激光光缆
1. 激光光纤通信有什么优点
光纤通信有以下优点:
传输频带宽,通信容量大光纤
网络,
由信息理论知道,载波频专率越高通信容量属越大。目前使用的光波频率比微波频率高1000到10000倍,所通信容量约可增加1000到10000倍。
损耗低光纤
网络
目前使用的光纤均石英系列光纤,而且由于制成的石英玻璃介质的纯度极高,所以光纤的损耗极低,中继距离可以很长。这样,在通信线路中可以减少中继站的数量,降低成本且提高通信质量。
不受电磁干扰光纤
网络,
因为光纤是非金属的介质材料,天生就有不受电
磁干扰特性。这是其它电缆望尘莫及的。
线径细
重量轻光纤
网络,
由于光纤直径只有0.1mm左右,光缆成品要比金属电缆细,重量也轻,这样便于制造多芯光缆,提高线缆的空间理用率。
资源丰富光纤
网络,
光纤的主要成分是石英,因此制造光纤的材料资源丰富,制造成本也低。单凭这一得天独厚的优势,就使它倍受青睐。
正是由于光纤的以上优点,使得从八十年代开始,宽频带的光纤逐渐代替窄频带的金属电缆。
2. 光纤激光器和光纤放大器的区别是什么
1、性质不同抄:光纤激光器是用掺袭稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来。光纤放大器是运用于光纤通信线路中,实现信号放大的一种新型全光放大器。
2、结构不同:激光器需要谐振腔,泵浦源,而放大器只需要泵浦,无需产生震荡。
3、特点不同:互阻放大器是在光电检测前置放大中常用的一种电路结构,是集成运放的一种,通过电阻增益和用户选择的带宽向电压转换放大器提供基于运算放大器的电流。光纤激光器是当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。
(2)激光光缆扩展阅读:
注意事项:
激光器及光学镜头易碎,搬运时应小心轻放,并避免振动。
机内出现故障时,应立即停止工作,由专业工作人员处理。
严禁无水或水循环不正常情况下启动激光电源。
注意开关机顺序,在关机时必须把电流调节到5(A)左右。
注意打标机幅面不得超过工作幅面。
3. 光纤通信为什么要用激光
别给一楼的吓倒抄了, Ctrl V + Ctrl 来的没什么技术袭含量!!!!!!!
我告诉你通信中为什么非要用激光:
1.激光是线状光普,单色性好(就是颜色纯)
2.激光能量集中,单位面积上可以集中很高的能量(就是光亮度高)
原因是由于现代的通信中大量的采用光纤(Fiber optics)作为媒介,至于采用光纤通信的优势你应该知道。
现在讨论:
原因1的原因:
因为为了增加通信容量(一般的也要5000个Gbit/s 呢,狠把!!)现代光纤终端机上普遍采用了“普分复用”(类似于电信号传输中的频分复用原理)技术,在一条光纤中同时传导两种频谱的激光,(两种颜色的激光)所以在收信机中必须将这两种普线的激光(两种颜色的激光)分开,只就要求这两种激光必须是线光普(颜色纯,易于区分)所以要采用激光!!
原因2的原因:
光纤的长度很长很长很长(数百公里)因此在传导的过程中难免会因为光纤的纯度问题导致光信号的衰减,因此在发信端要求使用很大的功率(必须很亮很亮很亮)所以还要必须采用激光!!
