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對優(yōu)勢，成為建立全省、以至全國有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。

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