科普:什麼是光纖和光纜?為什麼一條電話線可接通多路電話?

2020-12-18 徐偉論科技

下面讓小編給大家普及一下吧。

什麼是光纖和光纜?光纖是石英纖維的簡稱,由纖芯和包層構成。光纖呈圓柱狀,一般包層直徑為125微米,單模光纖纖芯直徑為4-10微米,多模光纖為50微米。光纖有很多優點:它體積小,質量輕;損耗低;傳輸頻帶寬,載送信息量大。光纜是指將一根或多根光纖集合起來並採取適當的措施,製成既符合光波傳輸要求,又滿足機械和環境要求的一種光波傳輸結構。光纜一般包含纜芯、護層、防潮層和加強構件等部分。近年來,光纖和光纜被廣泛地運用到電話、電視、電腦等通信設備中,對通信發展起了不可估量的作用。

什麼是光纖通信?光纖通信是利用光導纖維作傳輸媒質,以近紅外線區波長1微米左右的光波為載波,將電話、電視、圖像和數據等信號調製到光載波上,將信息從一處傳到另一處的一種通信方式。其通信過程是一個電變光、光變電的過程光纖通信系統由光端機、中繼器和光纜組成。它具有通信容量大、衰耗小、抗幹擾能力強、保密性好及造價低等優點。光纖通信是當今世界上最有發展前途的通信方式之一,目前已被人們廣泛用於廣播電視、計算機網絡等領域之中。

什麼是中微子通信?中微子通信是一種利用中微子束進行通信的新型通信方法。中微子是存在於原子核中的一種粒子,它在原子核裂變時放射出來。中微子速度非常快,以接近光速的速度前進;中微子穿透力特別強,似乎沒有東西能夠阻擋它前進;它的方向性好,不會反射、折射或散射,能量損耗特別小;同時,它不帶電,不會受任何物質包括核輻射的影響。所以,中微子通信是一種最快速、最安全、最能保密的現代通信手段。但是,要建立中微子通信系統,需要昂貴的設備,如高能質子加速器等,所以目前還不能普遍採用,然而它的確是一種很有前途的新型通信手段。

什麼是圖像通信?圖像通信是用電子學方法、經通信網傳送和接收圖像信號的通信方式。它與目前廣泛使用的聲音通信方式不同,它傳送的不僅有聲音,而且還有看得見的圖像、文字和圖表等信息。這些可視信息被圖像通信設備變換為電信號進行傳送,在接收端又被真實地再現出來。圖像通信主要分為靜態圖像通信(圖文、傳真等)和動態圖像通信(電視、會議電視等)。現在,圖像通信憑其豐富的信息,已成為當今通信技術中非常重要的一個分支。

為什麼要使用衛星通信?使用微波通信需要建立中繼站,但地球上有些地方無法建立中繼站。而經衛星處理後的微波,最遠通信距離可達13000千米,而且不受任何地形限制。一顆衛星發射的微波信號,能夠覆蓋地球面積的40%,相當於在地面架設300多個微波中繼站。衛星覆蓋範圍內的任意兩點或多點均可實現衛星通信。衛星通信容量巨大一顆通信衛星可容納上萬路電話,也可進行多路電視通信,還可進行數據、文字、圖像和移動通信。所以,人們要使用衛星進行通信。

為何一條電話線可接通多路電話?電話電纜非常昂貴,為了節約成本,人們希望能在一個導線上傳送多路電話。1918年,美國研製成了載波電話機,使這個夢想變成了現實。載波電話機把不同的電話信號,分別裝載(調製)在不同頻率的高頻信號上,送上電話線路進行傳輸。信號到達目的地後,接收端把所需的話音信號從相應的載波頻率上搬卸(解調)下來並恢復原貌,然後傳給受話人。一根載波通信的同軸電纜,可以開通400多路電話。但隨著通信技術的發展,載波通信逐漸被光纖通信取代。

為何一條光纖能讓上萬人通話?讓光纖完成通信,首先要把語音、圖像信號轉變成適合於光纖傳輸的光信號,這個工作由「調製器」來完成。「調製器」能把不同的語音、圖像信號調製成具有不同頻段的光信號,由於光波的頻段非常寬,可供選擇的餘地非常大,所以能滿足大量不同電話頻段的需要。從理論上講,在光纖的頻段上,可以供一億人同時通話,但由於光電轉換設備等自身的限制,所以實際上達不到這個容量。

今天講的大家都了解到了嗎?

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