什么是光通信

1、什么是光通信使用光網(wǎng)絡(luò)將每個(gè)人發(fā)送的信息，專播到世界各地。接下來介紹可以一次性快速傳輸海量信息的技術(shù)。什么是光通信I什么是光通信？光通信就是使用光，向?qū)Ψ絺鬏斝畔⒌募夹g(shù)。I光通信的優(yōu)點(diǎn)1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)送相同容量麹屈1Mb）的傳輸距德比如說，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。便用電通

2、信的情況100hi便黑尤通館的情呪100km以上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可?，?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慷?，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。（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。）2）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

3、和1信號(hào)）的信息。使朋電通愴同軸電纜（材料；ffi）便用光通時(shí)光野（材料；石英玻璃）輸送1TB9許艮用戶能同時(shí)觀看高清影像,輕松舒適！半天顯示不了謨3）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)。噪聲遲遲無詵到達(dá)呀iQ接收到了喑-便用電通信的情況因電噪超岀現(xiàn)錯(cuò)誤使用址通信的愣況不受電噪蘆霽響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

4、界各地。其他中繼器I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。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，吏用方法也隨之改變。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。I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。即bitpersecond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)。光通信中所使用的裝（光傳輸裝置）I光傳輸裝是做什么

5、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)。恒解僵用ft號(hào)發(fā)譽(yù)信號(hào)牌亶用黃換嵐電電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電：亍中地址信號(hào)的植揄電繪號(hào)電牆號(hào)5I轉(zhuǎn)換朗t1轉(zhuǎn)換曲光-光拮號(hào)規(guī)用誥送倍號(hào)|光傳輸裝置裝置中安裝了各種部件。3.中繼傳輸過程中，言號(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

6、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。4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。銀據(jù)信號(hào)的去冋.光開關(guān)切換光惜號(hào)的隹輸方向0切按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)。6轉(zhuǎn)換（接收信號(hào)）將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。址信號(hào)址收發(fā)器電信號(hào)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)。在的通信速度：每波長(zhǎng)傳輸10Gbps、40Gbps-時(shí)分復(fù)用法(TDM:TimeDivisionMultiplexing)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

7、，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。1波茨ir_opr聊歳一列按醸序喲I波分復(fù)用法(WDM:WavelengthDivisionMultiplexing)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)。多級(jí)調(diào)制法(MM:Multi-levelModulation)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

8、相差分相移鍵控調(diào)制法(DQPSK:DifferentialQuadraturePhase-Shift-Keying)。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。I將來的通信速度：每波長(zhǎng)傳輸100GbpslOOGbps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（Polarizationmultiplexing）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

9、車，這2輛貨車在傳輸信息時(shí)不會(huì)發(fā)生碰撞。是卄么牌了*Jnz1-：fBMde1叩時(shí)hIDODEin基電存楞遠(yuǎn)；町當(dāng)SSS訂騎方梏：匝絡(luò).=.;=電視會(huì)議（參臺(tái)同步進(jìn)行）靑音和圖像無延遲幡故，冥時(shí)傳輸團(tuán)住awe商品信息提供腌務(wù)提哄謊著，吋尚.祥戌臉初格等笛種信懇遠(yuǎn)程醫(yī)療/樓斷服務(wù)電子居民卡服務(wù)臣國(guó)內(nèi)亡何市級(jí)政府都能取到自已的屈民卡印戶紹i丁齬鑑住小愉就忌你i李軒監(jiān)控搭僦法的為辨卑捋向了.垃足展奸的iiilgi哇喑害怕了巴小故事（為什么天空是藍(lán)色的，夕陽(yáng)是紅色的呢）為什么天空是藍(lán)色的，夕陽(yáng)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

10、。太陽(yáng)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?yàn)椴ㄩL(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(yáng)光的波長(zhǎng)太陽(yáng)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(yáng)光中的光的波長(zhǎng)各不相同。太陽(yáng)太陽(yáng)光中包含了不同謹(jǐn)餐的光0其中，澹從最底的是虹北岫叛的是藍(lán)光I天空呈現(xiàn)藍(lán)色的原因（太陽(yáng)光與灰塵發(fā)生碰撞1）太陽(yáng)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。其

11、他光在與加生朗那搐進(jìn)養(yǎng)們的觀境”浙以我定丈沏盍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(yáng)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(yáng)光穿過空氣層的距離有關(guān)。太陽(yáng)下山時(shí)，太陽(yáng)的位置從我們的正上方向水平方向移動(dòng)。于是，太陽(yáng)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(yáng)看上去是紅色。太陽(yáng)穿過宰氣桓的孟pn從的地球地球空氣層i天氣層）穿過mm層的丈陽(yáng)光的鄴年尋if_0.0f空氣層I天氣廈）如上圖所示，夕陽(yáng)呈現(xiàn)紅色的原因是，皮長(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)）I什么是波長(zhǎng)從字面上看，“波長(zhǎng)”就是“波的長(zhǎng)度?！安ā卑暡?、電波和光波等。波長(zhǎng)是指一個(gè)波到下一個(gè)波之間的“一波”之長(zhǎng)。都是波的伙燃薩包短近似藍(lán)色亠土痕女離音離色長(zhǎng)近似紅色戶冃涇，、