光纤(Optical Fiber),简单的说是把光信号转化成电信号的一种通讯方式。与以往传统铜线电缆传输数据不同,光纤的传输介质是光,因而可以传输更多的信息,速度更快,距离更远。
光纤通常由三部分组成:光纤芯、包层和外护套。
光纤芯是最内部的部分,是光信号传输的核心,通常采用高纯度二氧化硅等材料制成;
包层是紧贴在光纤芯之外的一层,它的制作材料与光纤芯不同,其主要作用是使光信号在光纤内部能进行反射折射,进而保证光信号不外泄或衰减;
外护套则是最外层,主要起到保护和固定光纤的作用。
光纤通讯技术的基本原理是利用光信号在光纤芯内的总反射传输,即在光纤芯内的光线经过一定角度的反射折射,沿着光纤芯一直传输到终端点,这个角度称作全反射角。
通过激光器产生光,通过调制器将要传输的信号转换为调制信号,然后把调制信号加到激光器的控制端上,使激光器发出的光信号产生变化,传输到接收端。
光纤的优点主要包括:
1)传输速度快:在通信领域,光纤在数据传输方面有不可替代的优势,由于光的传播速度达到了光速的2/3,因而数据传输速度可以达到很高。
2)大容量:由于光信号的频率要比普通的电信号的范围高许多,因而在信号上可以包括更丰富的信息,可以传输更大的容量。
3)跨越远:由于信号的衰减问题,传统的铜线电缆在通信过程中的传输距离是受到一定的限制的。而光纤由于是利用光的传播,因而在传输距离方面要突破很多限制,达到几十甚至上百公里都是很常见的。
光纤的缺点主要包括:
1)造价高:由于光纤制作材料和工艺制造过程的复杂性,使得光纤的制作成本比较高,因而造价也比较昂贵。
2)易受损:光纤的制作材料比较脆弱,而且外界的因素也会对光纤的使用造成影响,如温度、湿度等等,因此光纤的易损程度相对较高。
3)维护难度大:一旦光纤存在故障或问题,修复维护通常需要专业的技术和设备,维修的难度较大。