光纖通信技術(shù)簡(jiǎn)介史
(作者未知) 2012/1/4
【內(nèi)容摘要】
光纖通信符合了高速度、大容量、高保密等要求,但是,光纖通信能實(shí)際應(yīng)用到人類傳輸信息中并不是一帆風(fēng)順的,其發(fā)展中經(jīng)歷了很多技術(shù)難關(guān),解決了這些技術(shù)難題,光纖通信才能進(jìn)一步發(fā)展。
本文從光源及傳輸介質(zhì)、光電子器件、光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)展示光纖通信技術(shù)的發(fā)展。
【關(guān)鍵字】
光纖通信、光纖通信系統(tǒng)、信號(hào)源。
【正文】
光自身固有的優(yōu)點(diǎn)注定了它在人類歷史上充當(dāng)不可忽略的角色,隨著人類技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用越來(lái)越廣泛,優(yōu)點(diǎn)也越來(lái)越突出。
光纖通信是將要傳送的圖像、數(shù)據(jù)等信號(hào)調(diào)制到光載波上,以光纖作為傳輸媒介的通信方式。作為載波的光波頻率比電波頻率高得多,作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多,因此相對(duì)于電纜通信或微波通信,光纖通信具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
將優(yōu)點(diǎn)突出的光纖通信真正應(yīng)用到人類生活中去,和很多技術(shù)一樣,都需要一個(gè)發(fā)展的過(guò)程。
一、 光纖通信技術(shù)的形成
(一)、 早期的光通信
光無(wú)處不在,這句話毫不夸張。在人類發(fā)展的早期,人類已經(jīng)開(kāi)始使用光傳遞信息了,這樣的例子有很多。
打手勢(shì)是一種目視形式的光通信,在黑暗中不能進(jìn)行。白天太陽(yáng)充當(dāng)這個(gè)傳輸系統(tǒng)的光源,太陽(yáng)輻射攜帶發(fā)送者的信息傳送給接收者,手的動(dòng)作調(diào)制光波,人的眼睛充當(dāng)檢測(cè)器。
另外,3000多年前就有的烽火臺(tái),直到目前仍然使用的信號(hào)燈、旗語(yǔ)等都可以看作是原始形式的光通信。望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)則又極大地延長(zhǎng)了這類目視形式的光通信的距離。
這類光通信方式有一個(gè)顯著的缺點(diǎn),就是它們能夠傳輸?shù)娜萘繕O其有限。
近代歷史上,早在1880年,美國(guó)的貝爾(Bell)發(fā)明了“光電話”。這種光電話利用太陽(yáng)光或弧光燈作光源,通過(guò)透鏡把光束聚焦在送話器前的振動(dòng)鏡片上,使光強(qiáng)度隨話音的變化而變化,實(shí)現(xiàn)話音對(duì)光強(qiáng)度的調(diào)制。在接收端,用拋物面反射鏡把從大氣傳來(lái)的光束反射到硅光電池上,使光信號(hào)變換為電流傳送到受話器。
光電話并未能在人類生活中得到實(shí)際的使用,這主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)沒(méi)有合適的光源和傳輸介質(zhì)。其所利用的自然光為非相干光,方向性不好,不易調(diào)制和傳輸;而以空氣作為傳輸介質(zhì),損耗會(huì)很大,無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸,又易受天氣影響,通信極不穩(wěn)定可靠。
如此看來(lái),這種光電話并沒(méi)有太大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,然而,我們不得不說(shuō),光電話仍是一項(xiàng)偉大的發(fā)明,它的出現(xiàn)證明了用光波作為載波傳輸信息是可行的,因此,把貝爾光電話稱為現(xiàn)代光通信的雛形毫不過(guò)分。
(二)、 現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的形成
隨著社會(huì)的發(fā)展,信息傳輸與交換量與日俱增,傳統(tǒng)的通信方式已不能滿足人們的需要。為了擴(kuò)大通信容量,通信方式從中波、短波發(fā)展到微波、毫米波,這實(shí)際上就是通過(guò)提高通通信載波頻率來(lái)擴(kuò)大通信容量的。
繼續(xù)提高頻率,達(dá)到光波波段,光波是人們最熟悉的電磁波,其波長(zhǎng)在微米級(jí),而頻率則為 Hz數(shù)量級(jí),這比常用的微波頻率高 ~ 倍。如此看來(lái),用光波作為載波進(jìn)行通信,通信容量將大大超過(guò)傳統(tǒng)通信方式。
要發(fā)展光通信,最重要的問(wèn)題就是要尋找適用于光通信的光源和傳輸介質(zhì)。
1970年,光纖和激光器這兩個(gè)科研成果同時(shí)問(wèn)世,拉開(kāi)了光纖通信的帷幕,所以我們把1970年稱為光纖通信的“元年”。
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