我说的这些是对通信领域,当然,一般的消费电子领域,用不同的红色光也可以,比如DVD后面的数字音频输出
4. 光纤激光器和半导体激光器有什么区别
光纤激光器,是激光标刻系统的核心,它采用多个小功率风冷激光二极管作为泵浦源,通过多分支耦合进单根激光光纤,以掺稀土元素(Nd,Yb或者Er)光纤作为激光介质,以反射镜,光纤光栅作为谐振腔(谐振腔本身就是一段光纤),可脉冲和连续运转。
新型光纤激光器具有单模输出,散热特性好,效率高,结构紧凑等特点,特别适合高精度的激光标刻工业。
典型的10-100KHz高重复率工作,10W-20W平均功率输出的光纤激光器成品的体积仅有22*25*10cm,而且没有水冷系统,体积大为缩小。
半导体激光器就是固体激光器。
固体激光器就是用固体激光材料作为工作物质的激光器。1960年,T.H.梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器,也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。
这类激光器所采用的固体工作物质,是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类:(1)过渡金属离子(如Cr3+);(2)大多数镧系金属离子(如Nd3+、Sm2+、Dy2+等);(3)锕系金属离子(如U3+)。
晶体激光器以红宝石(Al2O3:Cr3+)和掺(can)钕(nv)钇(yi)铝石榴石(简写为YAG:Nd3+)为典型代表。玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。
另外还有一种激光器叫CO2激光器。
5. 激光光缆通信原理
自由空间光通信(FSO:Free Space Optical Communication)是一种宽带接入方式。FSO是光通信和无线通信结合的产物,是用小功率红外激光束在大气中传送光信号的通信系统,也可以理解为是以大气为介质的激光通信系统。FSO有两种工作波长:850纳米和1550纳米。850纳米的设备相对便宜,一般应用在传输距离不太远的场合。1550纳米的设备价格要高一些,但在功率、传输距离和视觉安全方面有更好的表现。1550纳米的红外光波大部分都被角膜吸收,照射不到视网膜,因此,相关安全规定允许1550纳米波长设备的功率可以比850纳米的设备高2个等级。功率的增大,有利于增大传输距离和在一定程度上抵消恶劣气候给传输带来的影响。FSO和光纤通信一样,具有频带宽的优势,能支持155Mbps-10Gbps的传输速率,传输距离可达2~4公里,但通常在一公里有稳定的传输效果。FSO在传输带宽方面比除光纤外的其它宽带接入方式有着明显的优势。
由于激光具有直线性和窄波束的特点,FSO主要用于点对点视距传输。使用时,要求通信两点间必须无阻碍,任何对光束的遮挡都将对通信造成影响。同时,要求两端设备对准且固定牢稳,以保证对光信号的直接有效接收。由于采用激光通信,信号方向性强,能量集中,不向空中其它方向产生辐射,因此,FSO系统不会同频干扰,即使链路交叉也不影响通信,因此,同一地点可以装多套FSO设备。FSO是物理层传输设备,以光为传输媒介,任何传输协议均可容易地叠加上去,对语音、数据、图像等业务可以实现透明传送。
在基础网的建设方面,使用光纤技术的高速网络正在不断完善。与此同时,光空间通信方式作为高速网络最后一公里的宽带通信方式,近来正受到各方面的关注。特别是,在城市宽带网络建设中,由于市政建设基本定形,新设光纤的施工需要繁琐的市政批准。有些地方如跨铁路、公路的施工非常困难,该通信方式的实用化对城市高速宽带通信网络的建设不失为一种极其有效的方法。
光通信方式分为利用光纤技术的有线通信方式和利用光空间通信技术(FSO)的无线通信方式两种。光空间通信方式是将自由空间作为传送媒体,主要用半导体振荡器做光源,以激光束的形式在空间传送信息。对该领域的开发研究曾经风行一时。最近几年,由于光空间通信所需要的各种设备的价格下降导致光空间通信装置本身的价格降低,同时,光空间通信所持有的简便性、宽带性、无电磁干扰性、无需申请政府批准等特性,使得这种通信方式重新受到广泛的关注。
6. 光纤通信是激光和光导纤维
A、光纤通信是激光复和光导纤维制相结合的产物,被广泛运用于光的传输,故A正确;
B、拍摄玻璃橱窗内的物品时,玻璃有反光,所以往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度,使照片清晰,但不能增加透射光的强度.故B错误;
C、水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象.故C错误;
D、偏振现象是光特有,而所有光都是横波.故D正确
故选:AD.
