第一節 現代社會的信使(2 / 2)

激光的出現,使光通信進入了一個嶄新的時代。光通信,從光在發送端與接收端之間的傳輸方式來看,可以分為大氣光通信和纖維光通信。

大氣光通信是將光信號從發送端直接通過大氣空間傳送到接收端。采用這種方式通信,和無線電通信相似,不需要敷設線路,經濟而方便。激光的能量集中,發散角很小,傳送幾十公裏後,光斑直徑僅擴大10厘米左右。在此光斑之外收不到光信號,因此保密性很好。但是,光通過大氣時會受到大氣吸收和散射等影響,能量損失很大,因而通信距離受到了限製。為了解決這一問題,人們選用受大氣影響小的激光進行光通信,盡管如此,仍不能得到滿意的效果。在一般情況下,大氣光通信的距離僅可達到十幾公裏,最多可達到幾十公裏。當遇到特別大的雨、雪、霧的時候,光通信將因信號受到嚴重的衰減而不得不中斷。霧的影響最嚴重,特大霧能使光每公裏衰減200分貝,即光信號發射功率經過1公裏後被衰減到一萬億億分之一,這樣一來,發射功率1兆瓦,通過1公裏大霧後,僅剩下0.00000001微瓦了。因此,在特大霧時,通信距離隻有500米。此外,氣溫變化和大氣湍流使空氣折射率發生變化,能引起光束抖動,也會嚴重影響光通信。空間出現的攔截物,如飛鳥、飛機等遮攔光束,也將使光通信中斷。總的來看,大氣光通信的使用範圍有限,僅對於近距離的機動、保密性專用通信具有一定的實用價值。

纖維光通信和大氣光通信不同,纖維光通信是將發射端的光信號通過光學纖維傳輸而送到接收端的,因而避免了大氣的影響。采用激光光波作為信號的載波,“攜帶著”信息,通過光學纖維傳輸,這樣的通信方式,通信容量非常大,可同時傳送上百億話路或上千萬套電視節目,而且還不怕竊聽、不受幹擾、不需要有色金屬導線,這些都是無線電通信所不可能有的優點。這樣的光通信多好啊!

纖維光通信,通常稱為“光纖通信”。從上述可以看出,光纖通信必須具備兩個基本條件:一是,要使光信號能夠從發送端傳送到接收端,必須有良好的傳送光的“導線”,這種“導線”叫做光學纖維或光導纖維。二是,要在發送端將聲音或圖像轉變成光信號,在接收端又將光信號轉變成聲音或圖像,必須有聲——光或光——聲的變換設備,以及傳送光信號的中繼設備,這些設備叫做集成光路。

光導纖維是怎樣傳輸光的,又是怎樣傳送圖像的?集成光路是一種什麼器件,它有什麼功能和作用?光纖通信有哪些長處,它的應用前景怎麼樣?下麵一一詳細介紹。

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