什么是光通信-光通信的優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn)和基本原理

1、什么是光通信?光通信的優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn)和基本原光通信就是使用光，向?qū)Ψ絺鬏斝畔⒌募夹g(shù)。太陽光在鏡子 中反射兩次的 話.就說明很0k-好.到達(dá)啦m <發(fā)信中轉(zhuǎn)閃了兩次！ 小s今天也很好收信i光通信的基本結(jié)構(gòu)我們身邊的電腦和手機(jī)，通過電信號(hào)“0和1”發(fā)送信息。光通信是由將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的“發(fā)送機(jī)j將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的“接收機(jī)j以及傳輸光的回路“光纖，構(gòu)成。發(fā)送方接收方（光信號(hào)t電信號(hào)）（電信號(hào)t光信號(hào)）光通信的優(yōu)點(diǎn)l傳輸距離長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)節(jié)能2. 次性傳輸海量信息3. 通信速度快1）傳輸距離長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)節(jié)能假設(shè)1秒鐘內(nèi)要傳輸10gb的信息（100億個(gè)信號(hào)）， 如果使用電通信的話，每隔100米就要調(diào)整一次

2、信號(hào)。與此 相比，使用光通信的話，需要調(diào)整間隔可為100千米以上。 調(diào)整信號(hào)的次數(shù)越少，所使用的機(jī)器數(shù)量也越少，因此具有 經(jīng)濟(jì)節(jié)能的效果。發(fā)送相同容量數(shù)據(jù)（10gb）的傳輸距離使用電通信的情況100m>使用光通信的情況100km以上www diangon com比如說，現(xiàn)在和國(guó)外的朋友通話或上網(wǎng)聊天時(shí)，感覺 與在國(guó)內(nèi)通話沒什么兩樣。不像以前那樣聲音會(huì)滯后。在只 有電通信的時(shí)代，一次能傳輸?shù)木嚯x短而且傳輸?shù)男畔⒘?少，國(guó)際間的通信主要通過人造衛(wèi)星作為中繼傳輸。但是， 使用光通信的話，一次性傳輸?shù)木嚯x長(zhǎng)而且傳輸?shù)男畔⒘?多，因此，通過使用鋪設(shè)在海底的光纖光纜，就能實(shí)現(xiàn)與海 外自然暢通的通信。

3、（電波和光的速度相同。但是，由于經(jīng) 由衛(wèi)星的話傳輸路徑會(huì)變長(zhǎng)，信號(hào)到達(dá)較慢。海底電纜的距 離短很多，所以信號(hào)會(huì)更快達(dá)到。）信息遲遲無法到達(dá)感覺無異于國(guó)內(nèi)通信www.diangon com半天顯示 不了族使用光通信光纖（材料：石英玻璃）輸送容量：1tb我的是新聞i醸豔陣時(shí)觀看高清影像,2）一次性傳輸海量信息大量用戶可以同時(shí)接收需要的信息（電影或新聞等）。 在1秒鐘內(nèi)，電通信最多只能傳輸10gb （100億個(gè)0和1信 號(hào)）的信息，與此相比，光通信最多可以傳輸1tb （1萬億 個(gè)0和1信號(hào)）的信息。使用電通信信息發(fā)送公司同軸電纜（材料：銅）ftiilfe輸送容畳：10gb電視妙www.diangon

4、. com3）通信速度快電通信會(huì)因電噪聲出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致通信速度下降。但是，光通信不會(huì)受到噪聲的影響，因此可快速傳輸信號(hào)。了喑使用電通信的情況 因電躱聲岀現(xiàn)錯(cuò)渓遲遲無法 到達(dá)呀使用光通值的情況不受電噪聲影響www.diangon. com光通信用在什么地方i光通信存在于身邊乃至世界互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、ip電話等使用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，將每個(gè)人與其所在地區(qū)、與整個(gè)國(guó)家聯(lián)系起來，甚至連接至全球通信 網(wǎng)。比如說，電腦和手機(jī)發(fā)出的信號(hào)聚集在本地通信運(yùn)營(yíng)商 的基站和網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商，再通過海底光纜中的光纖傳輸至世界各地。其他中繼器連接網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)備我們平常所使用的各種設(shè)備都能聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn), 讓我們的生活變得更加舒適便捷。

