Giới thiệu về nguyên lý hoạt động của truyền thông sợi quang

Mọi người đều biết sóng vô tuyến có thể truyền thông tin, vậy sóng ánh sáng cũng có thể truyền thông tin không? Sóng ánh sáng có thể truyền thông tin qua cáp quang, đó là truyền thông sợi quang. Giọng nói có thể được truyền bằng ánh sáng thông thường không? Không. Chỉ có một tiếng gầm gừ yếu ớt có thể nghe thấy từ một chiếc điện thoại nhẹ như vậy. Lý do là ánh sáng thông thường được trộn lẫn với ánh sáng có nhiều bước sóng (tần số) khác nhau và có chỉ thị kém. Sử dụng nó để truyền giọng nói giống như một chương trình thu radio có nhiều tần số cùng một lúc. Nhiều âm thanh khác nhau được chồng lên nhau và truyền đến máy thu, khiến mọi người không thể nghe rõ giọng nói.

1. Nguyên lý hoạt động của truyền thông sợi quang

Năm 1960, Một Nhà Vật Lý trẻ người Mỹ tên là maiman đã phát minh ra laser sử dụng Ruby làm vật thể kích thích, tạo ra ánh sáng tập trung cao độ với một hướng tần số duy nhất, được gọi là laser. Chỉ có thể giao tiếp quang học sau khi phát minh ra laser. Nhưng tia laser truyền qua bầu khí quyển và liên tục bị mưa, tuyết, sương mù và bụi tấn công, và thậm Chí một bức màn mỏng có thể chặn chùm tia, làm giảm nhanh năng lượng của ánh sáng. Làm thế nào có thể truyền laser đến một khoảng cách mà không bị mất?

Một lần, một công nhân thủy tinh ở Hy Lạp tình cờ phát hiện ra ánh sáng đó không chỉ có thể di chuyển nhanh chóng từ đầu này sang đầu kia của một thanh thủy tinh mỏng mà còn rất "Thuần hóa", hoàn toàn không tỏa ra ngoài không gian của thanh, mặc dù Thanh Thủy tinh mỏng bị cong, Nó cũng có thể theo các đường cong. Sau khi phân tích, khi ánh sáng chạm vào giao diện kính, sẽ xảy ra phản xạ hoàn toàn.

Khám phá này đã truyền cảm hứng cho các nhà khoa học thử các sợi thủy tinh được vẽ mỏng như "dây" cho ánh sáng. Kết quả của thí nghiệm, bất kể dây tóc thủy tinh bị uốn cong như thế nào, miễn là góc tới phù hợp, ánh sáng laser sẽ được phản xạ qua lại trong dây tóc thủy tinh, và sẽ được "ngoan ngoãn" Truyền dọc theo dây đến đầu đối diện ở xa. Tín hiệu điện của hình ảnh trở thành tín hiệu quang với sự thay đổi cường độ tương ứng và nó có thể được truyền đến một khoảng cách dọc theo sợi quang. Khi bạn nói vào micrô của điện thoại hoặc khi máy ảnh chụp ảnh, âm thanh hoặc hình ảnh sẽ biến thành dòng điện, được chuyển thành một loạt các tín hiệu kỹ thuật số bao gồm "0" hoặc "1" (trong đó "1" có nghĩa là có 5 ánh sáng, 0 có nghĩa là không có ánh sáng),Bộ thu phát quangPhát ra một chuỗi tín hiệu ánh sáng với ánh sáng và bóng râm khác nhau thông qua sợi quang và truyền nó đến Bộ thu phát quang của bên kia, nơi đầu thu khôi phục nó thành tín hiệu âm thanh hoặc hình ảnh, và mọi người ở xa có thể nghe thấy âm thanh và nhìn thấy hình ảnh. Đây là cách truyền thông sợi quang hoạt động.

2. Truyền thông sợi quang Tăng Tốc Độ Truyền thông tin

Khả năng truyền thông sợi quang lớn đáng kinh ngạc. Trên một sợi quang mỏng hơn tóc người, hàng chục ngàn cuộc gọi điện thoại hoặc hàng ngàn chương trình TV có thể được truyền cùng một lúc. Nếu hàng chục hoặc hàng trăm sợi quang được tạo thành cáp quang, Đường kính ngoài nhỏ hơn nhiều so với cáp, nhưng công suất tăng lên hàng trăm hoặc hàng ngàn lần. Thông thường cáp được làm bằng đồng hoặc nhôm, và giá cả không đắt tiền, trong khi nguyên liệu thô của sợi quang là thạch anh, nghĩa là cát, rất giàu nguồn. Truyền thông sợi quang có tính bảo mật tốt và khả năng chống nhiễu mạnh, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi.