什么是光通信

光通信是一種利用光波傳輸信息的通信方式。它主要通過(guò)光纖來(lái)傳遞光信號(hào)，這些信號(hào)可以攜帶大量的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)高速度和大容量的通信。光通信的基本組成包括：

發(fā)送機(jī)：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。

光纖：作為傳輸媒介，光信號(hào)在其中傳播。

接收機(jī)：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào)。

光通信的基本結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)部分：

光發(fā)射機(jī)：負(fù)責(zé)將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，并將其注入光纖中進(jìn)行傳輸。一般由光源、調(diào)制器和信道耦合器組成。

光纖信道：作為傳輸媒介，光信號(hào)在其中傳播。光纖的基本特性參數(shù)包括損耗與色散，為了實(shí)現(xiàn)高速長(zhǎng)距離傳輸，光纖需要具有低損耗和低色散特性。

光接收機(jī)：負(fù)責(zé)將從光纖輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。一般由信道耦合器、光電探測(cè)器和解調(diào)器組成。

光通信相對(duì)于傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)具有許多顯著優(yōu)點(diǎn)，主要包括：

更高的帶寬：光波長(zhǎng)更短，可以在同樣的頻段內(nèi)傳輸更多的信息。

更遠(yuǎn)的傳輸距離：光在介質(zhì)中傳播時(shí)衰減更小，可以在更遠(yuǎn)的距離內(nèi)進(jìn)行傳輸。

更高的安全性：光信號(hào)不會(huì)像電信號(hào)一樣通過(guò)電磁波被竊聽(tīng)，傳輸過(guò)程中更加安全可靠。

低功耗：得益于光纖的低衰減，在傳輸中可以用較小的功率消耗實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸。

低干擾：光信號(hào)即使在電磁場(chǎng)下也能傳輸，光纖中的光信號(hào)幾乎不受外界電磁場(chǎng)的影響。

體積更小，重量更輕：相對(duì)于同樣功能的銅線，光纖占用的體積更小，重量也更輕。

1）傳輸距離長(zhǎng)：光在介質(zhì)中傳播時(shí)衰減更小，可以在更遠(yuǎn)的距離內(nèi)進(jìn)行傳輸。

比如說(shuō)，現(xiàn)在和國(guó)外的朋友通話或上網(wǎng)聊天時(shí)，感覺(jué)與在國(guó)內(nèi)通話沒(méi)什么兩樣。不像以前那樣聲音會(huì)滯后。在只有電通信的時(shí)代，一次能傳輸?shù)木嚯x短而且傳輸?shù)男畔⒘可?，?guó)際間的通信主要通過(guò)人造衛(wèi)星作為中繼傳輸。但是，使用光通信的話，一次性傳輸?shù)木嚯x長(zhǎng)而且傳輸?shù)男畔⒘慷?，因此，通過(guò)使用鋪設(shè)在海底的光纖光纜，就能實(shí)現(xiàn)與海外自然暢通的通信。（電波和光的速度相同。但是，由于經(jīng)由衛(wèi)星的話傳輸路徑會(huì)變長(zhǎng)，信號(hào)到達(dá)較慢。海底電纜的距離短很多，所以信號(hào)會(huì)更快達(dá)到。）

2）一次性傳輸海量信息

3）通信速度快：光信號(hào)即使在電磁場(chǎng)下也能傳輸，光纖中的光信號(hào)幾乎不受外界電磁場(chǎng)的影響

光通信用在什么地方

光通信技術(shù)主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，特別是在大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等技術(shù)興起的背景下，數(shù)據(jù)流量的迅猛增長(zhǎng)使得數(shù)據(jù)中心和移動(dòng)通信的光互連成為了光通信行業(yè)的研究熱點(diǎn)。此外，光通信還廣泛應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

數(shù)據(jù)中心：連接服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，支持大量數(shù)據(jù)的快速傳輸。

移動(dòng)通信：提供高速的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，支持5G等先進(jìn)通信技術(shù)。

長(zhǎng)途干線通信：替代傳統(tǒng)的電纜和衛(wèi)星通信，通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離、更高質(zhì)量的通信。

城市有線電視網(wǎng)：提供高質(zhì)量的電視信號(hào)傳輸。

局域網(wǎng)：在辦公室、學(xué)校等場(chǎng)所內(nèi)部連接各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