5、行證改子宅稅行電居納車數(shù)設(shè)備通過導(dǎo)航儀實(shí)時(shí) 獲取借息鶴教育基站手機(jī) pda. 筆記本電腦等 移動(dòng)連接醫(yī)療遠(yuǎn)程醫(yī)療 電子病歷卡物流家庭物流家電和游戲機(jī)的聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)查詢切流信息光網(wǎng)絡(luò)饑系統(tǒng)商業(yè)設(shè)施 發(fā)送商品信息 管理銷售借息www.diangon> com為什么需要光通信技術(shù)i通信量我們的通信量每年都在增加。我們平時(shí)使用手機(jī)、短 信、接收?qǐng)D像、網(wǎng)絡(luò)（虛擬）商店時(shí)進(jìn)行信息交流。設(shè)備性 能逐年改善，使用方法也隨之改變。我們可以想象，今后的 通信量還會(huì)不斷增大。光通信技術(shù)就運(yùn)用于信息交流中。丨傳輸量隨著整個(gè)社會(huì)通信量的增加，不斷出現(xiàn)了只需1根光 纖就能傳輸更多信息的技術(shù)。表示傳輸量的單位單位是bps

6、o即bit per second的簡(jiǎn)稱，表示1秒 鐘內(nèi)可以傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。比如說，1bps表示的則是1秒鐘內(nèi) 可以傳輸1比特的數(shù)據(jù)。傳輸量（比特/每秒）100g 一it： 1萬億 1g： w億 1m： 100 萬100m40gbps 光纖810mbps2005(logbps x 4ch).p 10gbpsfi0m1980(10gbpsx 176ch|.(logbps x 32ch)e sogbps x 40ch)(ch： channel 的簡(jiǎn)稱)(例)假設(shè)ft40gbpx40ch400mbps2010(年1秒鐘內(nèi)有40條信道可以傳«j40gb的信息。這40條信道只爲(wèi)改變波長(zhǎng)即可。傳輸總

7、理達(dá)到1.6tbpsowww.diangon. com光通信中所使用的裝置（光傳輸裝置）光傳輸裝置是做什么的呢光通信網(wǎng)的關(guān)鍵部位裝有光傳輸裝置。這個(gè)裝置發(fā)揮 著許多作用。1 信號(hào)轉(zhuǎn)換（發(fā)送信號(hào)）：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。2信號(hào)復(fù)用：將多個(gè)窄的信號(hào)匯聚成一個(gè)寬的信號(hào)。3信號(hào)中繼：遠(yuǎn)距離傳輸，中途中繼信號(hào)。4. 信號(hào)轉(zhuǎn)向：轉(zhuǎn)換信號(hào)的傳輸方向。5信號(hào)解復(fù)用：將復(fù)用的信號(hào)分解成原來的單獨(dú)信號(hào)。6信號(hào)轉(zhuǎn)換（接收信號(hào)）：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光信號(hào)的傳輸發(fā)送信號(hào)發(fā)送信號(hào)電信號(hào)z/x3中細(xì)電值號(hào)轉(zhuǎn)換成光i；轅換成光電信號(hào)電信號(hào)6務(wù)換成電接收信號(hào)接收信號(hào)5借復(fù)用r轉(zhuǎn)換成電血www.diangon; comi光傳

