
【計】 optical communication system
光通信系統(Optical Communication System)是指利用光波作為信息載體,通過光纖或其他光傳輸介質進行高速、大容量信息傳輸的通信技術體系。從漢英詞典角度看,其核心構成與工作原理如下:
光源(Light Source)
将電信號轉換為光信號的器件,常用激光二極管(Laser Diode, LD)或發光二極管(LED)。例如,1550nm波長的激光器適用于長距離傳輸。
光纖(Optical Fiber)
由石英玻璃或塑料制成的細絲,通過全反射原理傳導光信號。主要分為單模光纖(Single-Mode Fiber, SMF)和多模光纖(Multi-Mode Fiber, MMF)。
光檢測器(Photodetector)
将光信號還原為電信號的器件,如PIN光電二極管(PIN Photodiode)或雪崩光電二極管(Avalanche Photodiode, APD)。
調制解調技術(Modulation/Demodulation)
通過改變光波的強度、頻率或相位承載信息,例如強度調制-直接檢測(IM-DD)或相幹光通信(Coherent Optical Communication)。
光通信系統通過以下流程實現信息傳輸:
傳輸性能由信道容量公式決定:
$$ C = B log_2(1 + text{SNR}) $$
其中 ( C ) 為信道容量(bps),( B ) 為帶寬(Hz),SNR 為信噪比。
光通信曆經從PDH(準同步數字體系)到SDH(同步數字體系)、DWDM(密集波分複用)的發展,單光纖容量可達Tbps級。關鍵技術标準由國際電信聯盟(ITU-T)制定,如G.652光纖規範與Q.2931信令協議。
來源:
- 光纖通信理論基礎參考《Optical Fiber Communications》(Gerd Keiser著)
- 國際标準參見ITU-T官網(因鍊接有效性限制,建議訪問
itu.int
搜索相關标準)- 技術演進分析見《Journal of Lightwave Technology》期刊論文
光通信系統是現代信息社會的基石,其高帶寬、低延遲特性支撐了5G、雲計算等應用。未來趨勢包括矽光集成(Silicon Photonics)和空分複用(SDM)技術,将進一步突破傳輸極限。
光通信系統是以光波為載波,通過光纖或自由空間傳輸信息的技術體系。它通過将電信號轉換為光信號進行高速、大容量傳輸,是現代通信網絡的核心技術之一。以下是綜合多來源信息的詳細解析:
光發射機
光纖光纜
光接收機
輔助設備
當前前沿技術包括矽光子集成(降低光模塊成本)、空分複用(多芯光纖提升容量)和可見光通信(LiFi室内定位)。據國際電信聯盟統計,全球95%以上的國際數據流量通過海底光纜傳輸,印證了光通信系統的核心地位。
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