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光纤如何传输信号

光纤如何传输信号

现在没有人不知道互联网,但如果你问它到底是什么,很少有人会回答得很好。众所周知,它可以在网上做很多事情,很多超级大公司出现在互联网上。这是我们对互联网的印象。互联网真的像一个我们看不见或摸不着的手机信号吗?
fiber transmit signals

事实上,除了我们知道的基站外,还有光缆可以远距离传输。目前,连接大陆间的海底光缆在全球有380多条,占大陆间数据传输的95%。看一场外国足球比赛,电视节目、打海外电话、使用网络都是通过海底光缆传输的。

submarine cables

光缆是由两个或两个以上玻璃、塑料光纤芯和包层组成的通信光缆。光纤内部信号传输一般采用激光,具有速度快、容量大、传输距离远等特点。

单光纤的数据传输速率可以达到几Gbps,海底光缆的传输速率达到惊人的160 TBps,在不使用信号放大器的情况下,传输距离可以达到几十公里。(1G=1024M 1T=1024G)

光纤发展史
古代没有互联网和光缆,人们用飞鸽来快速传递信息。随着科学技术的飞速发展,人类已经进入了信息时代。随着信息量的增加,有必要寻找一种新的传输方法。经过多年的研究,传输速度更快,传输容量更大,损耗更大。光纤通信诞生了,人类已经进入了光的时代。

1870,英国物理学家发现了光的全反射原理,为未来的光纤传输信号奠定了基础。
1880年,“光学电话”的发明是利用光束传输声波。
1970年康宁公司开发出一种衰减较小的石英玻璃纤维。
1980年,第一条光缆开始商业化使用。
1988年,英美与美国连接的跨大西洋海底光缆成功铺设。
1978年,中国发展了自己的通信光纤
2005年上海至杭州开通超大容量光纤通信。

fiber

光纤的工作原理

如果说互联网是一条信息高速公路,那么光缆就是高速公路的基石。那么,大容量信息光缆是如何高速、远距离传输的呢?
首先,要传输的信息(如语音)在传输端被转换成电信号,然后通过激光传输到激光束。光的强度随电信号的频率而变化,并通过光纤传输。在接收端,探测器接收光信号并将其转换为电信号,然后对电信号进行处理以恢复原始信息。



光纤内部由玻璃纤维制成的光纤可以将光信号传输到几千公里,并将几十万根光纤组合成一根同一根光缆,提高了光纤的强度。大大提高了通信容量。

光在不同材料中的传播速度是不同的,因此当一种物质射向另一种物质时,两种物质的交集会发生折射和反射,折射光的角度会随着入射光的角度而改变。然而,当入射光的角度达到或超过一个角度时,折射光将消失,入射光将被反射回来。这是光的全反射。

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光信号在光纤中反复折射后传输到端点。光信号在一次折射后被分散或衰减,每50公里需要放大一次。
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