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什么是光纤?
光纤
光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介。是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传输媒介。
通常"光纤"与"光缆"两个名词会被混淆。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为"光缆"。光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等。光缆分为:光纤、缓冲层及披覆,光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中,芯的直径是15mm~50mm,大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8mm~10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套,以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。
光纤的特性
由于光纤是一种传输媒介,它可以像一般铜缆线,传送电话通话或电脑数据等资料,所不同的是,光纤传送的是光讯号而非电讯号。因此,光纤具有很多独特的优点,如:宽频宽、低损耗、屏蔽电磁辐射、重量轻、安全性和隐密性。
光纤系统的运作
你可能知道任何通讯传输的过程包括:编码→传输→解码,当然,光纤系统的传输过程也大致相同。电子讯号输入后,透过传输器将讯号数位编码,成为光讯号,光线透过光纤为媒介,传送到另一端的接受器,接受器再将讯号解码,还原成原先的电子讯号输出。
光纤光缆的运用
光缆的应用区分,可分为3种:专业用途,一般屋外,一般屋内。在专业用途上包括海底光缆,高压电塔上之空架光缆,核能电厂之抗辐射光缆,化工业之抗腐蚀光缆等。而一般屋内及一般屋外的分类差异,依各型光缆依制造设计时之特质,其所适用之范围各有不同。
光缆从屋外至屋内的过程中可分为空架,地下道,直接埋设,管道间铺设,室内用。
光纤的历史
1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输
1960-电射及光纤之发明
1977-首次实际安装电话光纤网路
1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电
1990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤
2000-到屋边光纤=>到桌边光纤
光纤的分类
光纤主要分以下两大类:
1)传输点模数类
传输点模数类分单模光纤(SingleModeFiber)和多模光纤(MultiMode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。
2)折射率分布类
折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小,在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。
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