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光纤通信是利用什么传播?光纤通信原理分析

2019-03-10 来源:国外网站推荐 - 由[国外网站大全]整理 13
光纤通信(Fiber-opTIc communicaTIon),也作光纤通讯。光纤通信是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式,首先将电信号转换成光信号,再透过光纤将光信号进行传递,属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起,光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性 ,同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大,保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。
光纤通信是利用什么传播?光纤通信原理分析
光纤通信是利用什么传播?光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信原理:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤经过光的全反射原理传送;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。光通信正是利用了全反射原理,当光的注入角满足一定的条件时,光便能在光纤内形成全反射,从而达到长距离传输的目的。光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射,使光线限制在纤芯中传输。光纤中有两种光线,即子午光线和斜射光线,子午光线是位于子午面上的光光线,而斜射光线是不经过光纤轴线传输的光线。下面以光线在阶跃光纤中传输为例解释光通信的原理。如图所示为阶跃型光纤,纤芯折射率为n1,包层的折射率为n2,且n1》n2,空气折射率为n0。在光纤内传输的子午光线,简称内光线,遇到纤芯与包层的分界面的入射角大于θc时,才能保证光线在纤芯内产生多次反射,使光线沿光纤传输。然而,内光线的入射角大小又取决于从空气中入射的光线进入纤芯中所产生折射角θ2,因此,空气和纤芯界面上入射光的入射角θi就限定了光能否在光纤中以全反射形式传输,与内光线入射角的临界角θc相对应,光纤入射光的入射角θi 有一个最大值θmax。当光线以θi》θmax入射到纤芯端面上时,内光线将以小于θc 的入射角投射到纤芯和包层界面上。这样的光线在包层中折射角小于90度,该光线将射入包层,很快就会露出光纤。当光线以 θi《θmax入射到纤芯端面上时,入射光线在光纤内将以大于 的θc入射角投射到纤芯和包层界面上。这样的光线在包层中折射角大于90度,该光线将在纤芯和包层界面产生多次反射,使光线沿光纤传输。

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