Введение в принцип работы волоконно-оптической связи

Всем известно, что радиоволны могут передавать информацию, поэтому могут ли световые волны также передавать информацию? Световые волны могут передавать информацию через оптоволоконные кабели, которые являются оптоволоконной связью. Можно ли передавать голос с помощью обычного света? Нет, только слабое хрюканье можно было услышать от такого легкого телефона. Причина в том, что обычный свет смешивается со светом многих разных длин волн (частот) и имеет плохую направленность. Использование его для передачи голоса похоже на прием радиопрограмм на многих частотах одновременно. Различные звуки перекрываются и передаются на приемник, что делает невозможным для людей четко слышать голос.

1. Принцип работы оптоволоконной связи.

В 1960 году молодой американский физик по имени Майман изобрел лазер, используя рубин в качестве возбужденного объекта, который производил высококонцентрированный свет с одним частотным направлением, называемый лазером. Оптическая связь стала возможной только после изобретения лазера. Но лазеры путешествуют через атмосферу и постоянно подвергаются атакам дождя, снега, тумана и пыли, и даже тонкий занавес из занавесок может блокировать луч, быстро уменьшая энергию света. Как можно передавать лазер на расстояние без потерь?

Однажды стекольщик в Греции наткнулся на то, что свет может не только быстро перемещаться от одного конца тонкого стеклянного стержня к другому, но и быть очень «ручным», вообще не излучая во внешнее пространство стержня, хотя тонкий стеклянный стержень изогнут, Он также может следовать изогнутым линиям. После анализа, когда свет попадает на стеклянный интерфейс, происходит полное отражение.

Открытие вдохновило ученых попробовать тонко нарисованные стеклянные волокна в качестве «проводов» для света. В результате эксперимента, независимо от того, как изгибается стеклянная нить накала, до тех пор, пока угол падения подходит, лазерный свет будет отражаться взад и вперед в стеклянной нити накала и будет «послушно» передаваться вдоль провода в противоположный конец далеко. Электрический сигнал изображения становится оптическим сигналом с соответствующими изменениями интенсивности, и его можно передавать на расстояние по оптическому волокну. Когда вы говорите в микрофон телефона или когда камера фиксирует изображение, звук или изображение превращается в электрический ток, который превращается в серию цифровых сигналов, состоящих из «0» или «1» (где «1» означает, что есть 5 свет, 0 означает отсутствие света),Оптический приемопередатчикИспускает строку световых сигналов с различным светом и тенью через стекловолокно и передает ее в оптический приемопередатчик другой стороны, где принимающий конец восстанавливает его в звуковой или визуальный сигнал, и люди на расстоянии могут слышать звук и видеть изображение. Вот как работает волоконно-оптическая связь.

2. Волоконно-оптическая связь ускоряет передачу информации.

Емкость волоконно-оптической связи удивительно велика. На оптическом волокне, тоньше человеческого волоса, одновременно могут передаваться десятки тысяч телефонных звонков или тысячи телевизионных программ. Если десятки или сотни оптических волокон формируются в оптоволоконный кабель, внешний диаметр намного меньше, чем у кабеля, но емкость увеличивается в сотни или тысячи раз. Обычно кабели изготовлены из меди или алюминия, и цена не высока, в то время как сырье оптического волокна-кварц, то есть песок, который очень богат источником. Связь по оптоволокну обладает хорошей конфиденциальностью и сильной защитой от помех, поэтому она широко используется.