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光纖通信的意思、光纖通信的詳細解釋

關鍵字:

光纖通信的解釋

利用光波在光導纖維中傳輸信息的一種通信方式。具有信息量大、節省有色金屬、抗幹擾和保密性強等優點。《人民日報》1984.3.5:“光纖通信除用于郵電通信之外,可廣泛應用于電力、化工、礦工、鐵路、軍事等部門。光纖通信是現代化通信的主要支柱,被認為是新的技術革命的基礎技術之一。”

詞語分解

專業解析

光纖通信是以光波為載體、以光導纖維為傳輸介質的一種現代通信技術,通過調制後的光信號在光纖中進行信息傳遞,具有高速率、低損耗和抗電磁幹擾等特點。該技術利用光的全反射原理,使光信號在玻璃或塑料材質的纖維中以近似光速傳輸,最終由接收端将光信號轉換為電信號完成通信過程。

根據《現代漢語詞典》第七版,光纖通信的核心組成包括三部分:光源(如激光器或發光二極管)、傳輸介質(即光纖,由纖芯和包層構成)和光檢測器(如光電二極管)。其物理基礎為“光在兩種不同折射率介質界面發生全反射”的物理現象,數學表達式為: $$ n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2 $$ 其中$n_1$和$n_2$分别表示纖芯與包層的折射率,$theta$為入射角。

中國通信标準化協會指出,光纖通信的顯著優勢體現在三個方面:單模光纖傳輸帶寬可達50THz,是傳統電纜的千倍以上;石英光纖每公裡損耗低于0.2dB,可實現百公裡無中繼傳輸;且完全不受雷電、電離層等電磁幹擾影響。當前該技術已廣泛應用于電信骨幹網(占比超90%)、海底電纜(如亞歐國際海纜系統)、5G基站前傳網絡(CPRI/eCPRI接口)及工業自動化控制等領域。

網絡擴展解釋

光纖通信是一種利用光波在光纖中傳輸信息的通信技術,屬于有線通信的一種。以下從定義、原理、核心組成、優勢及應用領域進行詳細解釋:

一、定義

光纖通信以光波為載體,通過光纖(由玻璃或塑料制成的細絲)作為傳輸介質傳遞信息。其核心過程包括電信號與光信號的相互轉換,以及光信號在光纖中的全反射傳輸。

二、基本原理

  1. 電光轉換:發送端通過激光器将電信號調制成光信號(如串口光纖轉換器将串行數據轉為光信號)。
  2. 信號傳輸:光信號在光纖纖芯内通過全反射傳播,包層确保信號反射路徑穩定,塗層提供物理保護。
  3. 光電轉換:接收端的光電探測器将光信號還原為電信號,并進行後續處理。

三、核心組成

四、主要優勢

  1. 大容量高速傳輸:光波頻率高,帶寬遠超傳統電纜。
  2. 抗幹擾性強:不受電磁幹擾,適用于複雜電磁環境。
  3. 低損耗與長距離:信號衰減極小,中繼距離可達數百公裡。
  4. 高保密性:光信號不易被竊聽。

五、應用領域

廣泛應用于電信網絡(電話、互聯網)、廣播電視,以及電力、軍事、鐵路等需高可靠性通信的場景。

補充背景

該技術起源于1966年高锟提出的理論,1973年康甯公司實現低損耗光纖,現已成為現代通信的支柱技術。

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