光 ひかり 纖通訊 (英語 えいご :fiber-optic communication )是 ぜ 指 ゆび 一 いち 種 しゅ 利用 りよう 光 ひかり 與 あずか 光 ひかり 纖 (optical fiber/fibre )傳 つて 遞資訊的一 いち 種 しゅ 方式 ほうしき ,屬 ぞく 於有線 せん 通信 つうしん 的 てき 一 いち 種 しゅ 。光 ひかり 經過 けいか 調 しらべ 變 へん (modulation)後便 こうびん 能 のう 攜帶資 し 訊。自 じ 1980年代 ねんだい 起 おこり ,光 ひかり 纖通訊系統 けいとう 對 たい 於電信 でんしん 工業 こうぎょう 產 さん 生 せい 了 りょう 革命 かくめい 性的 せいてき 作用 さよう ,同時 どうじ 也在數 すう 位 い 時代 じだい 裡 うら 扮 ふん 演 えんじ 非常 ひじょう 重要 じゅうよう 的 てき 角 かく 色 しょく 。光 ひかり 纖通信 つうしん 具有 ぐゆう 傳 でん 輸容量 りょう 大 だい 、保 ほ 密 みつ 性 せい 好 このみ 等 とう 許多 きょた 優 ゆう 點 てん 。光 ひかり 纖通信 つうしん 線 せん 在 ざい 已 やめ 經 けい 成 なり 為 ため 當今 とうぎん 最 さい 主要 しゅよう 的 てき 有線 ゆうせん 通信 つうしん 方式 ほうしき 。將 はた 需傳送 でんそう 的 てき 信 しん 息 いき 在 ざい 發送 はっそう 端 はし 輸入 ゆにゅう 到 いた 發送 はっそう 機 き 中 ちゅう ,將 はた 信 しんじ 息 いき 叠加或 ある 調 しらべ 制 せい 到 いた 作為 さくい 信 しん 息 いき 信號 しんごう 載 の 體 からだ 的 てき 載 の 波 なみ 上 じょう ,然 しか 後 ご 將 はた 已 やめ 調 ちょう 制 せい 的 てき 載 の 波 なみ 通過 つうか 傳 でん 輸媒質 ばいしつ 傳送 でんそう 到 いた 遠 どお 處 しょ 的 てき 接收 せっしゅう 端 はし ,由 ゆかり 接收 せっしゅう 機 き 解 かい 調 ちょう 出原 いずはら 來 らい 的 てき 信 しん 息 いき 。
在 ざい 一 いち 条 じょう 聚甲基 もと 丙 へい 烯酸甲 かぶと 酯 棒 ぼう 内 ない ,一 いち 束 たば 激 げき 光 こう 反 はん 复弹跳 とべ 之 これ 余 あまり 沿棒方向 ほうこう 传播。该现象 ぞう 能 のう 够解释多模 も 光 こう 纖(multi-mode optical fibre )内光 うちみつ 束 たば 全 ぜん 內反射 はんしゃ 原理 げんり 。
根據 こんきょ 訊號調 ちょう 變 へん 方式 ほうしき 的 てき 不同 ふどう ,光 ひかり 纖通訊可以分為 ため 數 すう 位 い 光 ひかり 纖通訊、類比 るいひ 光 ひかり 纖通訊。光 ひかり 纖通訊的產業 さんぎょう 包括 ほうかつ 了 りょう 光 こう 纖電纜 ともづな 、光 ひかり 器 き 件 けん 、光 ひかり 裝置 そうち 、光 ひかり 通 どおり 訊儀表 ひょう 、光 ひかり 通 どおり 訊積體 たい 電路 でんろ 等 とう 多 た 個 こ 領域 りょういき 。
利用 りよう 光 こう 纖做為 ため 通 どおり 訊之用 よう 通常 つうじょう 需經過 けいか 下 か 列 れつ 幾 いく 個 こ 步 ふ 驟:
以發射 はっしゃ 器 き (Transmitter)產 さん 生 せい 光 こう 訊號。
以光纖傳遞訊號 ごう ,同時 どうじ 必須 ひっす 確保 かくほ 光 こう 訊號在 ざい 光 ひかり 纖中不 ふ 會 かい 衰 おとろえ 減 べ 或 ある 嚴重 げんじゅう 變形 へんけい 。
以接收 せっしゅう 器 き (Receiver)接收 せっしゅう 光 こう 訊號,並 なみ 且轉換 てんかん 成 なり 電 でん 訊號。
光 ひかり 纖常 つね 被 ひ 電話 でんわ 公司 こうし 用 よう 於傳遞電話 でんわ 、網 あみ 際 ぎわ 網 もう 路 ろ ,或 ある 是 ぜ 有線 ゆうせん 電 でん 視 し 的 てき 訊號,有 ゆう 時候 じこう 利用 りよう 一 いち 條 じょう 光 ひかり 纖 就可以同時 じ 傳 つて 遞上述 じょうじゅつ 的 てき 所有 しょゆう 訊號。與 あずか 傳統 でんとう 的 てき 銅 どう 線 せん 相 そう 比 ひ ,光 ひかり 纖的訊號衰 おとろえ 減 げん (Attenuation)與 あずか 遭受干 ひ 擾[來 らい 源 みなもと 請求 せいきゅう ] (Interference)的 てき 情 じょう 形 がた 都 と 改善 かいぜん 很多,特別 とくべつ 是 ぜ 長距離 ちょうきょり 以及大量 たいりょう 傳 でん 輸的使用 しよう 場合 ばあい 中 ちゅう ,光 ひかり 纖的優勢 ゆうせい 更 さら 為 ため 明 あかり 顯 あらわ 。然 しか 而,在 ざい 城市 じょうし 之 の 間 あいだ 利用 りよう 光 ひかり 纖的 まと 通 どおり 訊基礎 きそ 建設 けんせつ (Infrastructure)通常 つうじょう 施工 しこう 難 なん 度 ど 以及材料 ざいりょう 成本 なりもと 難 なん 以控制 せい ,完工 かんこう 後 ご 的 てき 系統 けいとう 維運複雜 ふくざつ 度 ど 與 あずか 成本 なりもと 也居高 だか 不 ふ 下 した 。因 よし 此,早期 そうき 光 こう 纖通訊系統 けいとう 多 た 半 はん 應用 おうよう 在 ざい 長途 ちょうと 的 てき 通 どおり 訊需求 もとめ 中 ちゅう ,這樣才能 さいのう 讓 ゆずる 光 こう 纖的優勢 ゆうせい 徹底 てってい 發揮 はっき ,並 なみ 且抑制 よくせい 住 じゅう 不斷 ふだん 增加 ぞうか 的 てき 成本 なりもと 。
從 したがえ 2000年 ねん 光 ひかり 通 どおり 訊 (Optical Communication)市場 いちば 崩潰 ほうかい 後 ご ,光 ひかり 纖通訊的成本 なりもと 也不斷 ふだん 下 か 探 さがせ ,目前 もくぜん 已 やめ 經 けい 和銅 わどう 纜 ともづな 為 ため 骨幹 こっかん 的 てき 通 どおり 訊系統 けいとう 不 ふ 相上 あいあげ 下 か [1] 。