7. 光纤激光的原理
2 冲,每单个脉冲有一个持续时间,比如说 10 ns(纳秒),一般称作单个脉冲宽度,或单个脉冲持续时间,我们用 t 表示。这种激光器可以发出一连串脉冲,比如,1 秒钟发出 10 个脉冲,或者有的就发出 一个脉冲。这时,我们就说脉冲重复(频)率前者为 10,后者为 1,那么,1 秒钟发出 10 个脉冲,它的脉冲重复周期为 0.1 秒,而 1 秒钟发出 1 个脉冲,那么,它的脉冲重复周期为 1 秒,我们用 T 表示这个脉冲重复周期。 如果单个脉冲的能量为 E, 那么 E/T 称作脉冲激光器的平均功率,这是在一个周期内的平均值。例如, E = 50 mJ(毫焦), T = 0.1 秒, 那么, 平均功率 P平均 = 50 mJ/0.1 s = 500 mW。 如果用 E 除以 t,即有激光输出的这段时间内的功率,一般称作峰值功率(peak power),例如,在前面的例子中 E = 50 mJ, t = 10 ns, P峰值 = 50 ×10^(-3)/[10×10^(-9)] = 5×10^6 W = 5 MW(兆瓦),由于脉冲宽度 t 很小,它的峰值功率很大。 脉冲能量E=1mj 脉宽t=100ns 重复频率20-80K 脉冲持续时间T=1s/2k=?秒 平均功率P=E/T=0.001J/0.00005s=20W P峰值功率=E/t
激光的分类: 激光按波段分,可分为可见光、红外、紫外、X光、多波长可调谐 ,目前工业用红外及紫外激光。例如CO2激光器10.64um红外
3 激光, 氪灯泵浦YAG激光器1.064um红外激光, 氙灯泵浦YAG激光器1.064um红外激光, 半导体侧面/端面泵浦激光器1.064um红外激光。 激光器的种类分,可分为固体、气体、液体、半导体和染料等几种类型: ( 1 )固体激光器一般小而坚固,脉冲辐射功率较高,应用范围较广泛。如:Nd:YAG激光器。Nd(钕)是一种稀土元素,YAG代表钇铝石榴石,晶体结构与红宝石相似。 ( 2 )半导体激光器可以通过外加的电场、磁场、温度、压力等改变激光的波长,能将电能直接转换为激光能,所以发展迅速。 ( 3 )气体激光器以气体为工作物质(主要为惰性气体),单色性和相干性较好,激光波长可达数千种,应用广泛。气体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。在工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应用广泛。气体激光器有电能、热能、化学能、光能、核能等多种激励方式。 ( 4 )以液体染料为工作物质的染料激光器于 1966 年问世,广泛应用于各种科学研究领域。现在已发现的能产生激光的染料,大约在 500 种左右。这些染料可以溶于酒精、苯、丙酮、水或其他溶液。它们还可以包含在有机塑料中以固态出现,或升华为蒸汽,以气态形式出现。所以染料激光器也称为 “ 液体激光器 ” 。染料激光器的突出特点是波长连续可调。燃料激光器种类繁多,价格低廉,效率高,输出功率可与气体和固体激光器相媲美,应用于分光光谱、光
4 化学、医疗和农业。 ( 5 )红外激光器已有多种类型,应用范围广泛,它是一种新型的红外辐射源,特点是辐射强度高、单色性好、相干性好、方向性强。 ( 6 ) X 射线激光器在科研和军事上有重要价值,应用于激光反导弹武器中具有优势;生物学家用 X 射线激光能够研究活组织中的分子结构或详细了解细胞机能 用 X 射线激光拍摄分子结构的照片 , 所得到的生物分子像的对比度很高。 ( 7 )化学激光器 有些化学反应产生足够多的高能原子,就可以释放出大能量,可用来产生激光作用。 ( 8 )自由电子激光器 这类激光器比其他类型更适于产生很大功率的辐射。它的工作机制与众不同,它从加速器中获得几千万伏高能调整电子束,经周期磁场,形成不同能态的能级,产生受激辐射。 光分为可见光和不可见光:是根据人的肉眼是否能看到来划分的。光的可见与不可见与光(或者说电磁波,光就是电磁波)的波长有关系,人眼能看到的电磁波的波长范围是400nm到760nm,400nm左右的是紫色光,小于这个波长的人眼就看不到了,是紫外线。760nm附件的是红色光,波长大于这个范围,人眼也感觉不到也就是红外线。
