當前位置:首頁 > 文化社會 > 正文內容

什麼是光纖?工作原理、用途、特色、優點和缺點

2024-08-09文化社會746

我們解釋什麼是纖及其工作原理。還有光纖的用途、特色、優點和缺點。

什麼是光纖?工作原理、用途、特色、優點和缺點

光纖是現有最先進的纜傳輸介質。

什麼是光纖?

光纖是一種用於傳輸資訊的實體介質,常見於資料和電信網路中,由玻璃或塑膠細絲組成,雷射或 LED光脈衝透過光纖傳播,資料在其中傳輸。

透過傳輸這些光脈衝,可以透過電纜以極高的速度發送和接收訊息,不受電磁幹擾,速度與無線電相似。這使得光纖成為最先進的電纜傳輸介質。

光纖的實現繼承了幾個世紀以來對光及其特性的研究和實驗,從古代希臘人通過小鏡子反射陽光進行通信,到科學革命的光學實驗,再到光學的發明。

直到 1950 年,光纖本身才引起工程師的興趣,1970 年,羅伯特·毛雷爾(Robert Maurer)、唐納德·凱克(Donald Keck)、彼得·舒爾茨(Peter Schultz) 和弗蘭克·齊馬爾(Frank Zimar) 使用二氧化矽中的鈦雜質製造出了第一根光纖。透過這種媒介進行的第一次訊息傳輸於1977年4月22日在加州長灘發生,並在20世紀80年代得到完善並開始在國際範圍內實施。

另請參閱:ADSL

光纖有什麼用?

光纖是電纜電信的理想選擇,可建立本地和遠端電腦網絡,同時將資訊損失降至最低。

它在該領域的應用多種多樣,可以獲取網路材料、光纖感測器(用於溫度壓力或光水平)、照明材料(特別有效,因為它不需要靠近光源),也可用於裝飾(有光纖製成的聖誕樹)或作為半透明混凝土的組成部分。

光纖如何運作?

光纖的工作原理是斯涅爾定律,它可以計算光從一種介質傳遞到另一種具有不同折射率的介質時的折射角。

因此,在光纖內,光束被捕獲並在纖芯中傳播,考慮到塗層的物理特性和適當的反射角度,將訊息傳輸到目的地。後者的運作方式與電報類似。

它可能對您有幫助:光學

光纖特性

現今使用的光纖由具有高折射率的塑料或玻璃芯(矽和氧化鍺)組成,並覆蓋有類似的塑料,但折射率較低。

因此,根據光在內部傳播的機理,光纖可以分為兩種類型:

  • 單模光纖。它允許透過減小纖芯直徑來傳播單模光,從而允許資訊以良好的傳輸速率長距離發送。

  • 多模態纖維。它允許光束以不止一種方式(超過一千種不同的模式)傳播,這增加了誤差範圍,並且不強烈建議將其用於超長距離連接。

光纖的優點

什麼是光纖?工作原理、用途、特色、優點和缺點

光纖是最著名的電纜資料傳輸形式。

光纖具有以下優點:

  • 它佔用的空間很小。由於其尺寸小,因此非常靈活,這使得安裝更加容易。

  • 很輕。 它的重量比傳統電纜輕八倍。

  • 它有很大的抵抗力。 機械和熱性能良好,且耐腐蝕。

  • 它更生態。 與傳統佈線留下的浪費相比。

  • 不受電磁幹擾。 鑑於其組件的性質。

  • 快速、有效、安全。它是最著名的電纜資料傳輸形式。

光纖的缺點

光纖的缺點如下:

  • 他們很脆弱。 因為裡面的玻璃很容易破碎。

  • 需要轉換器。 讓光能回歸其訊息意義。

  • 拼接很困難。 尤其是在農村地區。

  • 它不傳輸電能。 因此,它需要複雜的發射器和輸送機,其能量供應不能從生產線本身取得。

  • 它在水的存在下老化。 這限制了其全球應用。

  • 沒有光學記憶體。

標籤: 科技

“什麼是光纖?工作原理、用途、特色、優點和缺點” 的相關文章

什麼是計算中的輸入設備?它的用途、設備範例和輸出設備的差異

什麼是計算中的輸入設備?它的用途、設備範例和輸出設備的差異

我們解釋什麼是計算中的輸入設備以及它的用途。此外,還提供了此類設備的範例以及與輸出設備的差異。鍵盤和滑鼠是兩種最常用的輸入設備。什麼是輸入設備?在計算中,允許資訊輸入計算機系統的設備,無論是來自使用者還是來自另一台計算機,都稱為輸入設備或輸入設備。例如:鍵盤、滑鼠或麥克風。不同的輸入設備將資料轉換為...

什麼是垃圾郵件?該惡意郵件的目的、預防和對抗方法

什麼是垃圾郵件?該惡意郵件的目的、預防和對抗方法

我們解釋什麼是垃圾郵件以及該惡意郵件的目的。此外,還有不同的預防和對抗方法。一般來說,垃圾郵件是帶有廣告內容的郵件。什麼是垃圾郵件?術語「垃圾郵件」是一個英文單詞,指來自網路的垃圾郵件或垃圾訊息,即未經請求的、不需要的訊息和/或來自未知寄件者的、大量發送且通常帶有廣告內容的訊息。這個術語也導致了&n...

電腦的歷史、它的背景以及每一代電腦的特徵

電腦的歷史、它的背景以及每一代電腦的特徵

我們解釋了電腦的歷史、它的背景以及每一代電腦的特徵。計算機的歷史始於 1834 年巴貝奇的分析引擎。電腦歷史計算機是迄今為止發明的最有效的計算工具。它們擁有足夠的運算能力、自主權和處理速度,可以在許多任務中取代我們,或讓我們以歷史上從未有過的工作動力,到今天變得不可或缺。這些設備發明於 20 世紀,...

電腦的組成部分、內部和外部硬體、軟體以及電腦類型

電腦的組成部分、內部和外部硬體、軟體以及電腦類型

我們解釋電腦的組成部分、內部和外部硬體、軟體以及電腦的類型。電腦的組件可以是物理性的或無形的。計算機的組成部分電腦是 由兩個基本面向組成的電腦系統:硬體(指「實體支援」)和軟體(指無形或「程式」)。物理介質是電子元件,它們相互連接以提供數據,並且透過程式提供的指令來處理數據。硬體就像一個盒...

什麼是系統理論?它的作者是誰以及它的原理

什麼是系統理論?它的作者是誰以及它的原理

我們解釋什麼是系統理論、它的作者是誰以及它的原理是什麼。此外,還有管理中的系統理論。系統理論使我們能夠分析從電子學到生態學的一切。什麼是系統論?從跨學科角度(即涵蓋不同學科)對一般系統的研究稱為系統理論或一般系統理論。它的願望是識別系統的各種可識別和可識別的元素和趨勢,即任何明確定義的實體,其各部分...

有關互聯網歷史、時間線和萬維網起源的一切

有關互聯網歷史、時間線和萬維網起源的一切

我們解釋有關互聯網歷史、時間線和萬維網起源的一切。此外,還有網路泡沫。網路在 20 世紀 90 年代開始流行。網路的歷史今天,我們都知道網路是什麼,以至於整整幾代人都無法想像一個沒有這個偉大的全球通訊網路的世界,而它的歷史卻是最近的。互聯網的前身是電信,其第一個現代代表是19世紀末的電報。另一方面,...