對 たい 於光纖通訊產業 さんぎょう 而言,1990年 ねん 光 ひかり 放 ひ 大器 たいき (Optical Amplifier)正式 せいしき 進入 しんにゅう 商業 しょうぎょう 市場 いちば 的 てき 應用 おうよう 後 ご ,很多超 ちょう 長距離 ちょうきょり 的 てき 光 ひかり 纖通訊才得 とく 以真正 せい 實現 じつげん ,例 れい 如越洋 よう 的 てき 海底 かいてい 電纜 でんらん 。到 いた 了 りょう 2002年 ねん 時 じ ,越 こし 洋 ひろし 海底 かいてい 電纜 でんらん 的 てき 總長 そうちょう 已 やめ 經 けい 超過 ちょうか 25萬 まん 公里 くり ,每秒 まいびょう 能 のう 攜帶的 てき 資料 しりょう 量 りょう 超過 ちょうか 2.56Tb,而且根據 こんきょ 電信 でんしん 業者 ぎょうしゃ 的 てき 統計 とうけい ,這些數 すう 據 よりどころ 從 したがえ 2002年 ねん 後 ご 仍然不斷 ふだん 的 てき 大幅 おおはば 成長 せいちょう 中 ちゅう 。
自 じ 古 いにしえ 以來 いらい ,人類 じんるい 對 たい 於長距離 きょり 通 どおり 訊的需求就不曾稍減 げん 。隨 ずい 著 ちょ 時間 じかん 的 てき 前進 ぜんしん ,從 したがえ 烽火 ほうか 到 いた 電報 でんぽう ,再 さい 到 いた 1940年 ねん 第 だい 一 いち 條 じょう 同軸 どうじく 電纜 でんらん (coaxial cable)正式 せいしき 服役 ふくえき ,這些通 どおり 訊系統 けいとう 的 てき 複雜 ふくざつ 度 ど 與 あずか 精細 せいさい 度 ど 也不斷 ふだん 的 てき 進步 しんぽ 。但 ただし 是 ぜ 這些通 どおり 訊方式 しき 各 かく 有 ゆう 其極限 げん ,使用 しよう 電氣 でんき 訊號傳 でん 遞資訊雖然 しか 快速 かいそく ,但 ただし 是 ぜ 傳 でん 輸距離 きょり 會 かい 因 いん 為 ため 電氣 でんき 訊號容易 ようい 衰 おとろえ 減 げん 而需要 じゅよう 大量 たいりょう 的 てき 中繼 ちゅうけい 器 き (repeater);微 ほろ 波 なみ (microwave)通 どおり 訊雖然 しか 可 か 以使用 しよう 空氣 くうき 做介 かい 質 しつ ,可 か 是也 これや 會 かい 受到載 の 波 なみ 頻 しき 率 りつ (carrier frequency)的 てき 限 きり 制 せい 。到 いた 了 りょう 二 に 十 じゅう 世紀 せいき 中葉 ちゅうよう ,人 にん 們才了解 りょうかい 使用 しよう 光 こう 來傳 らいでん 遞資訊,能 のう 帶 たい 來 らい 很多過去 かこ 所 しょ 沒 ぼつ 有 ゆう 的 てき 顯著 けんちょ 好 こう 處 しょ 。
然 しか 而,當時 とうじ 並 なみ 沒 ぼつ 有 ゆう 同調 どうちょう 性 せい 高 こう 的 てき 發光 はっこう 源 げん (coherent light source),也沒有 ゆう 適合 てきごう 作為 さくい 傳 でん 遞光訊號的 てき 介 かい 質 しつ ,也所以光通 どおり 訊一直 ちょく 只 ただ 是 ぜ 概念 がいねん 。直 ちょく 到 いた 1960年代 ねんだい ,雷 かみなり 射 しゃ (laser)的 てき 發明 はつめい 才 ざい 解決 かいけつ 第 だい 一 いち 項 こう 難題 なんだい 。1970年代 ねんだい 康 かん 寧 やすし 公司 こうし (Corning Glass Works)發展 はってん 出 で 高 だか 品質 ひんしつ 低 てい 衰 おとろえ 減 げん 的 てき 光 ひかり 纖則是 ぜ 解決 かいけつ 了 りょう 第 だい 二 に 項 こう 問題 もんだい ,此時訊號在 ざい 光 ひかり 纖中傳 でん 遞的衰 おとろえ 減量 げんりょう 第 だい 一次低於光纖通訊之父高 こう 錕所 ところ 提出 ていしゅつ 的 てき 每 ごと 公里 くり 衰 おとろえ 減 げん 20分 ぶん 貝 かい (20dB でしべる /km)關 せき 卡,证明光 こう 纤作为通信介 しんすけ 质的可能 かのう 性 せい 。與 あずか 此同時 じ 使用 しよう 砷化鎵 (GaAs)作為 さくい 材料 ざいりょう 的 てき 半導體 はんどうたい 雷 かみなり 射 しゃ (semiconductor laser)也被發明 はつめい 出來 でき ,並 なみ 且憑藉著體積 たいせき 小 しょう 的 てき 優勢 ゆうせい 而大量 りょう 運用 うんよう 於光纖通訊系統 けいとう 中 ちゅう 。1976年 ねん ,第 だい 一 いち 条 じょう 速 そく 率 りつ 为44.7Mbit/s的 てき 光 ひかり 纤通信 つうしん 系 けい 统在美国 びくに 亚特兰大 的 てき 地下 ちか 管 かん 道中 どうちゅう 诞生。
經過 けいか 五 ご 年 ねん 的 てき 研 とぎ 發 はつ 期 き ,第 だい 一個商用的光纖通訊系統在1980年 ねん 問 とい 市 し 。這個人類 じんるい 史上 しじょう 第 だい 一個光纖通訊系統使用波長800奈米 (nanometer)的 てき 砷化鎵雷射 しゃ 作為 さくい 光源 こうげん ,傳 つて 輸的速 そく 率 りつ (data rate)達 たち 到 いた 45Mb/s(bits per second),每 まい 10公里 くり 需要 じゅよう 一 いち 個 こ 中繼 ちゅうけい 器 き 增強 ぞうきょう 訊號。
第 だい 二代的商用光纖通訊系統也在1980年代 ねんだい 初期 しょき 就發展 はってん 出來 でき ,使用 しよう 波長 はちょう 1300奈米 的 てき 磷砷化 か 鎵銦 (InGaAsP)雷 かみなり 射 しゃ 。早期 そうき 的 てき 光 ひかり 纖通訊系統 けいとう 雖然受到色 しょく 散 ち (dispersion)的 てき 問題 もんだい 而影響 ひびき 了 りょう 訊號品質 ひんしつ ,但 ただし 是 ぜ 1981年 ねん 單 たん 模 も 光 こう 纖 (single-mode fiber)的 てき 發明 はつめい 克服 こくふく 了 りょう 這個問題 もんだい 。到 いた 了 りょう 1987年 ねん 時 じ ,一個商用光纖通訊系統的傳輸速率已經高達1.7Gb/s,比 ひ 第 だい 一個光纖通訊系統的速率快將近四十倍之多。同時 どうじ 傳 でん 輸的功 こう 率 りつ 與 あずか 訊號衰 おとろえ 減 げん 的 てき 問題 もんだい 也有 やゆう 顯著 けんちょ 改善 かいぜん ,間隔 かんかく 50公里 くり 才 ざい 需要 じゅよう 一 いち 個 こ 中繼 ちゅうけい 器 き 增強 ぞうきょう 訊號。1980年代 ねんだい 末 まつ ,EDFA的 てき 诞生,堪 こらえ 称 しょう 光通信 ひかりつうしん 历史上 しじょう 的 てき 一个里程碑似的事件,它使光 こう 纤通信 つうしん 可 か 直接 ちょくせつ 进行光 こう 中 ちゅう 继,使 つかい 长距离高速 そく 传输成 なり 为可能 かのう ,并促使 し DWDM的 てき 诞生。
