光纤通信的优缺点

1.1 光纤通信的优点
(1)容许频带很宽,传输容量很大 光纤通信系统的容许频带(带宽)取决于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散 特性。石英单模光纤在 1.31μ m 波长具有零色散特性,通过光纤的设计,还可以 把零色  散波长移到 1.55μm。在零色散波长窗口,单模光纤都具有几十 GHz· 的带宽距离积。 km 另一方面,可以采用多种复用技术来增加传输容量。最简单的是空分复用,因为光纤很 细,外径只有 125μm,一根光缆可以容纳几百根光纤,12×12=144 根带状光缆早已实 现。这种方法使线路传输容量成百倍地增加。就单根光纤而言,采用波分复用(WDM) 或光频分复用(OFDM)是增加光纤通信系统传输容量最有效的方法。另一发面,减小 光源谱线宽度和采用 外调制方式,也是增加传输容量的有效方法。
(2)损耗低、中继距离长 石英光纤在 1.31μm 和 1.55μm 波长,传输损耗分别为 0.50dB/km 和 0.20dB/km,甚 至更低。目前,采用外调制技术,波长为 1.55μm 的色散移位单模光纤通信系统,若其 传输速率为 2.5Gb/s,则中继距离可达 150km;若其传输速率为 10Gb/s,则中继距离可达 100km。采用光纤增大器、色散补偿光纤,中继距离还可增加,传输的误码率极低。 传输容量大、传输误码率低、中继距离长的优点,使光纤通信系统不仅适合于长途 干线网,而且适合于接入网的使用,这也是降低每公里话路的系统造价的主要原因。
(3)保密性能好 对通信系统的重要要求之一是保密性好。由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波
被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位 置,泄露光功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤的外面包有金属做的防潮层和橡胶 材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的 光几乎 没有。更何况 长途长途  光缆和中继光缆一般均埋于地下,所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的信号 一   般不会 泄露,因此  浅谈光纤通信的优缺点
电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。
(4)抗电磁干扰性能强 光纤由电绝缘的石英材料制成,光纤通信线路不受普通高、低频电磁场的干扰和闪 电雷击的损坏。无金属光缆特别适合与存在强电磁场干扰的高压电力线路周围和油田、 煤矿等易燃易爆环境中使用。光纤(复合)架空地线(OPGW,Optical Fiber Overhead Ground Wire)  是光纤与电力输送系统的地线组合而成的通信光缆, 已在电力系统的通信 中发挥重要作用。
(5)节省有色金属和原材料 光纤的主要成分是二氧化硅(SiO2),因此使用光纤可以节约大量的有色金属,我 们知道生产电缆需要大量的铜和铅。比如,生产 1km 的死管同轴电缆需要 500kg 钢和 1500kg 铅, 这些有色金属在地球上的含量是极其有限的。 而二氧化硅在地球上遍地都是, 可以说,取之不尽用之不竭。所以,光纤通信技术的发展应用,既节约了大量的有色金 属材料,也不会受到资源的限制。
(6)体积小、重量轻 目前常用的光纤的纤芯直径只有几个微米, 加上包层以后光纤的直径是 125μ m, 比 一根头发丝稍微粗一点。这样的光纤,500m 长也不过 0.05kg。为了保护光纤,同时使 它抗拉又抗弯,在制作光纤的时候,还在它的表面加上一层聚丙烯或者尼龙套层,加上 这层套层以后,它的直径也不超过 2mm。在实际通信线路中使用的不是单根的光纤, 而是把好多根光纤和抗拉的钢丝、塑料和填充材料等组合在一起,外面再套上层橡胶 胶   皮这就是 通常所说的光缆。采用这种又细又轻的光缆,不管是运输还是铺设线路,都很 方便。另外,它还特别适合用在飞机和宇宙飞船上。

1.2 光纤通信的缺点
事物都是一分为二的,光纤通信也存在以下缺点:
(1)抗拉强度低 光纤的理论抗拉强度大于钢的抗拉强度。但是,由于光纤在生产过程中表面存在或产生微裂痕,光纤受拉时应力全都加于此,从而使光纤的实际抗拉强度非常低,这就是裸光纤很容易折断的原因。
(2)光纤连接困难 要使光纤的连接损耗 小,两根光纤的纤芯必须严格对准。由于光纤的纤芯很细,加 之石英的熔点很高,因此连接很困难,需要有昂贵的专门工具。
(3)光纤怕水 水进入光缆后主要会产生三个方面的问题:
        ①水进入光纤后,会增加光纤的 OH-吸 收损耗,使信道总损耗增大,甚至使通信中断;
        ②水进入光缆后,会造成光缆中的金属 构件氧化,使金属构件腐蚀,导致光缆强度降低;
        ③进入光缆中的水遇冷后,水结冰体 积增大有可能压坏光纤。为了保持光纤的特性不致劣化,在光纤和光缆的结构设计、生 产、运输、施工、维护中应采取针对性的防水措施.