光纖通信技術(opticalfibercommunications)從光通信中脫穎而出,已成為現代通信的主要支柱之一,在現代電信網中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術,其近年來發展速度之快、套用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術革命的重要標誌和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。
光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按製造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外,在套用中,光纖常按用途進行分類,可分為通信用光纖和感測用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用於完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調製以及光振盪等功能的光纖,並常以某種功能器件的形式出現。光纖通信之所以發展迅猛,主要緣於它具有以下特點:
(1)通信容量大、傳輸距離遠;一根光纖的潛在頻寬可達20THz。採用這樣的頻寬,只需一秒鐘左右,即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統已經投入商業使用。光纖的損耗極低,在光波長為1.55μm附近,石英光纖損耗可低於0.2dB/km,這比目前任何傳輸媒質的損耗都低。因此,無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。
(2)信號串擾小、保密性能好;
(3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題,唯有光纖通信不受各種電磁干擾。
(4)光纖尺寸小、重量輕,便於敷設和運輸;
(5)材料來源豐富,環境保護好,有利於節約有色金屬銅。
(6)無輻射,難於竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。
(7)光纜適應性強,壽命長。
(8)質地脆,機械強度差。
(9)光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。
(10)分路、耦合不靈活。
(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過小(>20cm)
(12)有供電困難問題。
利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式.由於雷射具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優點,光纖通信中的光波主要是雷射,所以又叫做雷射-光纖通信.
光纖通信的原理是:在傳送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然後調製到雷射器發出的雷射束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,並通過光纖傳送出去;在接收端,檢測器收到光信號後把它變換成電信號,經解調後恢復原信息.
光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段,它的發展歷史只有一二十年,已經歷三代:短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖.採用光纖通信是通信史上的重大變革,美、日、英、法等20多個國家已宣布不再建設電纜通信線路,而致力於發展光纖通信.中國光纖通信已進入實用階段.
光纖通信技術今後如何發展?
近來有人對光纖通信的發展情景,有些困惑。其一,在2000年IT行業的泡沫,使光纖通信的生產規模投入過大,生產過剩,IT行業中許多小公司倒閉。特別是光纖,國外對中國傾銷。其二,有人認為:光纖通信的傳輸能力已經達到10Tbps,幾乎用不完,而且現在大幹線已經建設得差不多,埋地的剩餘光纖還很多,光纖通信技術不需要更多的發展。