當光源放(fàng)在(zài)
光纖的(de)一(yī)端,探測器放(fàng)在(zài)另(lìng)一(yī)端,我(wǒ)们(men)就(jiù)有(yǒu)了(le)單向(xiàng)传输系(xì)統,接收(shōu)电視信(xìn)号(hào),轉(zhuǎn)換成(chéng)光脉沖發(fà)射出(chū)去(qù),再由(yóu)接收(shōu)器将光脉沖轉(zhuǎn)換成(chéng)电視信(xìn)号(hào)。
基于(yú)光纖的(de)电視信(xìn)号(hào)传输原理(lǐ):
光传输系(xì)統由(yóu)三(sān)部(bù)分(fēn)組成(chéng):光源、传输介質(zhì)和探測器。传統上(shàng),光脉沖代(dài)表(biǎo)位1,而(ér)非(fēi)光脉沖代(dài)表(biǎo)位0。传输介質(zhì)是(shì)极(jí)细(xì)的(de)玻璃纖維。當光線(xiàn)到(dào)达(dá)探測器时(shí),它(tā)会(huì)産生(shēng)一(yī)个电脉沖。
當光源放(fàng)在(zài)光纖的(de)一(yī)端,探測器放(fàng)在(zài)另(lìng)一(yī)端,我(wǒ)们(men)就(jiù)有(yǒu)了(le)單向(xiàng)传输系(xì)統,接收(shōu)电信(xìn)号(hào),轉(zhuǎn)換成(chéng)光脉沖發(fà)射出(chū)去(qù),再由(yóu)接收(shōu)器将光脉沖轉(zhuǎn)換成(chéng)电信(xìn)号(hào)。
其(qí)實(shí)如(rú)果(guǒ)不(bù)利用(yòng)一(yī)个物(wù)理(lǐ)原理(lǐ),这(zhè)个光纖传播系(xì)統会(huì)因(yīn)为(wèi)漏光而(ér)沒(méi)有(yǒu)實(shí)用(yòng)價值。當光穿过(guò)一(yī)種(zhǒng)介質(zhì)進(jìn)入(rù)另(lìng)一(yī)種(zhǒng)介質(zhì)时(shí),例如(rú)當光從空(kōng)气(qì)中(zhōng)射入(rù)二(èr)氧化(huà)矽时(shí),光会(huì)在(zài)两(liǎng)者(zhě)的(de)界面(miàn)處(chù)發(fà)生(shēng)折射(彎曲)。原因(yīn)是(shì)两(liǎng)種(zhǒng)物(wù)質(zhì)对(duì)光的(de)折射率不(bù)同(tóng)。
入(rù)射光在(zài)邊(biān)界處(chù)以(yǐ)角(jiǎo)度(dù)α1入(rù)射,以(yǐ)角(jiǎo)度(dù)β1出(chū)射。折射量取(qǔ)決于(yú)两(liǎng)種(zhǒng)介質(zhì)的(de)特(tè)性(xìng)(两(liǎng)者(zhě)的(de)折射率)。如(rú)果(guǒ)入(rù)射角(jiǎo)大(dà)于(yú)臨界值,光将被(bèi)完全(quán)反(fǎn)射回(huí)二(èr)氧化(huà)矽,而(ér)不(bù)会(huì)洩漏到(dào)空(kōng)气(qì)中(zhōng)。所(suǒ)以(yǐ)當光的(de)入(rù)射角(jiǎo)大(dà)于(yú)等于(yú)臨界值时(shí),光会(huì)被(bèi)完全(quán)限制在(zài)光纖以(yǐ)內(nèi),無損耗地传播幾(jǐ)公(gōng)里(lǐ)。
因(yīn)为(wèi)任何以(yǐ)大(dà)于(yú)臨界值的(de)角(jiǎo)度(dù)入(rù)射的(de)光線(xiàn)都会(huì)在(zài)介質(zhì)的(de)邊(biān)界處(chù)被(bèi)完全(quán)反(fǎn)射回(huí)介質(zhì),所(suǒ)以(yǐ)不(bù)同(tóng)的(de)光線(xiàn)在(zài)介質(zhì)內(nèi)部(bù)以(yǐ)不(bù)同(tóng)的(de)反(fǎn)射角(jiǎo)传播。可(kě)以(yǐ)認为(wèi)每束(shù)光都有(yǒu)不(bù)同(tóng)的(de)模式,具有(yǒu)这(zhè)種(zhǒng)特(tè)性(xìng)的(de)光纖稱为(wèi)光纖。
但如(rú)果(guǒ)把(bǎ)
光纖的(de)直(zhí)徑縮小到(dào)與(yǔ)光波(bō)相同(tóng)的(de)波(bō)长(cháng),光纖就(jiù)好(hǎo)比一(yī)个波(bō)導,光在(zài)其(qí)中(zhōng)沿直(zhí)線(xiàn)传播,沒(méi)有(yǒu)反(fǎn)射,这(zhè)就(jiù)是(shì)單模光纖(單模光纖)。光纖單模價格貴,但传输距離长(cháng)。目前(qián)可(kě)用(yòng)的(de)光纖系(xì)統可(kě)以(yǐ)以(yǐ)1gb/s的(de)速率传输30km,在(zài)實(shí)验(yàn)室(shì)中(zhōng),短(duǎn)距離內(nèi)可(kě)以(yǐ)獲得更(gèng)高(gāo)的(de)传输速率。實(shí)验(yàn)還(huán)表(biǎo)明(míng),大(dà)功率激光可(kě)以(yǐ)驅動(dòng)光纖传输100km,雖(suī)然速度(dù)較低,但不(bù)需要(yào)中(zhōng)繼器。