5 波长为380—780nm的电磁波为可见光。可见光透过三棱镜可以呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光谱。红色光波最长,640—780nm;紫色光波最短,380—430nm。 红640—780nm 橙640—610nm 黄610—530nm 绿505—525nm 蓝505—470nm 紫470—380nm 肉眼看得见的是电磁波中很短的一段,从0.4-0.76微米这部分称为可见光。可见光经三棱镜分光后,成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光带,这光带称为光谱。其中红光波长最长,紫光波长最短,其它各色光的波长则依次介于其间。波长长于红光的(>0.76微米)有红外线有无线电波;波长短于紫色光的(<0.4微米)有紫外线 常见的可见光有:
红光、紫光
6 常用的是:红外和紫外,红外的如:YAG灯泵浦,CO2,半导体侧面/端面泵浦,光纤 激光依据释放能量的方式可分为:连续和脉冲激光,连续激光是以稳定、连续的光束释放出能量,如二氧化碳、CW光纤激光器。脉冲激光的能量是以脉冲的形式释放的,即激光能量在一个固定的(也有可调节的)时间内(脉冲宽度)释放出来(称为一个脉冲),而每个脉冲之间的时间是可控的,依据脉冲宽度,此类激光又可分为长脉冲激光(脉宽为毫秒级)和短脉冲激光(脉宽为纳秒级),近年又出现了皮秒激光(1皮秒等于一万亿分之一秒(10E-12秒)。 激光脉冲:指的是脉冲工作方式的激光器发出的一个光脉冲,简单的说,好比手电筒的工作一样,一直合上按钮就是连续工作,合上开关立刻又关掉就是发出了一个“光脉冲”
8. 激光在光缆中的传播速度是多少
激光在光缆中的传播速度取决于光缆的折射率,可以应用如下公式求导:
V=C/n
V是激光在光缆中的传播速度;
C=30万千米
n是光缆的折射率
9. 激光在光纤中是以什么形式向前传播的
光纤传输过程:
由发光二极管LED或注入型激光二极管ILD发出光信号沿光媒体传播,在
另一端则有PIN或APD光电二极管作为检波器接收信号。对光载波的调制为移
幅键控法,又称亮度调制(IntensityMolation)。典型的做法是在给定的频率下,以光的出现和消失来表示两个二进制数字。发光二极管LED和注入型激光二极管ILD的信号都可以用这种方法调制,PIN和ILD检波器直接响应亮度调制。
功率放大──将光放大器置于光发送端之前,以提高入纤的光功率。使整个
线路系统的光功率得到提高。在线中继放大──建筑群较大或楼间距离较远时,可起中继放大作用,提高光功率。前置放大──在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大,以提高接收能力。
3、光纤传输特性:
光缆不易分支,因为传输的是光信号,所以一般用于点到点的连接。光
的总线拓扑结构的实验性多点系统已经建成,但是价格还太贵。原则上,由
光纤功率损失小、衰减少,有较大的带宽潜力,因此,一般光纤能够支持的
接头数比双绞线或同轴电缆多得多。目前低价可靠的发送器为0.85um波长
发光二极管LED,能支持100Mbps的传输率和1.5~2KM范围内的局域网。
激光二极管的发送器成本较高,且不能满足百万小时寿命的要求。运行在0.85um波长的发光二极管检波器PIN也是低价的接收器。雪崩光二极管
的信号增益比PIN大,但要用20~50V的电源,而PIN检波器只需用5V电源。如果要达到更远距离和更高速率,则可用1.3um波长的系统,这种系统衰减很小,但要比0.85um波长系统贵源。另外,与之配套的光纤连接器也很重要,要求每个连接器的连接损耗低于25dB,易于安装,价格较低。光纤的芯子和孔径愈大,从发光二极管LED接收的光愈多,其性能就愈好。芯子直径为100um,包层直径为140um 的光纤,可提供相当好的性能。其接收的光能比62.5/125um光纤的多4dB,比50/125um光纤多8.5dB。运行在0.8um波长的光纤衰减为6dB/Km,运行在1.3um波长的光纤衰减为4dB/Km。0.8um的光纤频宽为150MHz/Km,1.3um的光纤频宽为500MHz/Km。
综合布线系统中,主干线使用光纤做为传输介质是十分合适的,而且是必要的。
目前采用一种光波波分复用技术WDM(WAVELENGTH DIVISION MULTI-PLEXING),可以在一条线路上复用、发送、传输多个位,一般按一个字节八位并行传输,对每个位流使用不同的波长,所以它所需的支持电路可在低速率下运行。WDM的光纤链路适合于字节宽度的设备接口,是一种新的数据传输系统。
4、光纤传输的特点优势及传输原理
光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1.54MHZ的速率