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的通讯技术“柳暗花明又一村”
。
自从十九世纪三十年代开始电报通信以来,在100多年的时间里,通讯技术发展很快。
特别是,本世纪六十年代以来,由于半导体技术和电子计算机技术的应用,使电子通讯科学技术进入了一个新的发展时期,采用了数字传输技术和电子计算机控制自动交换机,而且还采用了大容量海底电缆和卫星通信等新型通讯手段。
通讯技术,至此真可谓应有尽有,十分完备了。
但是,生产、军事和科研不断发展,通讯及广播事业也要相应地发展,并要求进一步扩大通讯容量。
现在的无线电通信已经越来越满足不了需要,因为空间太拥挤了!
由于相同和相邻的频率相互干扰,常发生串话,因而在一定地区内各通讯系统不能同时采用相同的通讯频率,只能按频率高低顺序排列,或者将使用同一频率的时间彼此分开来,因此可用频道容量受到限制,影响了通讯和广播事业的发展。
激光的出现,则救了无线电通信的“大驾”
,采用激光进行光通讯,由于光通讯各个系统不会相互干扰,因而空间频率拥挤的问题就迎刃而解了。
光通讯使用的是光波,光波是比无线电波频率更高的电磁波。
由于频率越高,通讯容量越大,因而光波通讯最有前途。
激光的频率很高,在1013~1015赫之间,比现在用的微波还高1000倍!
如果每条话路频带宽度为40D0赫,则可同时传送100亿话路;如果每套彩色电视频带宽度为10兆赫,则可同时传送1000万套电视节目。
这是以往任何通讯系统都无法比拟的。
光通讯从光在发送端与接收端之间传输方式来看,可以分为大气光通讯和纤维光通讯。
大气光通讯是将发送端的光信号直接通过大气空间传送到接收端。
采用这种方式通讯,和无线电通讯相似,不需要敷设线路,经济而方便。
激光的能量集中,发散角很小,传送几十公里后,光斑直径仅扩大10厘米左右。
在此光斑之外收不到光信号,因此保密性很好。
但是,激光通过大气时会受到大气吸收和散射等影响,能量损失很大,因而通讯距离受到了限制。
为了解决这一问题,人们选用受大气影响小的激光进行光通讯,尽管如此,仍不能得到满意的效果。
在一般情况下,大气光通讯的距离仅可达到十几公里,最多可达到几十公里。
当遇到特别大的雨、雪、雾时,光通讯将因信号受到严重衰减而不得不中断。
雾的影响最严重,特大雾能使光每公里衰减200分贝,即光信号发射功率经过1公里后被衰减到一万亿亿分之一(10——20),这样一来,发射光功率1兆瓦,通过1公里大雾后仅剩下0.01微微瓦了。
因此,在特大雾时的通讯距离只有500米。
此外,气温变化和大气湍流使空气折射率发生变动,能引起光束抖动,也会严重影响光通讯。
空间出现的拦截物,如飞鸟、飞机等遮拦光束,也将致使光通讯中断。
总的来看,大气光通讯的使用范围有限,仅对于近距离的机动、保密性专线通信具有一定的实用价值。
纤维光通讯和大气光通讯不同,纤维光通讯是将发射端的光信号通过玻璃纤维传输而送到接收端的,因而避免了大气的影响。
光波是电磁波,在纤维直径为其所传导的光波波长的十几倍的情况下,光学纤维实际上就是电磁波的导管,因此,光学纤维又被称为光波导。
总之,光学纤维用于光通讯会给光通讯带来极大的便利。
光学纤维通讯具有如下优点:
1.容量巨大,效率极高。
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