用光通報消息,在本日非常廣泛。好比,艦船用燈語通訊,交通燈用紅、黃、綠三色彩度??墒撬羞@些用普通光通報消息的方法,都只能范圍在短距離內(nèi)。要想把消息經(jīng)由過程光直接通報到迢遙之處,就不能用普通光,而只能動用激光。
那末若何通報激光呢?咱們曉得,電是可以沿著銅線運送的,但光是不能沿著普通金屬線運送的。為此,迷信家們研制進去一種能夠傳輸光的細絲,叫作光導纖維,簡稱光纖。光纖是用特種玻璃質(zhì)料制成的,直徑比人的頭發(fā)絲還要細,凡是為50~150 微米,并且很是柔嫩。
實際上,光纖的內(nèi)芯是高折射率的通明光學玻璃,而表面的包皮層則是用低折射率的玻璃或塑料制成。如許的布局,一方面能使光沿著內(nèi)芯折射進步,就像水在自來水管里往前活動,電在導線中往前傳輸一樣,即便千繞百折也沒有什么影響。另外一方面,低折射率的包皮層又能制止光外泄,就像水管不會滲水,電線的絕緣層不會導電一樣。
光導纖維的呈現(xiàn)辦理了通報光的路子,但其實不是說有了它便可以把任何光都能傳送到很遠很遠之處去。只要亮度高、色彩純、標的目的性好的激光,才是通報消息最抱負的光源,它從光纖的一端輸出后,幾近沒有什么喪失又從另外一端輸入。是以,光通訊本色上便是激光通訊,它具備容量大、品質(zhì)高、質(zhì)料來源廣、竊密性強、耐久耐用等長處,被迷信家們譽為通訊范疇的一場反動,是技能反動中最輝煌的功效之一。
激光通訊先輩在那邊?激光通訊的長處起首是容量大。它的容量有多大呢?當咱們平常打德律風時,講著講著偶然會串出去不相干的措辭聲。這類打斗征象是因為一對德律風線上只能經(jīng)由過程一路德律風,如果別的串出去一路德律風,畸形的通話兩邊就會遭到滋擾。假設(shè)有10對人同時用一對德律風線通話,就即是20個人同時發(fā)言,那就底子無法通話了。為領(lǐng)會決這個問題,就必需采納載波等法子,使各路德律風分別處在各個頻段上。因為普通德律風的頻次范疇為300~400赫,而在一對德律風線上最高頻次只要1500千赫,所以在一對德律風線上只能同時經(jīng)由過程十幾路德律風。明顯,如許的電信容量是遠遠不能滿意現(xiàn)今消息社會的請求的。
如果咱們把普通德律風的傳輸消息量比作是小推車的話,那末激光通訊則是汽車。因為激光的頻次要比無線電波高很多,所以激光通訊的消息容量要比電氣通訊大10億倍。一根比頭發(fā)絲還細的光纖便可以傳輸幾萬路德律風或幾千路電視節(jié)目。由20根光纖構(gòu)成的光纜只要一支鉛筆那樣粗細,天天可以通話76200人次。比擬之下,由1800根銅線構(gòu)成的電纜,直徑約7.6厘米,但天天卻只能通話900人次。
特別令人詫異的是,光纖通訊特別得當于電視、圖象和數(shù)字的通報。據(jù)報導,一對光纖可在一分種內(nèi)通報全套《大英百科全書》。
別的,制作光導纖維的質(zhì)料是地球上到處都有的砂子——石英,只需幾克石英就能制作出1 公里長的光纖。如許,不但原質(zhì)料取之不盡、用之不斷,還可以大小節(jié)約銅和鋁材。正由于如斯,今朝世界上發(fā)財國家都在競相研究激光通訊。因而激光通訊成為了爭相成長的驕子。
在通訊技能史上,光纖通訊技能的成長之快是亙古未有的。拿通訊技能史上的幾個里程碑來看,德律風從發(fā)明到利用,耗費了60年左右的時間,而且德律風通訊至今仍大量、廣泛使用。無線電技能(比方電報)從發(fā)明到利用也花了30年左右時間。電視技能固然成長較快,但仍舊孕育了約14年。而激光通訊,從第一根低消耗光導纖維的出生到利用,統(tǒng)共只要5年時間。如今激光通訊不但利用遍及,并且構(gòu)成了龐大的光纖市場。
1977年5月,美國有一家大公司叫電報德律風公司,它在芝加哥市內(nèi)的兩個德律風局之間,敷設(shè)了世界上第一條短距離的光導纖維通訊路線,爾后在全美國近百個處所創(chuàng)建了總長幾百公里的短距離激光通訊路線。這就象征著在短距離內(nèi),激光通訊已起頭代替普通的電氣通訊。到了1983年,美國紐約到波士頓之間長達600 公里的光導纖維通訊已投入使用。
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