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為什么要發展光通信

時間:2011-11-21來源:輝鵬網絡 作者:xiaowu 點擊:
內容提要: 從普遍意義上講,通信是各種形式信息的轉移或傳遞。通常是將擬傳輸的信息設法加載到某種載體上(即調制),被調制的載體傳輸到目的地后,再將有用的信息從載體上卸
  

   從普遍意義上講,通信是各種形式信息的轉移或傳遞。通常是將擬傳輸的信息設法加載到某種載體上(即調制),被調制的載體傳輸到目的地后,再將有用的信息從載體上卸載出來(即解調制),達到通信的目的。那么光通信又是怎樣的呢?顯然,可傳遞的信息容量取決于載體可能調制的頻帶寬度,而可能獲得的頻帶寬度叉受限于載體頻率有多高。載體頻率越高.則可利用的頻帶越寬,可傳遞的信息容量越大。同時從經濟上看,可用帶寬越大,平均到每一線的成本越低。統計資料表明:同樣距離的長途電話費用.采用20 MHz微波中繼系統,是采用原始的雙絞線系統的百分之一。

  隨著社會的進步和發展,信息交換量的需求與口俱增。為增大通信容量,得到更快、更好、更省的通信方式,人們總是不懈地追求更高的載體頻率(或更短的波長)。綜觀通信 技術的發展過程,可以看到一個明顯的特點:頻率是由低頻端向高頻端發展的,通信方式從中波、短波發展到微波、毫米波。可以說通信技術的發展歷史是不斷開拓更高頻率(或 更短波長)的歷史,也就是通信容量不斷增長的歷史。例如,當人類掌握了數百至數千千赫的技術后,無線電及廣播開始應用;數十至數百兆赫技術成熟后,電視進入千家萬戶;數 千至數萬兆赫的載波,就提供了諸如雷達、微波通信、衛星通信等強有力的通信手段。這期間平均每20年頻率便遞增一個數量級。至20世紀60年代中期,微波及毫米波技術就已完善,當時在通信中實際使用的最高載體頻率是4~6 GHz。要開發更高的載頻,就勢必要開拓光波。

  光是人們熟悉的一種自然現象。光波與通信用的無線電波一樣,也是一種電磁波,所不同的只是它的波長比無線電波的波長短得多,或者說它的頻率要高得多。出了光波在電磁波波譜圖中的位囂。根據電磁波波譜圖可知,光波由紫外光、紅外光和可見光構成。日前光纖通信光源使用的波長范圍在近紅外區內,即波長在O.8~1.7µm之間,是一種不可見光,它像通常使用的無線電波一樣,是一種不能引起視覺的電磁波。光波的頻率為十的十四次方~十的十六此方Hz,比常用的微波高十的四次方~十的五次方量級,因此理論上光波的通信容量也是微波通信的十的四次方~十的五次方倍,因而具有極大的通信容量。理論上一根光纖可以同時傳輸近100億路電話和1000萬路電視節目。如果將很多束(目前最多可達100束)不同波長的激光加注到同一根光纖中進行傳輸,其通信容量更是大得驚人,人類有史以來積累的知識,用一根光纖不到5 mln就可以傳完。止因為光纖具有十分誘人的 前景,因此不斷促使人類去探索光通信的可能性。


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