光纖通訊在每天的生活中都扮演著重要角色，雖然每天都在使用光纖通訊，但是大家對光纖通訊真的了解嗎?在本文中，小編將對光纖通訊的原理、光纖通訊的傳播方式以及光纖通訊系統(tǒng)的特點加以介紹。如果你對本文即將涉及的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
光纖通訊(Fiber-opTIc communicaTIon)，也作光纖通信。光纖通訊是以光作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式，首先將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，再透過光纖將光信號進(jìn)行傳遞，屬于有線通信的一種。光經(jīng)過調(diào)變后便能攜帶資訊。自1980年代起，光纖通訊系統(tǒng)對于電信工業(yè)產(chǎn)生了革命性 ，同時也在數(shù)位時代里扮演非常重要的角色。光纖通訊傳輸容量大，保密性好等優(yōu)點。光纖通訊現(xiàn)在已經(jīng)成為當(dāng)今最主要的有線通信方式。
一、光纖通訊傳播方式
光纖通訊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(gòu)成光纖通訊的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學(xué)特性進(jìn)行分類外，在應(yīng)用中，光纖常按用途進(jìn)行分類，可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與專用兩種，而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖，并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。
二、光纖通訊原理
在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化，并通過光纖經(jīng)過光的全反射原理傳送;在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。
光通信正是利用了全反射原理，當(dāng)光的注入角滿足一定的條件時，光便能在光纖內(nèi)形成全反射，從而達(dá)到長距離傳輸?shù)哪康?。光纖的導(dǎo)光特性基于光射線在纖芯和包層界面上的全反射，使光線限制在纖芯中傳輸。光纖中有兩種光線，即子午光線和斜射光線，子午光線是位于子午面上的光光線，而斜射光線是不經(jīng)過光纖軸線傳輸?shù)墓饩€。
下面以光線在階躍光纖中傳輸為例解釋光通信的原理。
如圖所示為階躍型光纖，纖芯折射率為n1，包層的折射率為n2，且n1》n2，空氣折射率為n0。在光纖內(nèi)傳輸?shù)淖游绻饩€，簡稱內(nèi)光線，遇到纖芯與包層的分界面的入射角大于θc時，才能保證光線在纖芯內(nèi)產(chǎn)生多次反射，使光線沿光纖傳輸。然而，內(nèi)光線的入射角大小又取決于從空氣中入射的光線進(jìn)入纖芯中所產(chǎn)生折射角θ2，因此，空氣和纖芯界面上入射光的入射角θi就限定了光能否在光纖中以全反射形式傳輸，與內(nèi)光線入射角的臨界角θc相對應(yīng)，光纖入射光的入射角θi 有一個最大值θmax。
當(dāng)光線以θi>θmax入射到纖芯端面上時，內(nèi)光線將以小于θc 的入射角投射到纖芯和包層界面上。這樣的光線在包層中折射角小于90度，該光線將射入包層，很快就會露出光纖。
當(dāng)光線以 θi<θmax入射到纖芯端面上時，入射光線在光纖內(nèi)將以大于 的θc入射角投射到纖芯和包層界面上。這樣的光線在包層中折射角大于90度，該光線將在纖芯和包層界面產(chǎn)生多次反射，使光線沿光纖傳輸。
三、光纖通訊系統(tǒng)特點
①在單位時間內(nèi)能傳輸?shù)男畔⒘看蟆?0年代初光纖通訊的實用水平的信息率為2.488Gbit/s，即一對單模光纖可同時開通35000個電話，而且它還在飛速發(fā)展;
②經(jīng)濟(jì)。光纖通訊的建設(shè)費(fèi)用隨著使用數(shù)量的增大而降低;
③體積小、重量輕，施工和維護(hù)等都比較方便;
④使用金屬少，抗電磁干擾、抗輻射性強(qiáng)，保密性好等。
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