光纖通訊概說

光纖通訊概說




一般通訊媒介可按其速度的不同劃分為三個頻寬，亦即窄頻傳輸（資料載輸速度介於45至150 bps之間，如電報及電傳打字之類的通訊即是。）、語言級傳輸（資料載輸速度介於300至9600 bps之間，如一般的電話線通訊）與寬頻傳輸（資料載輸速度19200 bps至500000 bps或以上），對於寬頻傳輸而言，其通訊媒介常用同軸電纜、光纖纜及微波等方式，而光纖在通信上的應用更是居於明日之星的地位，一根光纜中的其中一條光纖即可以取代一萬條以上的電話線，光纖實在是傳遞信號極其優良的工具，藉著如髮般纖細的光蕊，可以完成大量而且多重的通信工作。

圖 光導管訊號傳遞



人類很早就知道用光來傳送信號，而用電通信事實上不過百年來歷史，1870年John Tyndal用水柱作為光介質的實驗， 也有人提出光導管的概念（圖11-1-1），是在鐵管內來傳送光訊號，考慮到光訊號散射的問題，因此每隔一段距離便在鐵管用一個透鏡把散開的光束再行集中以減少光訊號的散失衰減（如圖11-1-1所示）。1930年開始有人嘗試採用玻璃纖維來傳送光。華裔科學家高錕博士於 1966年提出光纖通信的理念，隨後美國康寧公司於1970年完成每公里傳輸信號之損失小於 20 dB 的光纖; 美國電報電話公司貝爾實驗室於1974年發表化學氣相沉積法 (MCVD) 之光纖製 造技術，於是商用的光纖通訊系統乃於 1980 年開始小規模測試，三年後各國競相採用，為了迎接資訊時代的來臨，世界上各大電話公司都積極擴建光纖通訊網路，目前，光訊號的傳輸一般已改用光纖電纜的技術。光纖技術可應用在遠距離、高多工性的網路訊號或電信訊號。至此，光訊號的傳送品質及可傳送的有效距離之整體效能以大大提高。目前我國亦在長途電信通路舖設光纖，普及程度雖只限於主幹線網路，但光纖的價格越來越低廉，光纖通訊零組件與施工的成本大為降低，所以未來全島光纖化、光纖饋線網路(Fiber To The Feeder－FTTF)，光纖至里鄰(Fiber To The Neighborhood－FTTN)、光纖到大樓(Fiber To The Building－FTTB)、光纖到桌上(Fiber To The Desktop－FTTD)、光纖到家(FTTH－Fiber To The Home)、隨選視訊，亦即將光纖直接舖設到每一個用戶的家裡，同時也是多媒體推廣至用戶的最佳方式，這將是一個可以預見到的，光纖傳輸的遠景可以想像將是非常璀璨的。

至於光纖在有線電視網路上最常採用“混合式光纖同軸網路”(HFC－Hybrid Fiber Coaxial)，利用光纖從同軸電纜頭端傳輸高品質的訊號到光節點或分配中心。混合式光纖同軸網路結合了光纖及同軸的特性，在光節點上利用光數據機將光訊號轉換成電訊號，然後經短距離的同軸樹狀網路，分配給個別用戶；同軸網路同時也收集個別用戶的回傳訊號，回傳至頭端再將電訊號轉回成光訊號，利用雷射發訊機輸出。

中華民國 99.05.17

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