Durch das Licht können wir die umliegenden Blumen und Pflanzen und sogar die Welt beobachten. Darüber hinaus können wir durch das „Licht“ auch Informationen übertragen, was als Glasfaserkommunikation bezeichnet wird.“ Das Magazin „Scientific American“ kommentierte einmal: „Die Glasfaserkommunikation ist eine der vier bedeutendsten Erfindungen seit dem Zweiten Weltkrieg. Ohne.“ Ohne Glasfaserkommunikation gäbe es heute kein Internet und keine Kommunikationsnetze mehr. ”
Glasfaserkommunikation ist eine Kommunikationsmethode, bei der Lichtwellen als Träger und optische Fasern oder optische Fasern als Übertragungsmedium verwendet werden. Der Ursprung der „Licht“-Kommunikation im modernen Sinne geht auf das von Bell erfundene optische Telefon zurück 1880. Das optische Telefon besteht aus einer Lichtquelle einer Bogenlampe, einem Mikrofon, das den Lichtstrahl als Reaktion auf den Ton empfängt, und einem Empfänger, der das ursprüngliche Tonsignal wiederherstellt. Das Prinzip besteht darin, dass die Stimme des Absenders in ein optisches Signal umgewandelt wird . Nach der Übertragung kehrt der Empfänger zu einem elektrischen Signal zurück, und dann wird das elektrische Signal wieder zu einem Sprachanruf.
Obwohl die „Licht“-Kommunikation einen guten Anfang hat, ist die faseroptische Kommunikationstechnologie lange Zeit nicht weit entwickelt. Erstens, weil keine geeignete Lichtquelle gefunden wurde. Zweitens, es gab kein gutes Medium zur Übertragung optischer Signale.In In den 1960er Jahren inspirierte die Geburt des Rubinlasers Wissenschaftler. Laser haben die Vorteile eines schmalen Spektrums, einer guten Richtwirkung sowie einer hohen Frequenz- und Phasengleichmäßigkeit, was sie zu einer idealen Quelle für die Glasfaserkommunikation macht. Im Jahr 1966 schlug der Nobelpreisträger Gao Song die Verwendung von Quarzglasfasern (d. h. optische Fasern) vor als optische Faser) als Medium für die optische Kommunikation. Basierend auf dieser Theorie gab die Corning Company aus den Vereinigten Staaten 1970 30 Millionen US-Dollar aus, um drei 30 Meter lange Fasermuster herzustellen, die weltweit erste Faser, die praktisch ist Wert für die Glasfaserkommunikation. Zu diesem Zeitpunkt hat die Glasfaserkommunikationstechnologie den Frühling der Entwicklung eingeläutet.
Die Glasfaserkommunikation besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Glasfaser, optischer Sender und optischer Empfänger. Kurz gesagt kann ein optischer Sender ein Originalsignal in ein optisches Signal umwandeln, das über den Glasfaserkanal an den optischen Empfänger übertragen wird, und schließlich stellt der optische Empfänger das empfangene Signal wieder in das Originalsignal um.
Die Menschen haben keine Mühen gescheut, die Glasfaserkommunikationstechnologie zu entwickeln, da sie im Vergleich zu früheren Kommunikationsmethoden nicht nur überlegene technische Vorteile, sondern auch eine starke wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit aufweist. Die für die Glasfaserkommunikation verwendete optische Trägerfrequenz liegt bei weitem in der Größenordnung von 100 THz Überschreitung der Frequenz von Mikrowellen von 1 GHz bis 10 GHz. Dies bedeutet, dass die Informationskapazität der optischen Kommunikation 10.000-mal höher ist als die von Mikrowellensystemen. Darüber hinaus verfügt die Glasfaserkommunikation auch über eine gute Entstörungsfähigkeit, wie z. Hintergrundgeräusche und antielektromagnetische Störungen, die bis zu einem gewissen Grad Privatsphäre und Sicherheit bei der Kommunikation gewährleisten können, und die Größe ist klein und einfach zu verlegen.
Heutzutage wird Glasfaserkommunikation häufig in Kommunikationsnetzen, im Internet und in Kabelfernsehnetzen eingesetzt. Es entwickelt sich in Richtung Hochgeschwindigkeit, Paketierung, Vernetzung und Intelligenz und verleiht dem Kommunikationsbereich neue Dynamik. Mit der rasanten Zunahme der Anwendung von mobilem Internet, Cloud Computing, Big Data und dem Internet der Dinge nimmt die Entwicklung zu Der Anstieg des Datenverkehrs stellt auch das Informations- und Kommunikationsnetzwerk vor große Herausforderungen, und die Lösung des Problems des „Blowout-Wachstums“ des Netzwerkdatenflusses wird zu einem hart umkämpften Hochland im globalen Informations- und Kommunikationsbereich.
Dieses Werk ist das Originalwerk von „Popular Science China – Wissenschaftliches Prinzip, ein Punkt zu verstehen“