EN / CN
SITE MAP
关闭
关注嘉富微信公众号
新闻中心
光纤传输信号的原理是怎样的?
日期:2024-04-16 02:22:16
互联网,这个词汇如今已深入人心,然而若深究它的本质,恐怕大多数人都会感到有些模糊。我们深知它具备强大的功能,可以让我们在线完成诸多事务,更孕育出了众多互联网巨头企业,这些构成了我们对互联网的基本认知。然而,互联网真的就如手机信号一般,难以捉摸,无形无迹吗?



实际上,互联网的传输除了我们熟知的基站外,还依赖于远距离传输的光缆,尤其是连接各大洲的海底光缆。目前,全球范围内已有超过380条海底光缆在默默运行,它们肩负起各大洲间95%的语言和数据传输重任。无论我们是在观看国外的足球比赛,还是收看电视节目,亦或是进行越洋电话交流,甚至是我们所使用的网络,都依赖于这些海底光缆进行传输。正是它们的存在,让我们能够跨越地域界限,与世界保持紧密的联系。



光缆,作为现代通讯的关键媒介,由两根或多根玻璃、塑料光纤芯以及包裹层组成。其内部信号传输主要依赖于激光技术,这一特性赋予了光缆更高的传输速率、更大的容量以及长距离传输的能力。
 
单根光纤的数据传输能力惊人,其速率可达到几Gbps,而海底光缆的传输能力更是达到了令人瞩目的160TBps。更为值得一提的是,这些光缆在不依赖信号放大器的情况下,每次传输距离就能达到数十公里之远。这意味着,无论是陆地还是海洋,光缆都能有效地连接世界的每一个角落,让信息的流通变得更为迅捷和高效。(注:数据单位换算说明:1G等于1024M,1T等于1024G)
 
光纤发展历史
 
 
在古代,没有互联网和光缆的时代,人们传递信息的方式受限于飞鸽传书等自然手段。然而,随着科学技术的日新月异,人类逐渐步入信息爆炸的时代。为了应对日益增长的信息需求,科学家们不懈努力,寻找更高效的信息传输方式。经过数年的研究,光纤通讯应运而生,以其速度快、传输量大、损耗低的优势,引领人类迈入了光通信的新纪元。
 
回顾光纤通讯的发展历程,我们不难发现它的每一步都凝聚着科学家们的智慧和汗水。1870年,英国物理学家发现了光的全反射原理,为日后的光纤传输信号奠定了坚实的基础。随后,在1880年,“光话机”的发明,实现了利用光束传输声波的创新尝试。
 
进入20世纪,光纤通讯的研究取得了突破性进展。1970年,康宁公司成功研制出衰减较小的石英玻璃光纤,为光纤通讯的商业化应用铺平了道路。到了1980年,第一条光缆开始商用,标志着光纤通讯正式进入实用阶段。此后,光纤通讯技术不断突破,1988年,连接英美的跨大西洋海底光缆铺设成功,实现了跨越大洋的信息高速传输。
 
与此同时,中国的光纤通讯研究也取得了显著成果。1978年,中国自行研制出通讯光纤,为国内的通信事业奠定了坚实的基础。而在2005年,上海到杭州之间开通了超大容量的光纤通讯,进一步提升了国内的信息传输能力。


 
光纤工作原理
 
 
如果将互联网比喻为一条繁忙的信息高速公路,那么光缆无疑就是这条高速公路的坚固基石。那么,这根承载着大容量信息的光缆是如何实现高速远距离传输的呢?
 
在信息的起点,即发射端,我们需要将待传输的信息——无论是语音还是其他数据——首先转化为电信号。随后,这些电信号通过激光器的作用,被加载到一束激光之上。随着电信号的频率变化,激光的强度也会相应地进行调整。这样,承载着信息的激光便通过光纤这条“管道”被发射出去。
 
而在信息的终点,即接收端,专门的检测器会接收到这束光信号。检测器会将这些光信号再次转化为电信号,并经过一系列的处理后,还原出原始的信息内容。

光纤内部,那些由玻纤精心制成的光导纤维,具备着将光信号传输至数千公里之外的神奇能力。想象一下,将数百甚至上千根这样的光导纤维巧妙地组合在一起,形成类似电缆的光缆。这样的设计不仅显著增强了光导纤维的坚固性,更使得通讯容量得到了极大的提升。
 
光在传播时,其速度与所经过的物质密切相关。当光从一个物质射入另一个物质时,这两种物质的交界处会引发光的折射和反射。有趣的是,折射光的角度会随着入射光的角度变化而发生相应的变化。更为神奇的是,当入射光的角度达到或超过某一特定值时,折射光会完全消失,此时入射光会被全部反射回来。这种物理现象,我们称之为光的全反射。正是基于这一原理,光纤能够高效地传输光信号,成为现代通讯的重要基石。



光信号在光纤内的传输过程中,会经历无数次的折射,直至最终抵达目的地。然而,这种多次的折射过程会导致光信号的分散或衰减,进而影响其传输质量。为了解决这一问题,我们采取了每隔50公里对光信号进行一次放大的措施,以确保其能够稳定、高效地传输至终点。这样,即便光信号在传输过程中遭遇了衰减,也能通过及时的放大得到补偿,从而确保信息的完整性和准确性。




