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光纤如何传输信号

发布时间: 2021-02-27 18:16:14

光纤是怎么传输数据的

光纤传输,即以光导纤维为介质进行的数据、信号传输。光导纤维,不仅可用来传输模拟信号和数字信号,而且可以满足视频传输的需求。光纤传输一般使用光缆进行,单根光导纤维的数据传输速率能达几Gbps,在不使用中继器的情况下,传输距离能达几十公里。

传输过程

是由发光二极管LED或注入型激光二极管ILD发出光信号沿光媒体传播,在另一端则有PIN或APD光电二极管作为检波器接收信号。对光载波的调制为移幅键控法,又称亮度调制(Intensity Molation)。典型的做法是在给定的频率下,以光的出现和消失来表示两个二进制数字。发光二极管LED和注入型激光二极管ILD的信号都可以用这种方法调制,PIN和ILD检波器直接响应亮度调制。

功率放大:将光放大器置于光发送端之前,以提高入纤的光功率。使整个线路系统的光功率得到提高。在线中继放大:建筑群较大或楼间距离较远时,可起中继放大作用,提高光功率。前置放大:在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大,以提高接收能力。

② 光纤是如何传输光的

简单的光纤可以就是一根玻璃丝,根据不同要求,它可以做得非常细,一般从几微米到几百微米。通常很多光纤都会在表面加(涂)上一层别的物质,叫包层或涂敷层。这一层物质可以作为光疏媒质起折射作用,有的还可以增强光纤的柔软性使其可以随意弯曲。没有涂敷层的光纤就叫裸纤。裸纤也可以传播光信号(这时光纤和空气就成了两种不的介质)。根据不同需要,人们在玻璃或石英中可以加入其他化学元素,可以利用多种复杂工艺使细细光纤的内部具有复杂的结构。因此,光纤的品种也是很多的,有的可以同时传送上千种不同波型的光波,有的则只能通过单一波型的光线。光纤的制作过程比较精细,通常叫做拉丝(看看关于拉丝的介绍和设备)。光纤通信中用到的光缆是由数十到数百根这样的光纤集成的,其中每根光纤都可承担起巨大的通讯量。

光所以能在光纤中传输,主要是纤芯和包层的共同作用。根据上面讲到的光折射道理,我们就会明白,光纤的纤芯和它外面的包层肯定是两种密度不同的物质,而且纤芯的密度应该大于包层。这样,只要一个光线射入的角度合适,那么这束光线就会在光纤内部不停地进行全反射而传向另一端。
实际应用中的光纤,只要不是过分弯曲,进入光纤的光都会在光纤内来回反射,曲折向前传播,但也会有部分光渗入到包层并在其内传播。光在光纤中传播时也会激发出一定的电磁波模式, 这种模式同光纤的粗细有关,芯径太细难以形成确定的传输模式,芯径太粗则使传输模式增多,使色散严重,固而光纤的纤芯不能太粗也不能太细,一般为传输波长的几倍至几十倍。按照光纤中容许传输的电磁波模式的不同,可以把光纤分为单模光纤和多模光纤。单模光纤指只能传输一种电磁波模式,多模光纤指可以传输多个电磁波模式,实际上单模光纤和多模光纤之分,也就是纤芯的直径之分。单模光纤细,多模光纤粗。在有线电视网络中使用的光纤全是单模光纤,其传播特性好,带宽可达10GHZ,可以在一根光纤中传输60套PAL—D电视节目。
我们初步了解了光纤传输光线的原理,那么它又是如何将各种文字、图像、声音传播的呢?原来,利用电子技术,人们可以将文字、图像、声音等信息转换成电子信号,使它们统统变成由“1”和“0”组成的数字串,这就是我们现在常说的“数字技术”。在数字技术里,1和0就表示电路的开和闭,运用到光电技术里,它们可以实现有光和无光两种状态。于是,人们通过光端机(向光纤中输入光信号的设备)向光纤发出一连串明暗不同的光信号,光纤的另一端接收到这些光信号后,再通过专门的设备把它还原成数字信号,最后再由电视、收音机、计算机等将数字信号还原成文字、图像、声音等。

③ 光纤怎样传输信号

光纤是不能通电的,光纤是用来传输光信号的,利用光的全反射原理,当光线和光纤壁呈一定角度时,光信号就会发生全反射,反射出去的光线又以相同的角度到刚才反射是的对面,又发生全反射,就这样一直反射下去,直到光纤的另一端,光纤里面的一根纤维只有头发的几十分之一那么粗,每一根纤维的表面都要经过特殊处理,所以光纤的生产是非常的复杂的!

