
【计】 optical communication system
光通信系统(Optical Communication System)是指利用光波作为信息载体,通过光纤或其他光传输介质进行高速、大容量信息传输的通信技术体系。从汉英词典角度看,其核心构成与工作原理如下:
光源(Light Source)
将电信号转换为光信号的器件,常用激光二极管(Laser Diode, LD)或发光二极管(LED)。例如,1550nm波长的激光器适用于长距离传输。
光纤(Optical Fiber)
由石英玻璃或塑料制成的细丝,通过全反射原理传导光信号。主要分为单模光纤(Single-Mode Fiber, SMF)和多模光纤(Multi-Mode Fiber, MMF)。
光检测器(Photodetector)
将光信号还原为电信号的器件,如PIN光电二极管(PIN Photodiode)或雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode, APD)。
调制解调技术(Modulation/Demodulation)
通过改变光波的强度、频率或相位承载信息,例如强度调制-直接检测(IM-DD)或相干光通信(Coherent Optical Communication)。
光通信系统通过以下流程实现信息传输:
传输性能由信道容量公式决定:
$$ C = B log_2(1 + text{SNR}) $$
其中 ( C ) 为信道容量(bps),( B ) 为带宽(Hz),SNR 为信噪比。
光通信历经从PDH(准同步数字体系)到SDH(同步数字体系)、DWDM(密集波分复用)的发展,单光纤容量可达Tbps级。关键技术标准由国际电信联盟(ITU-T)制定,如G.652光纤规范与Q.2931信令协议。
来源:
- 光纤通信理论基础参考《Optical Fiber Communications》(Gerd Keiser著)
- 国际标准参见ITU-T官网(因链接有效性限制,建议访问
itu.int
搜索相关标准)- 技术演进分析见《Journal of Lightwave Technology》期刊论文
光通信系统是现代信息社会的基石,其高带宽、低延迟特性支撑了5G、云计算等应用。未来趋势包括硅光集成(Silicon Photonics)和空分复用(SDM)技术,将进一步突破传输极限。
光通信系统是以光波为载波,通过光纤或自由空间传输信息的技术体系。它通过将电信号转换为光信号进行高速、大容量传输,是现代通信网络的核心技术之一。以下是综合多来源信息的详细解析:
光发射机
光纤光缆
光接收机
辅助设备
当前前沿技术包括硅光子集成(降低光模块成本)、空分复用(多芯光纤提升容量)和可见光通信(LiFi室内定位)。据国际电信联盟统计,全球95%以上的国际数据流量通过海底光缆传输,印证了光通信系统的核心地位。
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