8、輸裝置裝置中安裝了各種部件。哇跟書架似的！ 裝得滿滿的.可以處理 大量信息吧. f ii1.轉(zhuǎn)換（發(fā)送信號(hào)）將接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。電信號(hào)光收發(fā)器光信號(hào)轉(zhuǎn)換!2 復(fù)用復(fù)用多個(gè)信號(hào)同時(shí)發(fā)送。a3 中繼傳輸過程中，信號(hào)的波形和強(qiáng)度發(fā)生劣化，因此需要 將波形復(fù)原到原信號(hào)那樣整齊的波形，加大光強(qiáng)。如果波形 劣化嚴(yán)重，就需要暫時(shí)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，波形錯(cuò)誤修正后，重新轉(zhuǎn)換成光信號(hào)進(jìn)行傳輸。在幾百千米的光纖中傳 輸時(shí)，信號(hào)波形劣化原信號(hào)的波形通過波長(zhǎng)分散補(bǔ) 償器后，液形夏波長(zhǎng)分?jǐn)逞a(bǔ)償器www.diangon. com4 轉(zhuǎn)向根據(jù)信號(hào)的去向，光開關(guān)切換光信號(hào)的傳輸方向。根據(jù)信號(hào)的去 向.光開關(guān)切 換光

9、信號(hào)的傳 輸方向。5 解復(fù)用將復(fù)用的信號(hào)分解成原來的單獨(dú)信號(hào)。a6轉(zhuǎn)換（接收信號(hào)）將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光信號(hào)光收發(fā)器電信號(hào)a 轉(zhuǎn)換！通信方式（現(xiàn)在與將來）下面通過汽車和車道來說明通信方式。假設(shè)汽車代表 占有車道的時(shí)間（1區(qū)間）、貨物代表每次搬運(yùn)的信息量（比 特?cái)?shù)）、車道代表光的一個(gè)波長(zhǎng)。:1區(qū)間（1銅車）運(yùn)比特?cái)?shù)（1個(gè)貨枷、:1波長(zhǎng)（1條車道） www. i現(xiàn)在的通信速度：每波長(zhǎng)傳輸logbps、40gbps 時(shí)分復(fù)用法（tdm: time division multiplexing） 因?yàn)槊看慰梢詡鬏數(shù)男畔⒂邢?，所以需要分時(shí)段傳輸。 比如說，多個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送信息時(shí)，搬運(yùn)信息的車道只有

10、一 條，因此裝載不同信息包裹的貨車需要排成一列進(jìn)行搬運(yùn)。 車道出現(xiàn)堵塞時(shí)，傳輸速度就會(huì)變慢。波分復(fù)用法(wdm: wavelength division multiplexing)一次能傳輸?shù)男畔⒘枯^多，通過改變波長(zhǎng)，可同時(shí)傳 輸多位用戶的信息。比如說，即使多位用戶同時(shí)發(fā)送信息， 只要分布著多條車道就不易造成堵塞，能夠流暢地運(yùn)送貨物(比特?cái)?shù))，而且傳輸速度比較平穩(wěn)。發(fā)送信息接收信息www. d iangon. com多級(jí)調(diào)制法(mm:multi-level modulation)在1波長(zhǎng)的1個(gè)區(qū)間傳輸多個(gè)信號(hào)的方法。通過改變光的波形，在同一波長(zhǎng)上傳輸多位用戶的信息。具有代表性的技術(shù)是四相差分相

11、移鍵控調(diào)制法（dqpsk:differential quadrature phase-shift-keying）o通常情況下，每輛貨車裝載 的貨物是1比特，但是，使用“dqpsk”時(shí)，每輛貨車可裝載 2比特貨物。接收信息發(fā)送信息每次可搬運(yùn)2個(gè)貨物（信息）喲!www.d i i將來的通信速度：每波長(zhǎng)傳輸loogbpsloogbps相當(dāng)于約0.4秒傳輸一張dvd的速度。（假 設(shè)換算成容量為4.7gb的dvd）偏振復(fù)用法（polarization multiplexing）光在振動(dòng)的同時(shí)向前進(jìn)。振動(dòng)的方向叫做“偏波”，分 成垂直振動(dòng)前進(jìn)的光（垂直偏波）和水平振動(dòng)前進(jìn)的光（水 平偏波）兩種。偏波中包含

