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光纤通信的特点与缺点

发布时间:2016-07-25 点击数:739
利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式.由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信。
光纤通信的特点:
一、通信容量大、传输距离远,信道带宽极宽;
随着信息化时代的飞速发展,人们对通信的依赖程度越来越高,对通信系统运载信息能力的要求也日趋增强。有线通信从明线发展到电缆,无线通信从短波发展到微波和毫米波,都试图通过提高载波频率来提高信道容量。而光纤通信中的光波是迄今为止使用频率最高的载波,其传输容量无疑是最高的。一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。限于器件等技术因素的制约,目前光纤通信应有的通信能力并没有完全发挥出来。例如,理论上一根光纤可以同时传输近1 00亿路电话和1 000万路电视节目,而实际情况为每对光纤仅仅传输48万多路电话信号。在实际应用中,常将组合光纤数不等的光缆与一些新技术(如密集波分复用技术等)相结合,其传输容量可以满足任何条件下信息传输的需要。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。
光纤的损耗极低,在光波长为1.55μm附近,石英光纤损耗可低于0.2dB/km,这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。
二、信号干扰小、保密性能好;
干扰是影响通信质量的重要原因。通信系统的干扰源很多,有天然干扰源,如雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等;有工业干扰源,如电动机和高压电力线;还有无线通信的相互干扰等。干扰对通信系统的影响是通过干扰信号频谱落在通信系统工作频谱范围内产生的。为了降低干扰的影响,人们采取了数字通信、差错控制编码等措施,、但并不能完全消除干扰对通信指标的劣化。而光纤中传输的光信号特定的频率范围,使它不易受各种电磁干扰的影响。同时光纤是由高纯度的二氧化硅材料制成的,不导电,也无电感效应,所以光纤通信系统可以从根本上解决多年来困扰人们的干扰问题。
保密性好是对通信系统的又一重要要求。保密要求已从国家政治、军事、经济情报等领域扩展到企业经济、技术乃至个人通信领域。对信息的窃取通常有三个途径:一是直接接人式窃听;二是窃听计算机和终端设备辐射的电磁场;三是窃听电缆源辐射的电磁场。对于第一种窃听可以采取保密口令、信息加密等技术进行处理;对于第二种窃听可以采取加强电磁屏蔽措施,但电缆系统的完全屏蔽通常是比较困难的。现代侦听技术已能做到在离同轴电缆几千米的地方窃听电缆中传输的信号。但光波在光纤中传输.不易泄漏出来,难以用传统的方法窃听其中的信息,同时它也不会干扰其他通信设备的正常工作。

三、抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题,唯有光纤通信不受各种电磁干扰。
四、光纤尺寸小、重量轻,便于铺设和运输;

五、材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。
光纤的主要原材料是来源丰富的二氧化硅。据测量,从上海至北京敷设一条电缆线路需要用铜800t,铅300to如果用光纤代替铜、铅等有色金属,在保持同样的传输容量下,仅需要10kg石英。因此,光纤通信技术的推广将节约大量的有色金属材料,具有合理使用地球资源的意义。

六、无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。

七、光缆适应性强,寿命长。

光纤通信的缺点:
一、质地脆,机械强度差。

二、光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。

三、分路、耦合不灵活。

四、光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm)

五、有供电困难问题。