光纤通信就是通过光电变换。以光波为载体通过光缆来传输携带信息的光波以达到通信之目的。但是,这种光不是普通的光,而是激光,普通光方向性差,无法听清声音。
要使光波成为携带信息的载体,必须对之进行调制,在接收端再把信息从光波中检测出来。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM-DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。
典型的数字光纤通信系统方框图如图 1所示。
图1 数字光纤通信系统方框图
从图中可以看出,数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息(如话音)进行模/数转换,用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件
LD,则 LD 就会发出携带信息的光波。即当数字信号为“1”时,光源器件发送一个“传号”光脉冲;当数字信号为“0”时, 光源器件发送一个“空号”(不发光)。光波经低衰耗光纤传输后到达接收端。在接收端,光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机,而电端机再进行数/模转换,恢复成原来的信息。就这样完成了一次通信的全过程。
令人惊奇的是,光纤通信不仅速度快,而且容量也大得惊人。在一根比头发丝还细的光纤上,就可以同时传输几万路电话或者几千套电视节目。
如果把几十根或几百根光纤组在一起,就成为光缆。它的外径比电缆要小得多,但是,容量却上千倍地增加。
不仅如此,光缆特别廉价,因为它的原料就是石英,就是我们说的一种沙子,比使用铜铝线自然要廉价得多。这种光纤还具有重量轻、柔软性好、不会腐烂等特点,特别是通信保密性好,抗干扰能力强。
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