第 だい 三代的光纖通訊系統改用波長1550奈米 的 てき 雷 かみなり 射 しゃ 做光源 げん ,而且訊號的 てき 衰 おとろえ 減 げん 已 やめ 經 けい 低 てい 至 いたり 每 ごと 公里 くり 0.2分 ぶん 貝 かい (0.2dB でしべる /km)。之 これ 前 ぜん 使用 しよう 磷砷化 か 鎵銦 雷 かみなり 射的 しゃてき 光 こう 纖通訊系統 けいとう 常常 つねづね 遭遇 そうぐう 到 いた 脈 みゃく 波 は 延 のべ 散 ち (pulse spreading)問題 もんだい ,而科學 かがく 家 か 則 のり 設計 せっけい 出 で 色 いろ 散 ち 遷移 せんい 光 こう 纖 (dispersion-shifted fiber)來 らい 解決 かいけつ 這些問題 もんだい ,這種光 こう 纖在傳 でん 遞1550奈米 的 てき 光波 こうは 時 じ ,色 いろ 散 ち 幾 いく 乎為零 れい ,因 いん 其可將 はた 雷 かみなり 射光 しゃこう 的 てき 光 ひかり 譜 ふ 限 げん 制 せい 在 ざい 單一 たんいつ 縱 たて 模 も (longitudinal mode)。這些技術 ぎじゅつ 上 じょう 的 てき 突破 とっぱ 使 し 得 とく 第 だい 三代光纖通訊系統的傳輸速率達到2.5Gb/s,而且中繼 ちゅうけい 器 き 的 てき 間隔 かんかく 可 か 達 たち 到 いた 100公里 くり 遠 とお 。
第 だい 四代光纖通訊系統引進光 ひかり 放 ひ 大器 たいき (optical amplifier),進 しん 一步減少中繼器的需求。另外,波分 はぶ 复用 (wavelength-division multiplexing, WDM)技術 ぎじゅつ 則 そく 大幅 おおはば 增加 ぞうか 傳 でん 輸速率 りつ 。這兩項 こう 技術 ぎじゅつ 的 てき 發展 はってん 讓 ゆずる 光 こう 纖通訊系統 けいとう 的 てき 容量 ようりょう 以每六 ろく 個月 かげつ 增加 ぞうか 一 いち 倍 ばい 的 てき 方式 ほうしき 大幅 おおはば 躍進 やくしん ,到 いた 了 りょう 2001年 ねん 時 じ 已 やめ 經 けい 到達 とうたつ 10Tb/s的 てき 驚 おどろき 人 じん 速 そく 率 りつ ,足 そく 足 あし 是 ぜ 80年代 ねんだい 光 こう 纖通訊系統 けいとう 的 てき 200倍 ばい 之 の 多 た 。近年 きんねん 來 らい ,傳 つて 輸速率 りつ 已 やめ 經 けい 進 しん 一 いち 步 ほ 增加 ぞうか 到 いた 14Tb/s,每 まい 隔 へだた 160公里 くり 才 ざい 需要 じゅよう 一 いち 個 こ 中繼 ちゅうけい 器 き 。
第 だい 五 ご 代 だい 光 こう 纖通訊系統 けいとう 發展 はってん 的 てき 重心 じゅうしん 在 ざい 於擴展 てん 波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 器 き 的 てき 波長 はちょう 操作 そうさ 範圍 はんい 。傳統 でんとう 的 てき 波長 はちょう 範圍 はんい ,也就是 ぜ 一般 いっぱん 俗稱 ぞくしょう 的 てき 「C band」約 やく 是 ぜ 1530奈米至 いたり 1570奈米之 の 間 あいだ ,新 しん 一帶 いったい 的 てき 無水 むすい 光 こう 纖(dry fiber)低 てい 損耗 そんこう 的 てき 波 なみ 段 だん 則 そく 延伸 えんしん 到 いた 1300奈米至 いたり 1650奈米間 あいだ 。另外一個發展中的技術是引進光 ひかり 孤 こ 子 こ (optical soliton)的 てき 概念 がいねん ,利用 りよう 光 こう 纖的非 ひ 線 せん 性 せい 效 こう 應 おう ,讓 ゆずる 脈 みゃく 波 は 能 のう 夠抵抗 ていこう 色 しょく 散 ち 而維持 いじ 原本 げんぽん 的 てき 波形 はけい 。
1990年 ねん 至 いたり 2000年間 ねんかん ,光 ひかり 纖通訊產業 さんぎょう 受到網 あみ 際 ぎわ 網 もう 路 ろ 泡沫 うたかた 的 てき 影響 えいきょう 而大幅 はば 成長 せいちょう 。此外一些新興的網路應用,如视频点播(video on demand)使 つかい 得 とく 網 もう 際 ぎわ 網 もう 路 ろ 頻 しき 寬 ひろし 的 てき 成長 せいちょう 甚至超過 ちょうか 摩 ま 爾 なんじ 定律 ていりつ (Moore's Law)所 しょ 預 あずか 期 き 積 せき 體 たい 電路 でんろ 晶 あきら 片 かた 中 ちゅう 電 でん 晶 あきら 體 からだ 增加 ぞうか 的 てき 速 そく 率 りつ 。而自網 あみ 際 ぎわ 網 もう 路 ろ 泡沫 うたかた 破滅 はめつ 至 いたり 2006年 ねん 為 ため 止 どめ ,光 ひかり 纖通訊產業 さんぎょう 透過 とうか 企業 きぎょう 整 せい 併壯大 だい 規模 きぼ ,以及委 い 外 がい 生產 せいさん 的 てき 方式 ほうしき 降 くだ 低 てい 成 なり 本來 ほんらい 延 のべ 續生 ぞくせい 命 いのち 。
現代 げんだい 的 てき 光 ひかり 纖通訊系統 けいとう 多 た 半 はん 包括 ほうかつ 一 いち 個 こ 發射 はっしゃ 器 き ,將 しょう 電 でん 訊號轉換 てんかん 成光 なるみつ 訊號,再 さい 透過 とうか 光 ひかり 纖將 はた 光 ひかり 訊號傳 でん 遞。光 ひかり 纖多 た 半 はん 埋 うめ 在地 ざいち 下 か ,連接 れんせつ 不同 ふどう 的 てき 建築 けんちく 物 ぶつ 。系統 けいとう 中 ちゅう 還 かえ 包括 ほうかつ 數 すう 種 しゅ 光 こう 放 ひ 大器 たいき ,以及一個光接收器將光訊號轉換回電訊號。在 ざい 光 ひかり 纖通訊系統 けいとう 中 ちゅう 傳 つて 遞的多 た 半 はん 是 ぜ 數 すう 位 い 訊號,來 らい 源 みなもと 包括 ほうかつ 電腦 でんのう 、電話 でんわ 系統 けいとう ,或 ある 是 ぜ 有線 ゆうせん 電 でん 視 し 系統 けいとう 。
