光纤传输原理及其运用（光纤的传输原理及方法）

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简单的光纤可以只是玻璃丝。根据不同的要求，可以做得很薄，一般从几微米到几百微米。通常许多光纤的表面会涂覆一层其他物质，称为包层或涂层。这层材料可以作为光学稀疏介质进行折射，有的还可以增强光纤的柔韧性，使其可以随意弯曲。没有涂层的光纤称为裸光纤。裸光纤也可以传播光信号（此时光纤和空气就成为两种不同的介质）。根据不同的需要，人们可以在玻璃或石英中添加其他化学元素，并采用多种复杂的工艺，使细光纤的内部具有复杂的结构。因此，光纤的种类有很多种。有些可以同时传输数千种不同波型的光波，而另一些则只能通过单一波型的光。光纤的生产过程比较精细，通常称为拉丝。光纤通信所用的光缆是由数十到数百根这样的光纤集成而成，每根光纤都可以承载巨大的通信量。

现在我们了解了光纤传输光的原理，那么它是如何传输各种文字、图像、声音的呢？

原来，利用电子技术，人们可以将文字、图像、声音等信息转换成电子信号，变成由“1”和“0”组成的数字串。这就是我们现在常说的“数字技术”。在数字技术中，1和0代表电路的打开和关闭。当应用于光电技术时，它们可以实现两种状态：有光和无光。因此，人们通过光端机（向光纤输入光信号的设备）向光纤发送一系列明暗不同的光信号。光纤的另一端接收到这些光信号后，使用专用设备将其恢复为数字信号，最后数字信号通过电视、收音机、计算机等恢复为文本、图像、声音等。

发光二极管LED或注入激光二极管ILD发出的光信号沿着光学介质传播，另一端有PIN或APD光电二极管作为检测器来接收信号。光载波的调制发生偏移

幅度键控法也称为亮度调制（IntensityModulation）。通常，两个二进制数由给定频率下光的出现和消失来表示。发光二极管(LED) 和注入激光二极管(ILD) 的信号都可以通过这种方式进行调制，PIN 和ILD 检测器直接响应亮度调制。功率放大将光放大器放置在光发送端的前面，以增加光纤的光功率。整个线路系统的光功率得到提升。在线中继放大当建筑群较大或建筑物之间距离较远时，可以起到中继放大的作用，增加光功率。前置放大将接收端光电探测器后的微信号进行放大，提高接收能力。

光纤通信具有无可比拟的优势。首先，它的容量大得惊人。一根细光纤可以同时传输数万甚至数亿个电话呼叫，并可以传输数千个电视节目。这是其他传输方式无法比拟的。的。其次，光纤传输光信号。不受外界电磁场干扰，不怕潮湿，不怕腐蚀，无污染，保密性强。光纤传输信号的损耗也很小，只有电缆的十分之一。一般对于同轴电缆，每1.5公里设置一个中继站，以补偿信号衰减；而对于光纤通信，中继站之间的距离可以超过10公里。另外，光纤的原材料是我们熟悉的沙子（石英），这种沙子在地球上储量丰富，而且非常便宜。只需几克石英即可制成一公里长的光纤。因此，用光纤代替普通金属线，可以节省大量的贵重有色金属铜、铅。光纤的重量很轻。由8根光纤组成的光缆每公里仅重约60公斤，而相同数量的普通光缆重达4吨。