④ 光缆怎样传导光信号

光通信的传输材料。光通信的线路采用像头发丝那样细的透明玻璃纤维制成的光缆。在玻璃纤维中传导的不是电信号,而是光信号,故称其为光导纤维。远距离通信的效率高,容量极大,抗干扰能力极强。

现代科学创造的奇迹之一,是使光像电流一样沿着导线传输。不过,这种导线不是一般的金属导线,而是一种特殊的玻璃丝,人们称它为光导纤维,又叫光学纤维,简称光纤。

1870年,英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验:让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出,以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现,细光束不是穿出这股水流射向空气,而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播。这是光的全反射造成的结果。

光导纤维正是根据这一原理制造的。它的基本原料是廉价的石英玻璃,科学家将它们拉成直径只有几微米到几十微米的丝,然后再包上一层折射率比它小的材料。只要入射角满足一定的条件,光束就可以在这样制成的光导纤维中弯弯曲曲地从一端传到另一端,而不会在中途漏射。科学家将光导纤维的这一特性首先用于光通信。一根光导纤维只能传送一个很小的光点,如果把数以万计的光导纤维整齐地排成一束,并使每根光导纤维在两端的位置上一一对应,就可做成光缆。用光缆代替电缆通信具有无比的优越性。比如20根光纤组成的像铅笔精细的光缆,每天可通话7.6万人次,而1800根铜线组成的像碗口粗细的电缆,每天只能通话几千人次。光导纤维不仅重量轻、成本低、敷设方便,而且容量大、抗干扰、稳定可靠、保密性强。因此光缆正在取代铜线电缆,广泛地应用于通信、电视、广播、交通、军事、医疗等许多领域,难怪人们称誉光导纤维为信息时代的神经。我国自行研制、生产、建设的世界最长的京汉广(北京、武汉、广州)通信光缆,全长3047公里,已于1993年10月15日开通,标志我国已进入全面应用光通信的时代。

光纤传导光的能力非常强,利用光缆通讯,能同时传播大量信息。例如一条光缆通路同时可容纳十亿人通话,也可同时传送多套电视节目。光纤的抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,能防窃听。光缆的质量小而细,不怕腐蚀,铺设也很方便,因此是非常好的通讯材料。目前许多国家已使用光缆作为长途通讯干线。我国也开始生产光导纤维,并在部分地区和城市投入使用。随着时代的进步和科学的发展,光纤通讯必将大为普及。

光纤除了可以用于通讯外,还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。例如,可将光导纤维内窥镜导入心脏,测量心脏中的血压、温度等。在能量和信息传输方面,光导纤维也得到了广泛的应用。
·光导纤维又称导光纤维﹑光学纤维,是一种把光能闭合在纤维中而产生导光作用的纤维。它能将光的明暗﹑光点的明灭变化等信号从一端传送到另一端。光导纤维是由两种或两种以上折射率不同的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维。它的基本类型是由实际起着导光作用的芯材和能将光能闭合于芯材之中的皮层构成。光导纤维有各种分类方法:按材料组成万分可分为玻璃﹑石英和塑料光导纤维;按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导纤维;按纤维结构分为皮芯型和自聚集型(又称梯度型);按传递性分为传光和传象光导纤维;按传递光的波长分为可见光﹑红外线﹑紫外线﹑激光等光导纤维。