在 ざい 光 ひかり 纖通訊系統 けいとう 中 ちゅう 通常 つうじょう 作為 さくい 光源 こうげん 的 てき 半導體 はんどうたい 元 もと 件 けん 是 これ 發光 はっこう 二 に 極 きょく 體 たい (light-emitting diode, LED)或 ある 是 ぜ 雷 かみなり 射 い 二 に 極 きょく 體 たい (laser diode)。LED與 あずか 雷 かみなり 射 い 二 に 極 きょく 體 たい 的 てき 主要 しゅよう 差異 さい 在 ざい 於前者 しゃ 所 しょ 發出 はっしゅつ 的 てき 光 ひかり 為 ため 非 ひ 同調 どうちょう 性 せい (noncoherent),而後者 しゃ 則 そく 為 ため 同調 どうちょう 性 せい (coherent)的 てき 光 ひかり 。使用 しよう 半導體 はんどうたい 作為 さくい 光源 こうげん 的 てき 好 こう 處 しょ 是 ぜ 體積 たいせき 小 しょう 、發光 はっこう 效率 こうりつ 高 だか 、可 か 靠 もたれ 度 ど 佳 けい ,以及可 か 以將波長 はちょう 最 さい 佳 けい 化 か ,更 さら 重要 じゅうよう 的 てき 是 ぜ 半導體 はんどうたい 光源 こうげん 可 か 以在高 だか 頻 しき 操作 そうさ 下 か 直接 ちょくせつ 調 ちょう 變 へん ,非常 ひじょう 適合 てきごう 光 こう 纖通訊系統 けいとう 的 てき 需求。
LED藉著電 でん 激發 げきはつ 光 こう (electroluminescence)的 てき 原理 げんり 發出 はっしゅつ 非 ひ 同調 どうちょう 性的 せいてき 光 こう ,頻 しき 譜 ふ 通常 つうじょう 分 ぶん 散在 さんざい 300奈米至 いたり 600奈米間 あいだ 。LED另外一項缺點是發光效率差,通常 つうじょう 只 ただ 有 ゆう 輸入 ゆにゅう 功 こう 率 りつ 的 てき 40~50%可 か 以轉換 てんかん 成光 なるみつ 功 こう 率 りつ ,消耗 しょうもう 功 こう 率 りつ 約 やく 50~60 mW(milliwatt)左右 さゆう 。但 ただし 是 ぜ 由 よし 於LED的 てき 成本 なりもと 較低廉 ていれん ,因 いん 此常用 じょうよう 於低價 か 的 てき 應用 おうよう 中 ちゅう 。常用 じょうよう 於光通 どおり 訊的LED主要 しゅよう 材料 ざいりょう 是 ぜ 砷化鎵 或 ある 是 ぜ 砷化鎵磷 (GaAsP),後者 こうしゃ 的 てき 發光 はっこう 波長 はちょう 為 ため 1300奈米左右 さゆう ,比 ひ 砷化鎵 的 てき 810奈米至 いたり 870奈米更 さら 適合 てきごう 用 よう 在 ざい 光 ひかり 纖通訊。由 よし 於LED的 てき 頻 しき 譜 ふ 範圍 はんい 較廣,導 しるべ 致色散 ち 較為嚴重 げんじゅう ,也限制 せい 了 りょう 其傳輸速率 りつ 與 あずか 傳 つて 輸距離 きょり 的 てき 乘 じょう 積 せき 。LED通 どおり 常用 じょうよう 在 ざい 傳 つて 輸速率 りつ 10Mb/s至 いたり 100Mb/s的 てき 區域 くいき 網 もう 路 ろ (local area network, LAN),傳 つて 輸距離 きょり 也在數 すう 公里 くり 之 の 內。目前 もくぜん 也有 やゆう LED內包含 ほうがん 了 りょう 數 すう 個 こ 量子 りょうし 井 い (quantum well)的 てき 結構 けっこう ,使 つかい 得 とく LED可 か 以發出 はっしゅつ 不同 ふどう 波長 はちょう 的 てき 光 ひかり ,涵蓋較寬的 てき 頻 しき 譜 ふ ,這種LED被 ひ 廣 こう 泛應用 おうよう 在 ざい 區域 くいき 性 せい 的 てき 波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 網 もう 路 ろ 中 ちゅう 。
半導體 はんどうたい 雷 かみなり 射的 しゃてき 輸出 ゆしゅつ 功 こう 率 りつ 通常 つうじょう 在 ざい 100毫瓦特 とく (milliwatt)左右 さゆう ,而且為 ため 同調 どうちょう 性質 せいしつ 的 てき 光源 こうげん ,方向 ほうこう 性 せい 相對 そうたい 而言較強,通常 つうじょう 和 わ 單 たん 模 も 光 こう 纖的耦合效率 こうりつ 可 か 達 たち 50%。雷 かみなり 射的 しゃてき 輸出 ゆしゅつ 頻 しき 譜 ふ 較窄,也有 やゆう 助 じょ 於增加 ぞうか 傳 でん 輸速率 りつ 以及降 くだ 低 てい 模 も 態 たい 色 しょく 散 ち (modal dispersion)。半導體 はんどうたい 雷 かみなり 射 い 亦 また 可 か 在 ざい 相當 そうとう 高 だか 的 てき 操作 そうさ 頻 しき 率 りつ 下 か 進行 しんこう 調 ちょう 變 へん ,原因 げんいん 是 ぜ 其復合 あい 時間 じかん (recombination time)非常 ひじょう 短 たん 。
半導體 はんどうたい 雷 かみなり 射 しゃ 通常 つうじょう 可 か 由 よし 輸入 ゆにゅう 的 てき 電流 でんりゅう 有無 うむ 直接 ちょくせつ 調 ちょう 變 へん 其開關 せき 狀態 じょうたい 與 あずか 輸出 ゆしゅつ 訊號,不 ふ 過 か 對 たい 於某些傳輸速率 りつ 非常 ひじょう 高 だか 或 ある 是 ぜ 傳 でん 輸距離 きょり 很長的 てき 應用 おうよう ,雷 かみなり 射光 しゃこう 源 げん 可能 かのう 會 かい 以連續 れんぞく 波 は (continuous wave)的 てき 形式 けいしき 控 ひかえ 制 せい ,例 れい 如使用 しよう 外接 がいせつ 的 てき 電 でん 吸收 きゅうしゅう 光 こう 調 ちょう 變 へん 器 き (electroabsorption modulator)或 ある 是 ぜ 馬 うま 赫·任 にん 德 とく 干涉 かんしょう 儀 ぎ (Mach-Zehnder interferometer)對 たい 光 ひかり 訊號加 か 以調變 へん 。外接 がいせつ 的 てき 調 ちょう 變 へん 元 もと 件 けん 可 か 以大幅 はば 減少 げんしょう 雷 かみなり 射的 しゃてき 「啁啾脈 みゃく 衝」(chirp pulse)。啁啾脈 みゃく 衝會使 し 得 とく 雷 かみなり 射的 しゃてき 譜 ふ 線 せん 寬 ひろし 度 ど 變 へん 寬 ひろし ,使 つかい 得 とく 光 こう 纖內的 てき 色 しょく 散 ち 變 へん 得 どく 嚴重 げんじゅう 。
