光通信时代的到来,才让我们的世界五彩缤纷!

光通信时代的到来,才让我们的世界五彩缤纷!
2019年04月11日 17:50 明哥科技讯

1954年,美国物理学家研制出一种被称为“脉泽”的强大电流。他证明,利用脉泽原理可以制造出激光,但当时未能实用化。1960年,美国物理学家梅曼用强大的普通光照到人造红宝石上,制造出了比太阳光强1000万倍的激光。

由于激光频带宽,有很丰富的频率资源,而且纯度高、不易扩散,具有很好的方向性,因而很快地便在通信领域找到了用武之地。开始,人们让载带着信息的激光通过大气传播,以实现点对点的通信;后来,人们发现激光在大气中传播时,很受气候条件和地理条件的影响和制约,不仅信号衰减很快,而且传输质量也得不到保证,因而便把注意力由“无线”方式转向“有线”方式,即设法给激光提供一个理想的有形通路。

纤维光学背景

人们很早就已发现弯曲的玻璃可以传光。在一个不透光的暗箱中安装一只电灯,把一根弯曲的玻璃棒的上端插入箱中,打开电灯,在棒的下端会有光线射出。这是因为从上端进入棒的光线在棒的内壁多次发生全反射,沿着锯齿形的路线顺玻璃棒传到了棒的下端。按照这一原理,人们制造出一种特殊的玻璃丝。先用石英为原料制成直径只有几微米到几十微米的细丝内芯,再在细丝的外面包上一层折射率比它小的材料制成的外套,光线在内芯和外套的界面上发生全反射,传播途中就不会因漏射而损失入射光的能量,这就是光导纤维,简称光纤。

1966年,英籍华人高锟博士最早提出以玻璃纤维进行远距离激光通信的设想。由于他以及许多后来者的不懈努力,人类终于进入了一个色彩纷呈、令人眼花缭乱的光通信时代。

光发光光纤

一根光纤只能传送一个很小的光点,若把数以万计的光纤整齐排列,形成一束规则排列的光缆,光缆两端光纤排列的相对位置相同,就可以传送光信号图象了。光缆不仅能远距离传送图象,还能传送声音(光纤电话),在声音的发送端,通过声电转换和电光转换,把声音信号转变成强弱变化的光信号,通过光缆传到接收端,接收端再通过相应的转换,把光信号还原成声音信号。

光纤摘要

光通信之所以有如此之魅力,首先是由于它的“宽广”和“大度”。它所能容纳的信息量之大是历代信息媒体所望尘莫及的。一根直径不到1.3厘米的由32根光纤组成的光缆,竟能容许50万对用户同时通话,或者同时传送50多个频道的电视节目。这还只是今天所能达到的水平,而它的潜力还要比这大得多。除此而外,光缆还具有不受电磁干扰、原料充足、成本低、质量轻、铺设方便、保密性强的优点。因而一经问世,便成为通信领域里一颗耀眼的明星。如今,由光纤组合而成的光缆不仅是陆地通信的命脉,而且还穿洋过海,成为连接世界各大洲的重要信息渠道。它不仅用作电信局站间的中继线路,还直达用户所在地的路边、楼群以至用户家中,给人们带来丰富多彩的通信服务。

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