特殊環(huán)境通信：如飛機(jī)、航天器、艦艇內(nèi)部，以及礦井、電力部門(mén)、軍事等特殊環(huán)境中的通信

光通信存在于身邊乃至世界互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、IP電話等使用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，將每個(gè)人與其所在地區(qū)、與整個(gè)國(guó)家聯(lián)系起來(lái)，甚至連接至全球通信網(wǎng)。比如說(shuō)，電腦和手機(jī)發(fā)出的信號(hào)聚集在本地通信運(yùn)營(yíng)商的基站和網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商，再通過(guò)海底光纜中的光纖傳輸至世界各地。

連接網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)備我們平常所使用的各種設(shè)備都能聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，讓我們的生活變得更加舒適便捷。

為什么需要光通信

光通信技術(shù)之所以重要，是因?yàn)樗哂幸韵聨讉€(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：

高速傳輸：光通信能夠以接近光速的速度傳輸數(shù)據(jù)，這意味著信息可以在極短的時(shí)間內(nèi)跨越長(zhǎng)距離。

大容量：光纖可以同時(shí)傳輸大量數(shù)據(jù)流，這使得它能夠處理當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)中日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求。

低損耗：與傳統(tǒng)的電纜相比，光纖在傳輸過(guò)程中的信號(hào)衰減更小，這允許信號(hào)在不增加中繼器的情況下傳輸更遠(yuǎn)的距離。

抗干擾性強(qiáng)：光通信不易受到電磁干擾，這對(duì)于保持通信的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。

經(jīng)濟(jì)節(jié)能：由于光纖傳輸?shù)母咝?，它可以在較低的能耗下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。

1秒鐘內(nèi)的國(guó)內(nèi)通信量

據(jù)總務(wù)省統(tǒng)計(jì)，1秒鐘內(nèi)的通信量高達(dá)812.9GB（約為21張存儲(chǔ)容量4.7GB的DVD）。與三年前相比，通信量增加了3倍。我們平時(shí)使用手機(jī)、短信、接收?qǐng)D像、網(wǎng)絡(luò)（虛擬）商店時(shí)進(jìn)行信息交流。設(shè)備性能逐年改善，使用方法也隨之改變。我們可以想象，今后的通信量還會(huì)不斷增大。光通信技術(shù)就運(yùn)用于信息交流中。

（摘自：總務(wù)省綜合通信基盤(pán)局電氣通信事業(yè)部數(shù)據(jù)通信科，2007年11月統(tǒng)計(jì)）

傳輸量

傳輸量通常指的是在單位時(shí)間內(nèi)成功傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)量。它可以用比特、字節(jié)或分組等單位來(lái)衡量。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，傳輸量與傳輸速率、帶寬和信道容量等概念密切相關(guān)。傳輸速率指的是單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，而帶寬則是信道可以傳輸數(shù)據(jù)的能力。信道容量是指在特定的信噪比和帶寬條件下，信道能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量。
例如，如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的傳輸速率是100Mbps，那么在理想狀態(tài)下，每秒可以傳輸100兆比特的數(shù)據(jù)。但實(shí)際的傳輸量可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)擁堵、信號(hào)質(zhì)量、傳輸距離等因素而有所不同。傳輸量是評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能和設(shè)備性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

光傳輸裝置是做什么的呢

光通信網(wǎng)的關(guān)鍵部位裝有光傳輸裝置。這個(gè)裝置發(fā)揮著許多作用。

光傳輸裝置的主要作用是在發(fā)送方和接收方之間以光信號(hào)形態(tài)進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。它通過(guò)將各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并在光纖上傳輸這些信號(hào)?，F(xiàn)代光傳輸裝置通常包括以下幾種設(shè)備：

光端機(jī)：可以同時(shí)將多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)并傳輸出去。

光MODEM：用于調(diào)制和解調(diào)光信號(hào)。

光纖收發(fā)器：負(fù)責(zé)發(fā)送和接收光信號(hào)。

光交換機(jī)：用于路由光信號(hào)到正確的目的地。

PDH、SDH、PTN：這些是不同類(lèi)型的光傳輸設(shè)備，用于同步傳輸信號(hào)。

光傳輸裝置(例：FLASHWAVE 7500)

裝置中安裝了各種部件。

1.轉(zhuǎn)換（發(fā)送信號(hào)）
將接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。

2.復(fù)用
復(fù)用多個(gè)信號(hào)同時(shí)發(fā)送。

3.中繼
傳輸過(guò)程中，信號(hào)的波形和強(qiáng)度發(fā)生劣化，因此需要將波形復(fù)原到原信號(hào)那樣整齊的波形，加大光強(qiáng)。
如果波形劣化嚴(yán)重，就需要暫時(shí)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，波形錯(cuò)誤修正后，重新轉(zhuǎn)換成光信號(hào)進(jìn)行傳輸。