光 ひかり 纖纜線 せん 包含 ほうがん 一 いち 個 こ 纤芯(core),纖殼(cladding)以及外層 がいそう 的 てき 保護 ほご 被覆 ひふく (protective coating)。核心 かくしん 與 あずか 折 おり 射 しゃ 率 りつ (refractive index)較高的 てき 纖殼通 どおり 常用 じょうよう 高 だか 品質 ひんしつ 的 てき 矽石玻璃 はり (silica glass)製 せい 成 なり ,但 ただし 是 ぜ 現在 げんざい 也有 やゆう 使用 しよう 塑膠作為 さくい 材質 ざいしつ 的 てき 光 ひかり 纖。又 また 因 いん 為 ため 光 こう 纖的外層 がいそう 有 ゆう 經過 けいか 紫外線 しがいせん 固化 こか 後 ご 的 てき 丙 へい 烯酸 聚合物 ぶつ (acrylate polymer)被覆 ひふく ,可 か 以如銅 どう 纜 ともづな 一 いち 樣 よう 埋藏 まいぞう 於地下 か ,不 ふ 需要 じゅよう 太 ふと 多 た 維護費用 ひよう 。然 しか 而,如果光 こう 纖被彎折的 てき 太 ふと 過 か 劇烈 げきれつ ,仍然有 ゆう 折 おり 斷 だん 的 てき 危險 きけん 。而且因 いん 為 ため 光 こう 纖兩端 はし 連接 れんせつ 需要 じゅよう 十 じゅう 分 ふん 精密 せいみつ 的 てき 校 こう 準 なずらえ ,所以 ゆえん 折 おり 斷 だん 的 てき 光 ひかり 纖也難 なん 以重新 しん 接合 せつごう 。
光通信 ひかりつうしん 中 ちゅう 主要 しゅよう 使用 しよう 多 た 模 も 、单模两种光 こう 纤。多 た 模 も 光 こう 纤纤芯 しん 直径 ちょっけい 更 さら 大 だい (≥50微 ほろ 米 べい ),对发射 しゃ 机 つくえ 、连接器 き 的 てき 要求 ようきゅう 更 さら 低 ひく 。然 しか 而,多 た 模 も 光 こう 纤引入 にゅう 了 りょう 多 た 模 も 色 しょく 散 ち ,这会限 げん 制 せい 系 けい 统的带宽和 わ 长度。此外,由 ゆかり 于有更 さら 高 だか 的 てき 杂质含量,多 た 模 も 光 こう 纤通常会 じょうかい 有 ゆう 更 さら 高 だか 的 てき 衰 おとろえ 减。单模光 こう 纤的纤芯直径 ちょっけい 较小(<10微 ほろ 米 べい ),对发射 しゃ 机 つくえ 、连接器 き 的 てき 要求 ようきゅう 更 さら 高 だか ,但 ただし 能 のう 够搭建 けん 传输距离更 さら 长、性能 せいのう 更 さら 好 このみ 的 てき 系 けい 统。单模和 わ 多 た 模 も 光 こう 纤都有 ゆう 不同 ふどう 的 てき 等 とう 级。
光 ひかり 纤类型 がた 比 ひ 较[ 1]
多 た 模 も 光 こう 纤 FDDI 62,5/125 µm (1987)
多 た 模 も 光 こう 纤 OM1 62,5/125 µm (1989)
多 た 模 も 光 こう 纤 OM2 50/125 µm (1998)
多 た 模 も 光 こう 纤 OM3 50/125 µm (2003)
多 た 模 も 光 こう 纤 OM4 50/125 µm (2008)
多 た 模 も 光 こう 纤 OM5 50/125 µm (2016)
单模光 こう 纤 OS 1 9/125 µm (1998)
单模光 こう 纤 OS2 9/125 µm (2000)
160 MHz·km @850 nm
200 MHz·km @850 nm
500 MHz·km @850 nm
1500 MHz·km @850 nm
3500 MHz·km @850 nm
3500 MHz·km @850 nm & 1850 MHz·km @950 nm
1 dB/km @1300/ 1550 nm
0.4 dB/km @1300/ 1550 nm
過去 かこ 光 ひかり 纖通訊的距離 きょり 限 げん 制 せい 主要 しゅよう 根源 こんげん 於訊號 ごう 在 ざい 光 ひかり 纖內的 てき 衰 おとろえ 減 げん 以及訊號變形 へんけい ,而解決 かいけつ 的 てき 方式 ほうしき 是 ぜ 利用 りよう 光 こう 電 でん 轉換 てんかん 的 てき 中繼 ちゅうけい 器 き 。這種中繼 ちゅうけい 器 き 先 さき 將 しょう 光 こう 訊號轉回 てんかい 電 でん 訊號放 ひ 大 だい 後 ご 再 さい 轉換 てんかん 成 なり 較強的 てき 光 ひかり 訊號傳 でん 往下一 いち 個 こ 中繼 ちゅうけい 器 き ,然 しか 而這樣 さま 的 てき 系統 けいとう 架 か 構無疑 うたぐ 較為複雜 ふくざつ ,不 ふ 適用 てきよう 於新一 いち 代 だい 的 てき 。
構成 こうせい 光 こう 接收 せっしゅう 器 き 的 てき 主要 しゅよう 元 もと 件 けん 是 ぜ 光 ひかり 偵測器 き (photodetector),利用 りよう 光 ひかり 電 でん 效 こう 應 おう 將 はた 入射 にゅうしゃ 的 てき 光 ひかり 訊號轉 てん 為 ため 電 でん 訊號。光 ひかり 偵測器 き 通常 つうじょう 是 ぜ 半導體 はんどうたい 為 ため 基礎 きそ 的 てき 光 ひかり 電 でん 二 に 極 きょく 體 たい (photodiode),例 れい 如pn結 ゆい 、p-i-n二 に 極 きょく 體 たい ,或 ある 是 ぜ 雪崩 なだれ 型 がた 二 に 極 きょく 體 たい (avalanche diode)。另外「金屬 きんぞく -半導體 はんどうたい -金屬 きんぞく 」(Metal-Semiconductor-Metal, MSM)光 ひかり 偵測器 き 也因為 ため 與 あずか 電路 でんろ 整合 せいごう 性 せい 佳 けい ,而被應用 おうよう 在 ざい 光 ひかり 再生 さいせい 器 き (regenerator)或 ある 是 ぜ 波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 器 うつわ 中 ちゅう 。
光 ひかり 接收 せっしゅう 器 き 電路 でんろ 通常 つうじょう 使用 しよう 轉 うたて 阻放大器 たいき (transimpedence amplifier, TIA)以及限 かぎり 幅 はば 放 ひ 大器 たいき (limiting amplifier)處理 しょり 由 よし 光 ひかり 偵測器 き 轉換 てんかん 出 で 的 てき 光 ひかり 電流 でんりゅう ,轉 てん 阻放大器 たいき 和 わ 限 げん 幅 はば 放 ひ 大器 たいき 可 か 以將光 こう 電流 でんりゅう 轉換 てんかん 成 なり 振幅 しんぷく 較小的 てき 電壓 でんあつ 訊號,再 さい 透過 とうか 後 ご 端 はし 的 てき 比較 ひかく 器 き (comparator)電路 でんろ 轉換 てんかん 成 なり 數 すう 位 い 訊號。對 たい 於高速 こうそく 光 こう 纖通訊系統 けいとう 而言,訊號常常 つねづね 相對 そうたい 地 ち 衰 おとろえ 減 げん 較為嚴重 げんじゅう ,為 ため 了 りょう 避免接收 せっしゅう 器 き 電路 でんろ 輸出 ゆしゅつ 的 てき 數 すう 位 い 訊號變形 へんけい 超 ちょう 出 で 規格 きかく ,通常 つうじょう 在 ざい 接收 せっしゅう 器 き 電路 でんろ 的 てき 後 ご 級 きゅう 也會加 か 上 じょう 時 どき 脈 みゃく 及資料 しりょう 回復 かいふく 電路 でんろ (clock and data recovery, CDR)以及鎖 くさり 相 しょう 迴路 (phase-locked loop, PLL)將 はた 訊號做適度 てきど 處理 しょり 再 さい 輸出 ゆしゅつ 。
波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 的 てき 實際 じっさい 做法就是將 しょう 光 こう 纖的工作 こうさく 波長 はちょう 分割 ぶんかつ 成 なり 多 た 個 こ 通 どおり 道 どう (channel),俾使能 のう 在 ざい 同 どう 一條光纖內傳輸更大量的資料。一 いち 個 こ 完 かん 整 せい 的 てき 波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 系統 けいとう 分 ぶん 為 ため 發射 はっしゃ 端 はし 的 てき 波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 器 き (wavelength division multiplexer)以及在 ざい 接收 せっしゅう 端 はし 的 てき 波長 はちょう 分 ぶん 波 なみ 解 かい 多 た 工 こう 器 き (wavelength division demultiplexer),最 さい 常用 じょうよう 於波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 系統 けいとう 的 てき 元 もと 件 けん 是 ぜ 陣列 じんれつ 波 は 導 しるべ 光 こう 柵 しがらみ (Arrayed Waveguide Gratings, AWG)。而目前 ぜん 市 し 面 めん 上 じょう 已 やめ 經 けい 有 ゆう 商用 しょうよう 的 てき 波長 はちょう 分 ぶん 波多 はた 工 こう 器 き /解 かい 多 た 工 こう 器 き ,最多 さいた 可 か 將 はた 光 ひかり 纖通訊系統 けいとう 劃分成 なり 80個 こ 通 どおり 道 どう ,也使得 とく 資料 しりょう 傳 でん 輸的速 そく 率 りつ 一下子就突破Tb/s的 てき 等級 とうきゅう 。
頻 しき 寬 ひろし 距離 きょり 乘 じょう 積 せき (BL积)
编辑
由 よし 於傳輸距離 きょり 越 えつ 遠 とお ,光 ひかり 纖內的 てき 色 しょく 散 ち 現象 げんしょう 就越嚴重 げんじゅう ,影響 えいきょう 訊號品質 ひんしつ 。因 よし 此常用 じょうよう 於評估光纖通訊系統 けいとう 的 てき 一 いち 項 こう 指標 しひょう 就是頻 しき 寬 ひろし -距離 きょり 乘 じょう 積 せき (BL积) ,單位 たんい 是 ぜ 百 ひゃく 萬 まん 赫茲 ×公里 くり (MHz×km)。使用 しよう 這兩個 りゃんこ 值的乘 じょう 積 せき 做為指標 しひょう 的 てき 原因 げんいん 是 ぜ 通常 つうじょう 這兩個 りゃんこ 值不會同 かいどう 時 じ 變 へん 好 このみ ,而必須有所 しょ 取捨 しゅしゃ (trade off)。舉例而言,一個常見的多模光纖系統的頻寬-距離 きょり 乘 じょう 積 せき 約 やく 是 ぜ 500MHz×km,代表 だいひょう 這個系統 けいとう 在 ざい 一公里內的訊號頻寬可以到500MHz,而如果 はて 距離 きょり 縮 ちぢみ 短 たん 至 いたり 0.5公里 くり 時 じ ,頻 しき 寬 ひろし 則 のり 可 か 以倍增 ぞう 到 いた 1000MHz。
每 まい 根 ね 光 こう 纤可以承载许多 た 独立 どくりつ 的 てき 通 どおり 道 どう ,每 まい 个通道 どう 使用 しよう 不同 ふどう 波 は 长的光 こう (波分 はぶ 复用)。每 まい 条 じょう 光 こう 纤的净数据 すえ 速 そく 率 りつ (没 ぼつ 有 ゆう 开销字 じ 节的数 すう 据 すえ 速 そく 率 りつ )是 ぜ 每 ごと 通 どおり 道 みち 数 すう 据 すえ 速 そく 率 りつ 减少了 りょう FEC开销,乘 じょう 以信道 どう 数量 すうりょう (截至2008年 ねん ,商用 しょうよう 密集 みっしゅう WDM系 けい 统通常 つうじょう 高 だか 达80个)。
以下 いか 总结了 りょう 目前 もくぜん 使用 しよう 标准电信级单模 も 单芯光 こう 纤电缆的最新 さいしん 研究 けんきゅう 成果 せいか 。
以下 いか 总结了 りょう 目前 もくぜん 使用 しよう 少 しょう 模 も 光 こう 纤等特 とく 种光纤进行 ぎょう 空 そら 分 ぶん 复用完成 かんせい 的 てき 研究 けんきゅう 成果 せいか 。
對 たい 於現代 だい 的 てき 玻璃 はり 光 こう 纖而言 ごと ,最 さい 嚴重 げんじゅう 的 てき 問題 もんだい 並 なみ 非 ひ 訊號的 てき 衰 おとろえ 減 げん ,而是色 いろ 散 ち 問題 もんだい ,也就是 ぜ 訊號在 ざい 光 ひかり 纖內傳 でん 輸一段距離後逐漸擴散重疊,使 つかい 得 とく 接收 せっしゅう 端 はし 難 なん 以判別 べつ 訊號的 てき 高 だか 或 ある 低 ひく 。造成 ぞうせい 光 こう 纖內色 しょく 散 ち 的 てき 成因 せいいん 很多。以模態 たい 色 しょく 散 ち 為 ため 例 たとえ ,訊號的 てき 橫 よこ 模 も (transverse mode)軸 じく 速度 そくど (axial speed)不 ふ 一致導致色散,這也限 げん 制 せい 了 りょう 多 た 模 も 光 こう 纖的應用 おうよう 。在 ざい 單 たん 模 も 光 こう 纖中,模 かたぎ 態 たい 間 あいだ 的 てき 色 しょく 散 ち 可 か 以被壓 あつ 抑 そもそも 得 とく 很低。
但 ただし 是 ぜ 在 ざい 單 たん 模 も 光 こう 纖中一 いち 樣 よう 有色 ゆうしょく 散 ち 問題 もんだい ,通常 つうじょう 稱 しょう 為 ため 群 ぐん 速 そく 色 しょく 散 ち (group-velocity dispersion),起因 きいん 是 ぜ 對 たい 不同 ふどう 波長 はちょう 的 てき 入射 にゅうしゃ 光波 こうは 而言,玻璃 はり 的 てき 折 おり 射 しゃ 率 りつ 略 りゃく 有 ゆう 不同 ふどう ,而光源 げん 所 しょ 發射 はっしゃ 的 てき 光波 こうは 不可能 ふかのう 沒 ぼつ 有 ゆう 頻 しき 譜 ふ 的 てき 分布 ぶんぷ ,這也造成 ぞうせい 了 りょう 光波 こうは 在 ざい 光 ひかり 纖內部會 ぶかい 因 いん 為 ため 波長 はちょう 的 てき 些微差異 さい 而有不同 ふどう 的 てき 折 おり 射 い 行為 こうい 。另外一種在單模光纖中常見的色散稱為偏 へん 振 ふ 态色散 ち (polarization mode dispersion),起因 きいん 是 ぜ 單 たん 模 も 光 こう 纖內雖然一次只能容納一個橫模的光波,但 ただし 是 ぜ 這個橫 よこ 模 も 的 てき 光波 こうは 卻可以有兩個 りゃんこ 方向 ほうこう 的 てき 偏 へん 振 ふ (polarization),而光纖內的 てき 任 にん 何 なに 結構 けっこう 缺陷 けっかん 與 あずか 變形 へんけい 都 と 可能 かのう 讓 ゆずる 這兩個 りゃんこ 偏 へん 振方 ふりかた 向 むこう 的 てき 光波 こうは 產 さん 生 せい 不 ふ 一樣的傳遞速度,這又稱 しょう 為 ため 光 こう 纖的雙 そう 折 おり 射 しゃ 現象 げんしょう (fiber birefringence)。這個現象 げんしょう 可 か 以透過 とうか 偏 へん 振 ふ 保持 ほじ 光 こう 纖 (polarization-maintaining optical fiber)加 か 以抑制 よくせい 。
訊號在 ざい 光 ひかり 纖內衰 おとろえ 減 げん 也造成 ぞうせい 光 こう 放 ひ 大器 たいき 成 なり 為 ため 光 こう 纖通訊系統 けいとう 所 しょ 必需 ひつじゅ 的 てき 元 もと 件 けん 。光波 こうは 在 ざい 光 ひかり 纖內衰 おとろえ 減 げん 的 てき 主因 しゅいん 有 ゆう 物質 ぶっしつ 吸收 きゅうしゅう 、瑞 みず 利 り 散 ち 射 い (Rayleigh scattering)、米 よね 氏 し 散 ち 射 い (Mie scattering)以及連接 れんせつ 器 き 造成 ぞうせい 的 てき 損失 そんしつ 。雖然石英 せきえい 的 てき 吸收 きゅうしゅう 係數 けいすう 只 ただ 有 ゆう 0.03dB でしべる /km,但 ただし 是 ぜ 光 こう 纖內的 てき 雜 ざつ 質 しつ 仍然會 かい 讓 ゆずる 吸收 きゅうしゅう 係數 けいすう 變 へん 大 だい 。其他造成 ぞうせい 訊號衰 おとろえ 減 げん 的 てき 原因 げんいん 還 かえ 包括 ほうかつ 應力 おうりょく 對 たい 光 ひかり 纖造成 ぞうせい 的 てき 變形 へんけい 、光 ひかり 纖密度 みつど 的 てき 微小 びしょう 擾動,或 ある 是 ぜ 接合 せつごう 的 てき 技術 ぎじゅつ 仍有待 まち 加 か 強 きょう 。
現代 げんだい 的 てき 光 ひかり 纖通訊系統 けいとう 因 いん 為 ため 引進了 りょう 很多新 しん 技術 ぎじゅつ 降 くだ 低 てい 訊號衰 おとろえ 減 げん 的 てき 程度 ていど ,因 いん 此訊號 ごう 再生 さいせい 只 ただ 需要 じゅよう 用 よう 於距離 きょり 數 すう 百公里遠的通訊系統中。這使得 とく 光 こう 纖通訊系統 けいとう 的 てき 建 けん 置 おけ 費用 ひよう 與 あずか 維運成本 なりもと 大幅 おおはば 降 くだ 低 てい ,特別 とくべつ 對 たい 於越洋 よう 的 てき 海底 かいてい 光 こう 纖而言 ごと ,中繼 ちゅうけい 器 き 的 てき 穩定度 ど 往往 おうおう 是 ぜ 維護成本 なりもと 居 きょ 高 だか 不 ふ 下 した 的 てき 主因 しゅいん 。這些突破 とっぱ 對 たい 於控制 せい 系統的 けいとうてき 色 しょく 散 ち 也有 やゆう 很大的 てき 助 じょ 益 えき ,足 そく 以降 いこう 低 てい 色 いろ 散 ち 造成 ぞうせい 的 てき 非 ひ 線 せん 性 せい 現象 げんしょう 。此外,光 ひかり 孤 こ 子 こ 也是另外一項可以大幅降低長距離通訊系統中色散的關鍵技術。
雖然光 こう 纖網路 ろ 享有 きょうゆう 高 だか 容量 ようりょう 的 てき 優勢 ゆうせい ,但 ただし 是 ぜ 在 ざい 達成 たっせい 普及 ふきゅう 化 か 的 てき 目標 もくひょう ,也就是 ぜ 「光 ひかり 纖到户 」(Fiber To The Home, FTTH)以及「最後 さいご 一 いち 里 り 」(last mile)的 てき 網 もう 路 ろ 佈建上 じょう 仍然有 ゆう 很多困難 こんなん 待 まち 克服 こくふく 。然 しか 而,隨 ずい 著 ちょ 網 もう 路 ろ 頻 しき 寬 ひろし 的 てき 需求日 び 增 ぞう ,已 やめ 經 けい 有 ゆう 越來 ごえく 越 えつ 多 た 國家 こっか 逐漸達成 たっせい 這個目的 もくてき 。以韓國 かんこく 為 ため 例 れい ,光 ひかり 纖網路 ろ 系統 けいとう 已 やめ 經 けい 開始 かいし 取 と 代 だい 使用 しよう 銅 どう 線 せん 的 てき 數 すう 位 い 用 よう 戶 と 迴路系統 けいとう 。
與 あずか 傳統 でんとう 通 どおり 訊系統 けいとう 的 てき 比較 ひかく
