光通信技术工作原理详解

文章来源: 人气:596 发表时间:2017-12-20

光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。因此,它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。

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  光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光,它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信;按传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信(也叫大气光通信)。常用的光通信有:

  大气激光通信。信息以激光束为载波,沿大气传播。它不需要敷设线路,设备较轻,便于机动,保密性好,传输信息量大,可传输声音、数据、图像等信息。大气激光通信易受气候和外界环境的影响,一般用作河湖山谷、沙漠地区及海岛间的视距通信。

  光纤通信。是一种有线通信,光波沿光导纤维传输。光源可以是激光器(又称半导体激光二极管),也可以是发光二极管。光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好,可用于大容量国防干线通信和野战通信等。

  蓝绿光通信。是一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光,在海水中传输信息的通信方式,是目前较好的一种水下通信手段。

  红外线通信。是利用红外线(波长 300 ~ 0.76 微米)传输信息的通信方式。可传输语言、文字、数据、图像等信息,适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好,设备结构简单,体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。

  紫外线通信。是利用紫外线(波长 0.39 ~ 60 × 10 微米)传输信息的通信方式。其基本原理与红外线通信相似,与红外线通信同属非激光通信。

滤光片是在塑料或玻璃基材中加入特种染料或在其表面蒸镀光学膜制成,用以衰减(吸收)光波中的某些光波段或以精确选择小范围波段光波通过,而反射(或吸收)掉其他不希望通过的波段。通过改变滤光片的结构和膜层的光学参数,可以获得各种光谱特性,使滤光片可以控制、调整和改变光波的透射、反射、偏振或相位状态。滤光片的分类方法一般式按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等特性进行分类。滤光片按照光谱特性分类可以分为带通滤光片(如NBF-808,BPF940等)截止滤光片(如IBG-650)、二向分光滤光片(如半透半反镜)、中性密度滤光片、反射滤光片等;滤光片按照光谱波段分类可以分为紫外波段滤光片、可见光滤光片和红外波段滤光片;滤光片按照应用膜层材料分类可以分为软膜滤光片和硬膜滤光片;滤光片按照应用特点分类可以分为医用生化仪用滤光片、荧光显微镜用滤光片、警用多波段硬膜滤光片等。

  因为激光是一种方向性极强的相干光,沿光纤传输是目前最理想的恒参信道。从发展的观点看,激光通信特别是光纤通信将被广泛采用。

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