4.轉(zhuǎn)向
根據(jù)信號(hào)的去向，光開(kāi)關(guān)切換光信號(hào)的傳輸方向。

5.解復(fù)用
將復(fù)用的信號(hào)分解成原來(lái)的單獨(dú)信號(hào)。

6.轉(zhuǎn)換（接收信號(hào)）
將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

通信方式（現(xiàn)在與將來(lái)）

下面通過(guò)汽車(chē)和車(chē)道來(lái)說(shuō)明通信方式。假設(shè)汽車(chē)代表占有車(chē)道的時(shí)間（1區(qū)間）、貨物代表每次搬運(yùn)的信息量（比特?cái)?shù)）、車(chē)道代表光的一個(gè)波長(zhǎng)。

現(xiàn)在的通信速度：每波長(zhǎng)傳輸10Gbps、40Gbps

?時(shí)分復(fù)用法（TDM: Time Division Multiplexing)

因?yàn)槊看慰梢詡鬏數(shù)男畔⒂邢?，所以需要分時(shí)段傳輸。比如說(shuō)，多個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送信息時(shí)，搬運(yùn)信息的車(chē)道只有一條，因此裝載不同信息包裹的貨車(chē)需要排成一列進(jìn)行搬運(yùn)。車(chē)道出現(xiàn)堵塞時(shí)，傳輸速度就會(huì)變慢。

?波分復(fù)用法(WDM: Wavelength Division Multiplexing)

一次能傳輸?shù)男畔⒘枯^多，通過(guò)改變波長(zhǎng)，可同時(shí)傳輸多位用戶的信息。比如說(shuō)，即使多位用戶同時(shí)發(fā)送信息，只要分布著多條車(chē)道就不易造成堵塞，能夠流暢地運(yùn)送貨物（比特?cái)?shù)），而且傳輸速度比較平穩(wěn)。

?多級(jí)調(diào)制法 (MM:Multi-level Modulation)

在1波長(zhǎng)的1個(gè)區(qū)間傳輸多個(gè)信號(hào)的方法。通過(guò)改變光的波形，在同一波長(zhǎng)上傳輸多位用戶的信息。具有代表性的技術(shù)是四相差分相移鍵控調(diào)制法（DQPSK:Differential Quadrature Phase-Shift-Keying)。通常情況下，每輛貨車(chē)裝載的貨物是1比特，但是，使用“DQPSK”時(shí)，每輛貨車(chē)可裝載2比特貨物。

將來(lái)的通信速度：每波長(zhǎng)傳輸100Gbps

100Gbps相當(dāng)于約0.4秒傳輸一張DVD的速度。（假設(shè)換算成容量為4.7GB的DVD）

?偏振復(fù)用法(Polarization multiplexing)

光在振動(dòng)的同時(shí)向前進(jìn)。振動(dòng)的方向叫做“偏波”，分成垂直振動(dòng)前進(jìn)的光（垂直偏波）和水平振動(dòng)前進(jìn)的光（水平偏波）兩種。偏波中包含的信息不會(huì)互相干擾，可傳輸大量信息。比如說(shuō)，1條車(chē)道上同時(shí)行駛著2輛貨車(chē)，這2輛貨車(chē)在傳輸信息時(shí)不會(huì)發(fā)生碰撞。

神通廣大的光網(wǎng)絡(luò)（實(shí)例介紹）

光纖遍布全世界，我們?cè)诟鞣N場(chǎng)合都能獲得高質(zhì)量的服務(wù)。接下來(lái)介紹相關(guān)實(shí)例。

產(chǎn)品推薦

在當(dāng)今的光通信領(lǐng)域，ADOP的波分設(shè)備以其創(chuàng)新性和高效率而脫穎而出。波分復(fù)用技術(shù)（WDM）是光通信中的一項(xiàng)核心技術(shù)，它通過(guò)在單根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，極大地提高了光纖的利用率和傳輸容量。ADOP的波分設(shè)備正是基于這一技術(shù)，提供了一系列高性能的解決方案。

ADOP的波分設(shè)備系統(tǒng)包括網(wǎng)管系統(tǒng)、EDFA光放大板卡、OEO光電光卡、AWG卡和DWDM卡等多種業(yè)務(wù)板卡，這些板卡共同構(gòu)建了一個(gè)高效、穩(wěn)定的光通信網(wǎng)絡(luò)。其中，AO-POP網(wǎng)管系統(tǒng)是ADOP自主研發(fā)的光通信傳輸綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，它集成了用戶管理、路由管理、設(shè)備管理、告警管理、日志管理等功能，為用戶提供了豐富、易用且功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能。

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