光纤的制造过程
 
 
首先,我们将主要成分为高纯度二氧化硅的光纤预制棒胚体放入特制的设备中,在高达1500度的温度下进行烧制。经过这一高温处理过程,胚体逐渐转化为坚固而精细的光纤预制棒。这一步骤是光纤制造过程中的关键一环。



 
经过长达20个小时的精心烧制,我们成功制得了高纯度的光棒。接下来,我们将这根长3米、直径20厘米的光棒悬挂在拉丝炉内。在随后的48小时内,这台设备能够不间断地进行拉丝作业,拉出长达7500公里的光纤。
在拉丝之前,我们会对退火管进行彻底的清洁,确保其中没有任何杂质和灰尘,以防它们对光纤造成污染。随后,光棒在高达2200摄氏度的高温下逐渐融化成柔软的胚胎。这些胚胎经过1米长的退火管后,会逐步冷却并固化,最终变成直径仅为0.1毫米的玻璃丝。
与此同时,收线机开始旋转,带动光纤拉丝并完成光纤的收集工作。每一步都严谨而精细,确保我们生产出的光纤具有卓越的质量和性能。



光缆,光纤的区别
 
 
前面我们提到了光纤和光缆,可能有些同学看得有些迷糊,它们之间到底有什么区别呢?简单来说,光缆其实是由一定数量的光纤组成的。这些光纤被精心地组合成缆芯,外面还包裹着护套和保护层,就像给光纤穿上了一层坚固的“外衣”。这样设计的光缆,主要用于通讯领域,特别是那些需要远距离、大容量信息传输的场景。


光纤,作为一种精细的传输工具,犹如一根纤细的塑料丝。由于它极为细小,为了确保其在使用过程中的安全与稳定,我们通常会将光纤封装在塑料套中。这样,光纤便能够在长距离内准确无误地传递信息。而光缆,则是由这些封装好的光纤所组成,可以说,光缆是光纤的集合体,是光纤在实际应用中的一种重要形式。








相关资讯
SFP、SFP+与XFP光模块:差异深度解析
2024.04.09
光纤网络传输中的光纤损耗是什么?
2024.04.09
光纤冷接与光纤熔接的技术介绍
2024.04.09
关于家里的光纤宽带你了解多少
2024.04.07
LC光纤尾纤跳线主要应用的几个领域
2024.04.02
抽拉式光纤配线箱的特点与应用
2024.03.21
如何利用1U高密度光纤配线箱,使其发挥最大作用呢?
2024.03.21
带状光纤跳线与束状光纤跳线之间存在这几个方面的差异
2024.03.19
光纤跳线连接器的3种研磨
2024.03.12
关于光纤跳线的常见问答
2024.03.12
选购光纤跳线的6个简单步骤,应该这样来进行挑选
2024.03.12
如何选择数据中心级LC-LC光纤跳线?
2024.03.07
LC Uniboot与常规的LC光纤连接器有何不一样?
2024.03.05
选购光纤跳线的基本要点?
2024.03.05
高速率、低功耗100G光模块的广泛应用
2024.02.29
关于光纤终端盒,你知道多少?
2023.12.20
光纤配线箱/配线架的主要用途
2023.12.20
光模块单纤和双纤区别是什么?
2023.12.14
100G CFP与QSFP28光模块该怎么选?
2023.12.14
弱电工程中光纤配线架知识
2023.10.26
光模块的基本介绍,看完你就明白了
2023.10.26
光纤配线架和ODF配线架之间的区别
2023.10.24
光纤跳线的分类、特点和应用领域
2023.10.24
24芯分纤箱_24口光缆分纤箱(壁挂)
2021.03.22
24芯2进2出光缆接头盒_帽式光缆接头盒ABS材料
2021.03.17
288芯光缆接头盒_96芯卧式光缆接头盒机械密封式
2021.03.17
4芯光纤配线箱_4口光纤分纤箱_用于SC适配器
2021.03.17
15米双工多模光纤跳线ST-ST局域网常用
2021.03.16
数据中心必备的光纤端面清洁笔和清洁盒
2021.03.16
5米户外铠装光纤跳线FC-ST多模双工
2021.03.16
高质量电信级光纤跳线LC-ST单模双工2米
2021.03.16
3米光纤跳线LC-SC单模双工高质量
2021.03.16
光纤跳线LC-SC单模双工1米现货可定制
2021.03.16
光纤跳线SC-SC单模单芯3米
2021.03.16
使用绕纤轮进行光缆管理并防止光缆损坏
2021.03.15
光纤到户壁挂配线箱解决方案
2021.03.15
什么是模块化连接?由高密度配线模块组成
2021.03.15
为不同的网络场景选择不同的网线
2021.03.15
网线的类别与市场价格
2021.03.15
深入了解光纤分路器中的无源光分路器
2021.03.15
使用PoE有什么好处?PoE使用方法总结
2021.03.15
热门标签

3965625896