⑤ 开关信号如何通过光纤来传送,请说明接线方式,谢谢

光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题:一是传输距离一是环境干扰。
双绞线和同轴电缆只能解决短距离、小范围内的监控图像传输问题,如果需要传输数公里甚至上百公里距离的图像信号则需要采用光纤传输方式。
另外,对一些超强干扰场所,为了不受环境干扰影响,也要采用光纤传输方式。因为光纤具有传输带宽宽、容量大、不受电磁干扰、受外界环境影响小等诸多优点。
一根光纤就可以传送监控系统中需要的所有信号,传输距离可以达到上百公里。
光端机可以提供一路和多路图像接口,还可以提供双向音频接口、一路和多路各种类型的双向数据接口(包括RS232、RS485、以太网等),将它们集成到一根光纤上传输。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式,信号质量好、稳定性高。
近些年来,由于光纤通信技术的飞速发展,光纤和光器件的价格下降很快,使得光纤监控系统的造价大幅降低,所以光纤和光端机在监控系统中的应用越来越普及。
光纤分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤由于色散和衰耗较大,其最大传输距离一般不能超过5Km,所以,除了先前已经铺好了多模光纤的地方外,在新建的工程中一般不再使用多模光纤,而主要使用单模光纤。
光纤中传输监控信号要使用光端机,它的作用主要就是实现电-光和光-电转换。
光缆可采用架空、直埋、管道、水底、室内等敷设方式。
光纤电缆铺设不应绞结;
光纤电缆弯角时,其曲律半径应大于30cm;
光纤裸露在室外的部分应加保护钢管,钢管应 牢固地固定在墙壁上;
光纤穿在地下管道中时,应穿管保护;
光缆室内走线应安装在线槽、管内;
光纤铺设应有胀缩余量,并且余量要适当,不 可拉得太紧或太松。
造价方面,光缆敷设一般都采用同方向敷设多芯光缆,而后再熔接分支。
用一条4芯架空方式光缆来举例:光缆价格大概数千元/KM,还要考虑线杆、钢缆、金具等。
光端机价格,单路视频端机大概几百元一对吧。室外用还要考虑保护箱。
实施时需用到尾纤、跳线、接头盒、终端盒等,还需要专用设备熔接。
光缆施工尤其是室外施工最好找专业的施工队伍来做,包括熔接等都由施工队伍完成,你购买设备直接连接即可。

⑥ 光纤信号是如何传播

1870年的一天,英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理,他做了一个简单的实验:在装满水的木桶上钻个孔,然后用灯从桶上边把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到,放光的水从水桶的小孔里流了出来,水流弯曲,光线也跟着弯曲,光居然被弯弯曲曲的水俘获了。 人们曾经发现,光能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输;人们还发现,光能顺着弯曲的玻璃棒光纤前进。这是为什么呢?难道光线不再直进了吗?这些现象引起了丁达尔的注意,经过他的研究,发现这是全反射的作用,即光从水中射向空气,当入射角大于某一角度时,折射光线消失,全部光线都反射回水中。表面上看,光好像在水流中弯曲前进。实际上,在弯曲的水流里,光仍沿直线传播,只不过在内表面上发生了多次全反射,光线经过多次全反射向前传播。 后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝——玻璃纤维,当光线以合适的角度射入玻璃纤维时,光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。由于这种纤维能够用来传输光线,所以称它为光导纤维。 光导纤维可以用在通信技术里。1979年9月,一条3.3公里的120路光缆通信系统在北京建成,几年后上海、天津、武汉等地也相继铺设了光缆线路,利用光导纤维进行通信。 利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话,而根据理论计算,一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话!铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜,改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英,几乎是取之不尽的。
光纤就是靠玻璃纤维通过光反射来传播的,至于说到信号到板子上应该是板子上有零件能将光信号转换成电信号了 希望对你有帮助
我也才接触这方面 呵呵

⑦ 光纤是怎样传送信息的

楼上说法错来误,光纤是不能通电的自,光纤是用来传输光信号的,利用光的全反射原理,当光线和光纤壁呈一定角度时,光信号就会发生全反射,反射出去的光线又以相同的角度到刚才反射是的对面,又发生全反射,就这样一直反射下去,直到光纤的另一端,光纤里面的一根纤维只有头发的几十分之一那么粗,每一根纤维的表面都要经过特殊处理,所以光纤的生产是非常的复杂的!

⑧ 光纤上传输的到底是数字信号还是模拟信号如果都可以传输,是如何实现的

光纤传输的是光信号,但是在传输光信号之前 由调制/解调器把模拟信号回转换为光信号在进行传输。假答如光纤要传输数字信号 也是要先把数字信号用编码/解码器转成模拟信号 在进行模拟信号转换光信号传输。模拟数据和数字数据都可以变成模拟信号或数字信号。

⑨ 光纤是如何传送信号

光纤通信是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、高相干性版、高权单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信。
光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。

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