光纤是怎样通讯的

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上一篇文章提到了数据包经过路由器后，由路由器转发到互联网，分析了路由器的工作道理他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。对于那些还没有看过的人，请检察我的文章:
为什么手机连上WIFI后还能上网？路由器和交换机有什么区分？
那末数据包经过路由器转发进入互联网后去了那里呢？
这是引入光纤的时辰了他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。什么是光纤？
光纤是一种操纵光来传输信息的技术他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。光纤的结构以下图所示他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。它由双层纤维通明材料(玻璃和塑料)制成，经过在内部纤芯中传导光信号来传输数字信息他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


信号由多个频段的信号组成，比力复杂，可是光信号很简单，亮暗示1，悄悄示0他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


但是，数字信号不能间接转换成光信号他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。我们需要先把数字信号转换成电信号，再把电信号转换成光信号他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。电信号很简单，高压代表1，高压代表0他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
这类电信号输入LED、激光二极管等光源后，这些光源会按照信号电压的变化而发光，高压发光，高压发光暗他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
该光信号在光纤中传导后，可以经过光纤到达接收端他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。该接收端设有一可感应光芒的感光元件，该感光元件可按照光芒的亮度发生分歧的电压他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
当光信号照耀到其上时，亮时发生高电压，暗时发生低电压，从而将光信号转换成电信号他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。最初，电信号被转换成数字信息，然后我们接收数据他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
这就是光纤的通讯道理他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


其中，光纤分为单模光纤和多模光纤他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。两者有什么区分？
单模光纤的芯更细，多模光纤的芯更粗，单模光纤更贵，传输间隔更远他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。多模光纤比单模光纤廉价，但传输间隔没有单模光纤远他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
很多人能够会问，不是应当更厚更贵吗？现实上，光纤越细，技术要求越高他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。你以为把工具做得更小更难吗？越难越贵他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


芯的直径对光的传输有很大的影响，而光纤通讯的关键技术是可以传导光信号的光纤他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
在通明材料中传导光听起来很简单，但现实上，传导光的方式很是复杂他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。分歧材质的光纤透光率和折射率分歧，纤芯直径等身分也会影响光的传输他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
我们初中都学过光的折射和反射他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。光纤现实上是一个圆柱形的玻璃，光经过玻璃可以发生折射和反射，折射的部分会损失掉，而全反射的部分可以传输到光纤的另一端他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
由于光源会向各个偏向发射光，所以各类角度的光城市进入纤芯，可是入射角过大的光会在纤芯和包层的鸿沟(纤芯的外边沿)发生折射，只要入射角小的光才会被包层全反射，从而在纤芯中进步他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
可是，并不是一切全反射的光都能在光纤中传导，由于光也是一种波，会形成消耗他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。当光在纤芯和包层的鸿沟被反射时，由于反射角的缘由会发生相位变化他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


当向反射眼进步的光芒碰到反射返来的光芒时，假如这两种光芒的相位分歧，就会相互干与，只要那些相位不异的光芒才会在光纤中继续传导他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


就像水的波纹一样，在波纹的中心会发生各类相位的波，分歧相位的波会相互干与他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


假如四周没有障碍物，水面的波纹会一向以齐心圆的形式向外分散，但假如碰到双方的墙壁，波纹就会被反射返来他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
此时，向墙壁传布的波和从墙壁反射的波将相互叠加，其中同相位的波相互增强，分歧相位的波相互抵消他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
在光纤中也是如此，只不外与水波分歧，当光被纤芯和包层的鸿沟反射时，它的相位会发生变化他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
这类变化的量随着光在反射概况上的反射角而变化他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。在大大都角度，它会被分歧相位引发的干扰抵消他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
但在一定角度下，进步到反射面的光的相位与反射光的相位是分歧的，只要在这些角度下反射的光才能继续向前透射他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
进入光纤的光芒有各类角度，但只要少数以特定角度入射以连结相位分歧的光芒会继续传导他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
所以纤芯的直径对光的透射有很大的影响，由于直径决议了光的入射角他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


按照纤芯直径，光纤可分为几品种型，一般包括较细的单模光纤(8 ~ 10μ m)和较粗的多模光纤(50微米或62.5微米)他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
单模光纤的纤芯很细，只要小入射角的光才能进入他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。是以，在能连结相位分歧的角度中，只要角度最小的光才能进入光纤他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
反之，单模光纤的芯径设想成只答应同相位的最小角度光进入，也就是说，只要一束光在单模光纤上传导他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
多模光纤的纤芯比力粗，入射角比力大的光也能进入他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。这样，在相位不异的角度中，不但可以在光纤中传导最小的角度，还可以传导其他角度更大的角度，即可以在纤芯中同时传导多条光芒他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


换句话说，单模和多模现实上表白能否存在一个或多个相位不异的角度，这就决议了它们的特征也是分歧的他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
多模光纤可以传导多条光芒，意味着可以经过更多的光芒，对光源和光敏元件的性能要求更低，从而可以下降光源和光敏元件的价格他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
相对来说，单模光纤在其芯内只能传导一种光，能经过的光更少他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。响应的，对光源和感光元件的性能要求更高，价格也更高，但信号失真会更小他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
在多模光纤中，具有分歧反射角的多条光芒同时传导他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。反射角越大，光芒被反射的次数就越多，传布的间隔就越长他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。相对来说，反射角越小，光传布的间隔越短他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
光传布的间隔会影响到达接收真个时候，即传布的间隔越长，到达接收真个时候越长他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。是以，当多条射线在分歧时候到达时，信号的宽度会被拉伸，从而致使失真他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
所以光纤越长，失真越大，跨越答应范围，通讯就会出错他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
而单模光纤则不会有这样的题目，由于纤芯中传输的光只要一种，不会由于传布间隔的分歧而发生时差，所以即使光纤很长，也不会发生严重的失真他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
所以单模光纤的失真和消耗更小，可以比多模光纤传输的更远，所以多模光纤首要用于修建物内部的毗连，而单模光纤用于较远修建物之间的毗连他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。


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