编辑
對 たい 於某個 こ 通 どおり 訊系統 けいとう 而言,使用 しよう 傳統 でんとう 的 てき 銅 どう 纜 ともづな 作為 さくい 傳 でん 輸介質 しつ 較好,或 ある 是 ぜ 使用 しよう 光 ひかり 纖 較佳,有 ゆう 幾 いく 項 こう 考量 こうりょう 的 てき 重點 じゅうてん 。光 ひかり 纖通常 つうじょう 用 よう 於高頻 しき 寬 ひろし 以及長距離 ちょうきょり 的 てき 應用 おうよう ,因 いん 為 ため 其具有 ぐゆう 低 てい 損耗 そんこう 、高 こう 容量 ようりょう ,以及不 ふ 需要 じゅよう 太 ふと 多 おお 中繼 ちゅうけい 器 き 等 とう 優 ゆう 點 てん 。光 ひかり 纖 另外一項重要的優點是即使跨越長距離的數條光纖並列,光 ひかり 纖與光 こう 纖之間 あいだ 也不會 かい 產 さん 生 せい 串 くし 訊 (cross-talk)的 てき 干 ひ 擾,這和傳 でん 輸電訊號的 てき 傳 つて 輸線 (transmission line)正 せい 好 こう 相反 あいはん 。
不 ふ 過 か 對 たい 於短距離 きょり 與 あずか 低 てい 頻 しき 寬 ひろし 的 てき 通 どおり 訊應用 おうよう 而言,使用 しよう 電 でん 訊號的 てき 傳 つて 輸有下 か 列 れつ 好 こう 處 しょ :
較低的 てき 建 けん 置 おけ 費用 ひよう
組 くみ 裝 そう 容易 ようい
可 か 以利用 りよう 電力 でんりょく 系統 けいとう 傳 でん 遞資訊
因 いん 為 ため 這些好 こう 處 しょ ,所以 ゆえん 在 ざい 很短的 てき 距離 きょり 傳 でん 輸資訊,例 れい 如主機 き 之 の 間 あいだ 、電路 でんろ 板 ばん 之 の 間 あいだ ,甚至是 ぜ 積 せき 體 たい 電路 でんろ 晶 あきら 片 へん 之 の 間 あいだ ,通常 つうじょう 還 かえ 是 ぜ 使用 しよう 電 でん 訊號傳 でん 輸。然 しか 而目前 ぜん 也有 やゆう 些還在 ざい 實驗 じっけん 階段 かいだん 的 てき 系統 けいとう 已 やめ 經 けい 改 あらため 採光 さいこう 來傳 らいでん 遞資訊。
在 ざい 某 ぼう 些低頻 しき 寬 ひろし 的 てき 場合 ばあい ,光 ひかり 纖通訊仍然 しか 有 ゆう 其獨特 どくとく 的 てき 優勢 ゆうせい :
能 のう 抵抗 ていこう 電磁 でんじ 干 ひ 擾 (EMI),包括 ほうかつ 核 かく 子 こ 造成 ぞうせい 的 てき 電磁 でんじ 脈 みゃく 衝。(不 ふ 過 か 光 ひかり 纖可能會 のうかい 毀於α あるふぁ 或 ある β べーた 射 い 線 せん )
對 たい 電 でん 訊號的 てき 阻抗極 きょく 高 だか ,所以 ゆえん 能 のう 在高 ありだか 電壓 でんあつ 或 ある 是 ぜ 地面 じめん 電位 でんい 不同 ふどう 的 てき 狀況 じょうきょう 下 か 安全 あんぜん 工作 こうさく 。
重量 じゅうりょう 較輕,這在飛 ひ 機 き 中 ちゅう 特別 とくべつ 重要 じゅうよう 。
不 ふ 會 かい 產 さん 生 せい 火花 ひばな ,在 ざい 某 ぼう 些易燃 もえ 的 てき 環境 かんきょう 中 ちゅう 顯 あらわ 得 どく 重要 じゅうよう 。
沒 ぼつ 有 ゆう 電磁 でんじ 輻射 ふくしゃ 、不易 ふえき 被 ひ 竊聽,對 たい 於需要 じゅよう 高度 こうど 安全 あんぜん 的 てき 系統 けいとう 而言十 じゅう 分 ふん 重要 じゅうよう 。
線 せん 徑 みち 小 しょう ,當 とう 繞 にょう 線 せん 的 てき 路 ろ 徑 みち 被 ひ 限 きり 制 せい 時 じ ,變 へん 得 どく 重要 じゅうよう 。
為 ため 了 りょう 能 のう 讓 ゆずる 不同 ふどう 的 てき 光 ひかり 纖通訊設備 せつび 製造 せいぞう 商 しょう 之 の 間 あいだ 有 ゆう 共通 きょうつう 的 てき 標準 ひょうじゅん ,國際 こくさい 電信 でんしん 聯盟 れんめい (International Telecommunications Union, ITU)制定 せいてい 了 りょう 數 すう 個 こ 與 あずか 光 ひかり 纖通訊相關 そうかん 的 てき 標準 ひょうじゅん ,包括 ほうかつ :
ITU-T G.651, 用 よう 于光接 せっ 入 にゅう 网的50/125 µm多 た 模 も 渐变折 おり 射 しゃ 率 りつ 光 こう 纤和光 こう 缆的特性 とくせい
ITU-T G.652, 单模光 こう 纤和光 こう 缆的特性 とくせい
ITU-T 6.653, 色 いろ 散 ち 移 うつり 位 い 的 てき 单模光 こう 纤和光 こう 缆的特性 とくせい
ITU-T 6.654, 截止移 うつり 位 い 的 てき 单模光 こう 纤和光 こう 缆的特性 とくせい
ITU-T 6.655, 非 ひ 零 れい 色 しょく 散 ち 移 うつり 位 い 的 てき 模 も 光 こう 纤和光 こう 缆的特性 とくせい
ITU-T 6.656, 宽带光 こう 传输非 ひ 零 れい 色 しょく 散 ち 的 てき 光 ひかり 纤和光 こう 缆的特性 とくせい
ITU-T 6.657, 用 よう 于接入 にゅう 网的弯曲损耗不敏 ふびん 感 かん 的 てき 光 ひかり 纤和光 こう 缆的特性 とくせい
其他關 せき 於光纖通訊的標準 ひょうじゅん 則 そく 規定 きてい 了 りょう 發射 はっしゃ 與 あずか 接收 せっしゅう 端 はし ,或 ある 是 ぜ 傳 でん 輸介質 しつ 的 てき 規格 きかく ,包括 ほうかつ 了 りょう :
此外,在 ざい 數 すう 位 い 音 おん 效 こう 的 てき 領域 りょういき 中 ちゅう ,也有 やゆう 利用 りよう 光 こう 纖傳遞資訊的規格 きかく ,那 な 就是由 ゆかり 日本 にっぽん 東芝 とうしば (Toshiba)所 しょ 制定 せいてい 的 てき TOSLINK 規格 きかく 。採用 さいよう 塑膠光 こう 纖 (plastic optical fiber, POF)作為 さくい 媒介 ばいかい ,系統 けいとう 中 ちゅう 包含 ほうがん 一 いち 個 こ 採用 さいよう 紅 べに 光 こう LED的 てき 發射 はっしゃ 器 き 以及整合 せいごう 了 りょう 光 こう 偵測器 き 與 あずか 放 ひ 大器 たいき 電路 でんろ 的 てき 接收 せっしゅう 器 き 。