一文带你了解光通信的结构原理及优势
光通信(OpTIcal CommunicaTIon)是以光波为载波的通信方式。增加光路带宽的方法有两种:一是提高光纤的单信道传输速率;二是增加单光纤中传输的波长数,即波分复用技术(WDM)。
未来传输网络的最终目标,是构建全光网络,即在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。骨干网和城域网已经基本实现了全光化,部分网络发展较快的区域,也实现了部分的接入层的光进铜退。
光通信就是使用光,向对方传输信息的技术。
光通信的基本结构
我们身边的电脑和手机,通过电信号“0和1”发送信息。光通信是由将电信号转换成光信号的“发送机”、将光信号转换成电信号的“接收机”,以及传输光的回路“光纤”也就是由光源、光纤传输、光接收构成。
1.光源:光通信系统中的光源通常使用激光器。激光器产生的单色、相干、狭谱特性的光束能够在光纤中传输较长距离而不会明显衰减。
2.光纤传输:光纤是用来传输光信号的介质。它由一个或多个细长的玻璃或塑料纤维组成,可以将光信号以全内反射的方式沿着纤芯传输。光纤具有高带宽、低损耗、抗电磁干扰等特点,适合长距离传输和高速通信。
3. 光接收:光接收器负责将传输过来的光信号转换为电信号,以便被接收设备处理。光接收器通常包含光探测器和前置放大器等元件,能够高效地将光信号转换为电信号。
光通信的优点
1.高带宽:相比传统的铜缆传输,光纤具有更高的带宽,可以支持大量数据的传输,满足日益增长的通信需求。
2.低损耗:光在光纤中的传输损耗较小,能够实现长距离的传输。相比之下,铜缆传输会受到电阻、导线长度等因素的影响而引起信号衰减。
3.抗干扰性强:光信号在光纤中传输不容易受到电磁干扰的影响,相对于铜缆传输,在高密度电子设备和电磁噪声环境下具有更好的抗干扰性。
4.安全性高:光信号在传输过程中很难被窃听,使得光通信具有较高的安全性,适用于一些对通信保密性要求较高的场景。
5.小尺寸、轻重量:光纤的体积小、重量轻,便于安装和维护,特别适用于需要布置较多设备的场合。
6.长寿命:光纤材料的寿命较长,使用寿命可达数十年以上,减少了设备更换和维护的成本。