通信之光纤通信

定义

光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从发送端将电信号转换为光信号，通过光纤传输，在接收端再将光信号还原为电信号，从而实现信息的传输。

电端机（信号转换信号处理）→ 光发射机（电转光调制）→中继器（光信号放大整形再生）→ 中继器 → 光接收机（光转电解调）→ 电端机

光纤通信系统的组成

光发射机：将电信号转换为光信号，主要由驱动电路、光源等组成。

光纤：作为传输介质，可将光信号从一端传输到另一端。多模光纤适用于短距离传输(850nm），单模光纤用于长距离、高速率的通信（1310nm）。

光接收机：把光信号转换为电信号，由光电探测器、放大电路等构成。

光中继器：对传输的光信号进行放大和整形，延长传输距离。在长距离光纤通信中每隔一定距离就需设置光中继器。
 
光放大器：直接对光信号进行放大，如掺铒光纤放大器（EDFA），可在1550nm波长窗口对光信号有效大。
 
光复用/解复用器：实现多个光信号在同一根光纤中传输及分离，如波分复用（WDM）系统中的复用/解复用器。

光纤通信的优点

传输频带宽，通信容量大：可承载大量语音、数据和视频等业务。

损耗低：在长距离传输中信号衰减较小，如1.55μm波长的光纤损耗可低至0.2dB/km左右。

抗电磁干扰能力强：光纤由绝缘的石英材料制成，不受电磁干扰，信号传输稳定。

保密性好：光信号在光纤内传输，不易被窃听。

体积小、重量轻：便于铺设和安装。

光纤通信的应用

通信网络：是骨干网、城域网、接入网的主要传输方式，连接不同城市、地区，实现数据的高速传输。

有线电视网络：用于传输电视信号，提供高清、数字电视等服务。

数据中心：内部服务器之间、数据中心之间的高速数据传输。

发展趋势

 高速率大容量：研究更高阶的调制编码技术等，提升传输速率和容量。

光网络融合：实现有线与无线、不同频段光网络的融合，提供更高效的通信服务。

智能化：引入人工智能等技术，实现网络的智能配置、管理和故障诊断。