所謂光纖通信,就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信之目的。要使光波成為攜帶信息的載體,必須對之進行調制,在接收端再把信息從光波中檢測出來。然而,由于目前技術水平所限,對光波進行頻率調制與相位調制等仍局限在實驗室內,尚未達到實用化水平,因此目前大都采用強度調制與直接檢波方式(IM-DD)。又因為目前的光源器件與光接收器件的非線性比較嚴重,所以對光器件的線性度要求比較低的數字光纖通信在光纖通信中占據主要位置。
光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外,在應用中,光纖常按用途進行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調制以及光振蕩等功能的光纖,并常以某種功能器件的形式出現。光纖通信之所以發展迅猛,主要緣于它具有以下特點:
(1)通信容量大、傳輸距離遠;一根光纖的潛在帶寬可達20THz。采用這樣的帶寬,只需一秒鐘左右,即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統已經投入商業使用。光纖的損耗極低,在光波長為1.55μm附近,石英光纖損耗可低于0.2dB/km,這比目前任何傳輸媒質的損耗都低。因此,無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。
(2)信號串擾小、保密性能好;
(3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題,唯有光纖通信不受各種電磁干擾。
(4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設和運輸;
(5)材料來源豐富,環境保護好,有利于節約有色金屬銅。
(6)無輻射,難于竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。
(7)光纜適應性強,壽命長。
(8)質地脆,機械強度差。
(9)光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。
(10)分路、耦合不靈活。
(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過小(>20cm)
(12)有供電困難問題。
利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式.由于激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優點,光纖通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纖通信.
光纖通信的原理是:在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然后調制到激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,并通過光纖發送出去;在接收端,檢測器收到光信號后把它變換成電信號,經解調后恢復原信息.
光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段,它的發展歷史只有一二十年,已經歷三代:短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖.采用光纖通信是通信史上的重大變革,美、日、英、法等20多個國家已宣布不再建設電纜通信線路,而致力于發展光纖通信.中國光纖通信已進入實用階段.