光通技術發展簡介(1)-光通基礎知識與優勢

關鍵字 :光纖光通訊
光纖通訊的基礎原理
現在為資訊爆炸的時代,人手一機早已不稀奇,當我們用手機無線電傳送資訊時,必須先化成一系列的電訊號,由發射站轉換成為「無線電訊號(Radio Signal)」,而接收站接到這些訊號後,再將其轉換成電訊號,之後再解碼轉換成我們需要的資訊。同理,光通訊也可以藉著閃爍光源,如訊號閃光燈的開或關而產生一系列的圖形,我們稱之為「光訊號」。光比電有更大的傳輸資訊能力,也就是說光可以斷成為更短的脈衝,因此在相同的時間裏可形成更高密度且資訊豐富的圖形。在這種速率下,就可在同一條纖維中,同時傳送很多不同的資訊。就如同汽車從交流道進入高速公路一樣,不會撞到其它汽車。這也就是為何「光纖」能同時容納很多資訊在其中傳輸的原因。


光纖通訊較傳統電纜的優勢
(一)長距離通信,能減低成本:
目前的實用光纖均採用純凈度很高的石英(SiO2)材料,在光波長為1550nm附近,衰減可減至0.2dB/KM,已接近理論極限。因此它的中繼距離可以很遠。若配以適當的光發送與光接收設備,可使其中繼距離達數百公里以上。這是傳統的電纜無法與之相比擬的。舉例來說以下圖舉例,由於光纖傳輸損失低,增長中繼區間的傳輸,減少系統成本及複雜性,更適用於長途傳輸。



(二)光纖線更容易佈線
光纖輕並富可繞性,容易集結成束,故光纖集結成光纜埋設時, 可節省管道空間。有效提高管道使用率,配置空間的經濟性高。



(三) 光纖具高通信頻寬優勢
光纖傳輸發展自今,速率已可達100Gb/s以上。這是一般普通同電纜無法相比的,其具有著極高之載訊容量。

(四)光纖材料不易變質
光纖線有許多材質,其中石英玻璃材質,其具有不腐蝕、耐火、耐水及壽命長之特性,加上光纖有極佳的柔軟性及應變性,良好的保護外被及抗張物質,使光纖傳輸可節省經營成本。



(五)光纖線相對不易受到干擾
由於光纖介質作成如石英玻璃,即為良好絕緣體,不會受到電磁波等之 干擾,適用於容易受雷擊或高電場區,可大大提高通信的傳真度。

(六)光纖保密性高 
光信號不會從光纖中幅射出去,因此常用於軍事,銀行連線及電腦網路上。

光纖通訊的缺點
元件相對昂貴,光纖質地脆、彎曲半徑若過大,易因屈曲而損毀,佈線時需要專門的切割及連接工具,光纖的接駁、分路及耦合比銅線麻煩 。
由於光纖系統具有上述諸多之優點,使得各國皆看好光纖通信之前景,並已投入大量財力、人力來研究開發。隨著資訊時代的來臨,容量大、低損失、可靠度佳的通信網路是不可或缺的,而光纖通信系統是最佳的選擇。因此,可預期在不久的將來,大部份的銅線電纜將會被光纖取而代之。

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