光纖通信 

光纖通信技術（optical fiber communications）從光通信中脫穎而出,已成為現代通信的主要支柱之一,在現代電信網中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術,其近年來發展速度之快、應用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術革命的重要標志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。 

光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外,在應用中,光纖常按用途進行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調制以及光振蕩等功能的光纖,并常以某種功能器件的形式出現。光纖通信之所以發展迅猛,主要緣于它具有以下特點: 

(1)通信容量大、傳輸距離遠;一根光纖的潛在帶寬可達20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統已經投入商業使用。光纖的損耗極低，在光波長為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的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。 

(2)信號串擾小、保密性能好; 

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

(4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設和運輸; 

(5)材料來源豐富,環境保護好，有利于節約有色金屬銅。 

(6)無輻射,難于竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。 

(7)光纜適應性強,壽命長。 

(8)質地脆，機械強度差。 

(9)光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。 

(10)分路、耦合不靈活。 

(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過?。?gt;20cm） 

(12)有供電困難問題。 

利用光波在光導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、高單色性等顯著優點，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信． 

光纖通信的原理是：在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號，然后調制到激光器發出的激光束上，使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化，并通過光纖發送出去；在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經解調后恢復原信息． 

光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段，它的發展歷史只有一二十年，已經歷三代：短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖．采用光纖通信是通信史上的重大變革，美、日、英、法等20多個國家已宣布不再建設電纜通信線路，而致力于發展光纖通信．中國光纖通信已進入實用階段． 

光纖是一種將訊息從一端傳送到另一端的媒介.是一條玻璃或塑膠纖維,作為讓訊息通過的傳輸媒介。 

通常「光纖」與「光纜」兩個名詞會被混淆.多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆后的纜線即被稱為「光纜」.光纖外層的保護結構可防止周遭環境對光纖的傷害,如水,火,電擊等.光纜分為:光纖,緩沖層及披覆.光纖和同軸電纜相似，只是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中，芯的直徑是15μm~50μm， 大致與人的頭發的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套， 以使光纖保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套，用來保護封套。光纖通常被扎成束，外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。 

光纖的特性 

由於光纖是一種傳輸媒介,它可以像一般銅纜線,傳送電話通話或電腦數據等資料,所不同的是,光纖傳送的是光訊號而非電訊號.因此,光纖具有很多獨特的優點. 

如:寬頻寬.低損耗.屏蔽電磁輻射.重量輕.安全性.隱秘性. 

光纖系統的運作 

你可能知道任何通訊傳輸的過程包括:編碼→傳輸→解碼,當然,光纖系統的傳輸過程也大致相同.電子訊號輸入后,透過傳輸器將訊號數位編碼,成為光訊號,光線透過光纖為媒介,傳送到另一端的接受器,接受器再將訊號解碼,還原成原先的電子訊號輸出. 

光纖光纜的運用 

光纜的應用區分,可分為3種:專業用途,一般屋外,一般屋內.在專業用途上包括海底光纜,高壓電塔上之空架光纜,核能電廠之抗輻射光纜,化工業之抗腐蝕光纜等.而一般屋內及一般屋外的分類差異,依各型光纜依制造設計時之特質,其所適用之范圍各有不同. 

光纜從屋外至屋內的過程中可分為空架,地下道,直接埋設,管道間鋪設,室內用。 

光纖的歷史 

1880-AlexandraGrahamBell發明光束通話傳輸 

1960-電射及光纖之發明 

1977-首次實際安裝電話光纖網路 

1978-FORT在法國首次安裝其生產之光纖電 

1990-區域網路及其他短距離傳輸應用之光纖 

2000-到屋邊光纖=>到桌邊光纖 

光纖的分類 

光纖主要分以下兩大類: 

1）傳輸點模數類 

傳輸點模數類分單模光纖(Single Mode Fiber)和多模光纖(Multi Mode Fiber)。單模光纖的纖芯直徑很小, 在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸,傳輸頻帶寬,傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長上,能以多個模式同時傳輸的光纖。 與單模光纖相比,多模光纖的傳輸性能較差。 

2)折射率分布類 

折射率分布類光纖可分為跳變式光纖和漸變式光纖。跳變式光纖纖芯的折射率和保護層的折射率都是一個常數。 在纖芯和保護層的交界面,折射率呈階梯型變化。漸變式光纖纖芯的折射率隨著半徑的增加按一定規律減小, 在纖芯與保護層交界處減小為保護層的折射率。纖芯的折射率的變化近似于拋物線。