12、的信息不會(huì)互相干擾，可傳輸大 量信息。比如說，1條車道上同時(shí)行駛著2輛貨車，這2輛 貨車在傳輸信息時(shí)不會(huì)發(fā)生碰撞。發(fā)送信息=1接收信息；分布著多條車道.而且每條車道（1波長(zhǎng)）中行駛著2輛貨車（水平偏波垂直偏波），可以 傳輸?shù)男畔⒘恳搽S之增加！www. d iangon. com神通廣大的光網(wǎng)絡(luò)（實(shí)例介紹） 光纖遍布全世界，我們?cè)诟鞣N場(chǎng)合都能獲得高質(zhì)量的服務(wù)。接下來介紹相關(guān)實(shí)例。需品傅思提供服務(wù)按供遼行.時(shí)鬲.q質(zhì) 以及價(jià)格畀仔種伯思«?««卑黃決話 £7*汪危洛電話電視余儀（多臺(tái)同步進(jìn)行） 聲咅和圈像無理遲權(quán)放.冥時(shí)傳am9遠(yuǎn)程醫(yī)療7診斷服務(wù)電子屠民卡能

13、務(wù)衽區(qū)蟲任何市級(jí)政用總健取到己的居民<«越堵 w7«小愉儀是悴） 底好滋矩遇驚頭的分構(gòu)事視舟 7總抬猬u薫為魁ssff好的證出|"幾天以ib-角*叭1 angon. com小故事（為什么天空是藍(lán)色的，夕陽是紅色的呢） i為什么天空是藍(lán)色的，夕陽是紅色的呢？你有沒有想過，為什么天空看起來是藍(lán)色的呢？天空 呈現(xiàn)藍(lán)色是有原因的。光的波長(zhǎng)不同，呈現(xiàn)的顏色也不盡相 同。太陽光進(jìn)入地球的空氣層（大氣層）后會(huì)與空氣中的灰 塵（分子）發(fā)生碰撞，因此會(huì)改變光的朝向。也就是說，因 為波長(zhǎng)較短的光（比起紅光藍(lán)光波長(zhǎng)更短）更容易與灰塵發(fā) 生碰撞，所以光線容易到處擴(kuò)散。天空之所以看起

14、來是藍(lán)色, 是因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)較短的藍(lán)光擴(kuò)散至整片天空。i太陽光的波長(zhǎng)太陽光看上去泛白，實(shí)際上因?yàn)榛祀s著從紅光到藍(lán)光的各色光。也就是說，太陽光中的光的波長(zhǎng)各不相同。太陽太陽光中包含了不同破長(zhǎng)的光.x中減長(zhǎng)長(zhǎng)的朋遼蚊凰妞的是董光.i天空呈現(xiàn)藍(lán)色的原因（太陽光與灰塵發(fā)生碰撞）1）太陽光進(jìn)入空氣層?？諝鈱又衅≈S多灰塵。2）波長(zhǎng)較短的藍(lán)光容易與灰塵發(fā)生碰撞，光就向四周 擴(kuò)散。另外，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光在灰塵間自由穿梭。除苑光以外 h他光在與衣塵們將其定義為太3）藍(lán)光擴(kuò)散至整片天空，從遠(yuǎn)處看，天空呈現(xiàn)藍(lán)色。i夕陽呈現(xiàn)紅色的原因?yàn)槭裁此{(lán)色的天空在傍晚時(shí)分會(huì)呈現(xiàn)紅色呢？這與太 陽光穿過空氣層的距離有關(guān)。太陽下山時(shí)，太陽的位置從我 們的正上方向水平方向移動(dòng)。于是，太陽光穿過空氣層的距 離，比起在正上方時(shí)，水平方向時(shí)變得更長(zhǎng)，之前從灰塵縫 隙中穿過的波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光開始與灰塵發(fā)生碰撞。而且，由 于藍(lán)光的波長(zhǎng)較短，無法到達(dá)遠(yuǎn)處，只有被紅光覆蓋的天空 映入我們的眼簾，因此，夕陽看上去是紅色。如上圖所示，夕陽呈現(xiàn)紅色的原因是，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光 即使穿過厚厚的大氣層后也不容易發(fā)生散射，具有能夠到達(dá) 遠(yuǎn)處的特性。光通信正是利用了這一原理，為了減少光纖中 的散射，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，使用的是波長(zhǎng)稍長(zhǎng)的光。預(yù)備知識(shí)（什么是波長(zhǎng)）丨什么是波長(zhǎng)從