前言

我國已經實施了“光纖到戶”計劃，作為取代ADSL寬帶的光纖寬帶已經很多年了。作為新時代的胖房子，我們不了解光纖的工作原理。正是由于光纖的原因，互聯網訪問變得更加便宜和穩定，這在一定程度上促進了互聯網的普及。最近，我正在觀看“如何連接網絡”。書中對光纖通信原理的解釋非常生動，值得分享。

光纖之父高坤

想要了解沒有光纖發明家的光纖怎么辦，高Kun，中國科學院外國學者，中國物理學家和教育家（1933年11月4日至2018年9月23日），2009年諾貝爾物理學獎獲得者由于提出了光纖理論，在“用于光通信的光纖中的光傳輸”方面取得了突破，被稱為光纖之父。

為什么要使用光纖

光纖的通訊速度比電纜的通訊速度快

不是因為光信號比電信號傳播得快。電信號和光信號的傳播速度大致相同。電纜之所以不如光纖通信速率那么高，是因為電信號的衰減率隨著通信速率的增加而增加（信號在傳播過程中被削弱），這使得信號無法傳輸。到目的地。相比之下，光信號的原始衰減率非常低，增加通信速率不會增加衰減率。

光纖不受電磁場和電磁輻射的影響，即沒有干擾。

因為光纖是一種非金屬介電材料，所以它的基本成分是石英（SiO 2)，它僅傳輸光，不導電，并且不受電磁場的影響。在其中傳輸的光信號是不受電磁場的影響，因此光纖傳輸對電磁干擾和工業干擾具有很強的抵抗力，因此不受電磁波的影響。

重量輕，體積小。

光纖非常細。單模光纖芯線的直徑一般為4um?10um，外徑僅為125um。光纖仍然是玻璃纖維，其比重小。因此具有直徑小，重量輕的特點，安裝十分方便。

光纖通信傳輸不帶電，使用安全，損耗低，可以在易燃易爆的危險場所使用。

光纖的傳輸損耗具有兩個特征。一個是它在所有有線電視頻道中具有相同的損耗，并且不需要像電纜干線一樣引入均衡器進行均衡。第二是它的損耗幾乎不會隨溫度變化，因此您不必擔心。環境溫度的變化會引起電源水平的波動。

光纖遠距離不間斷

我相信偶爾的網絡波動和通信中斷一定會讓某些人煩惱，并且光纖的不間斷長度可以達到數十到100公里，與普通銅線相比，這僅僅是幾百米的不間斷距離（數據行）。可以說優勢很明顯。

光纖傳導安全性高，數據不易泄漏

在互聯網時代，信息安全影響著每個人的生活，光纖僅傳輸光，不導電，不受電磁場的影響。它們具有很強的抵抗力，因此在光纖中傳輸的信號不容易被。這有利于保密。

總而言之，光纖非常適合于高速通信。

光纖寬帶和普通寬帶ADSL的區別

速度比較

開始時使用的普通寬帶通常??由銅電話線制成，但是使用電話線傳輸網絡信號的速度非常慢。相比之下，光纖傳輸信號的速度要快得多。

價格比較

接入網類型很多，例如我們通常稱為普通寬帶的非對稱數字用戶線（ADSL），光纖接入網（FTTH，家庭光纖）等。在ADSL方法中，從家庭到電話辦公室的線路成本已包含在電話費中，因此可以減少Internet費用。光纖的線路成本包含在Internet接入費用中，因此光纖的Internet接入費用高，電話費便宜。

穩定性和抗干擾性比較

ADSL對線路質量有一般要求。當線路質量不好時，穩定性會受到影響。傳輸速率越高，衰減和串擾對信號的影響越大，有時網絡速率下降并斷開。

光纖寬帶接入的網絡穩定性和可靠性很高。

光纖的通信原理

光纖由纖維透明材料（玻璃和塑料）的兩層結構組成，并通過在內芯中傳導光信號來傳輸數字信息。亮信號表示1，暗表示0。

數字信息不能一次轉換為光信號，但是必須先將數字信息轉換為電信號，然后再將電信號轉換為光信號。電信號的表示非常簡單，1表示高壓，0表示低壓。在將這些電信號輸入到諸如LED，激光二極管等的光源中之后，這些光源將根據信號電壓的變化而發光，其中高壓光發光，而低壓光發光。在光纖中傳導這樣的光信號之后，它可以通過光纖到達接收端。接收端具有可以感測光的光敏元件，并且光敏元件可以根據光的亮度產生不同的電壓。當在其上照射光信號時，當光明亮時產生高電壓，而當光黑暗時產生低電壓，從而將光信號轉換成電信號。最后，將電信號轉換為數字信息，并接收數據，這是光纖通信的原理。 -“互聯網的連接方式”

研究過物理學的學生知道，光源會向各個方向發光，因此來自各個角度的光都會進入纖芯，但是入射角太大的光會進入纖芯和包層（纖芯的外邊緣） 。一部分光在邊界處折射，只有入射角小的光才會被包層完全反射并在纖芯中傳播。

當光被纖芯和包層之間的邊界反射時，相位也會改變。該變化量隨光在反射表面上的反射角而變化。在大多數角度，由于相位差會被干擾抵消。只會以特定角度入射以保持相同相位的幾束光線繼續透射。

單模和多模光纖

纖芯的直徑也根據該角度確定，纖芯的直徑將極大地改變纖維的性能。根據纖芯的直徑，光纖可以分為幾種類型，一種是較細的單模光纖（8?10um）和較粗的多模光纖（50um或6 2. 5um）。單模和多模實際上指示相位是否存在一個或多個角度。

單模和多模光纖的區別

單模光纖不會產生嚴重的失真，而多模光纖會由于多束光線的到達時間不同而拉伸信號寬度，很容易引起失真。

最大纖維長度也由此確定。單模光纖的失真較小，并且比多模光纖的失真更長。因此，多模光纖主要用于建筑物中的連接，而單模光纖則用于更長的距離。建筑物之間的連接。

單模光纖的成本較高。由于光非常昂貴，因此使用單模光纖的成本將比使用多模光纖的成本高。

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