1.4 光纤通信系统的特点及应用

在目前的通信领域，光纤通信得以广泛的应用和发展，是由其自身的特点所决定的。

1.4.1 光纤通信的特点

（1）传输频带宽，通信容量大。

从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输 1 000 亿个话路。虽然目前远未达到如此高的传输容量，但用一根光纤同时传输 24 万个话路的试验已经取得成功，它比传统的同轴电缆、微波等要高出几千乃至几十万倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大，而一根光缆中可以包括几十根直至上千根光纤，如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几十根、几百根光纤使用，其通信容量之大就更加惊人了。

（2）中继距离长。

减少传输线路的损耗是实现长中继距离的首要条件，由于光纤具有极低的衰减系数（已达0.2dB/km以下），若配以适当的光发射、光接收设备以及光放大器，可使其中继距离达数百公里以上甚至数千公里。

（3）信道串扰小，保密性能好。

光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光“泄漏”，即使在转弯处，弯曲半径很小时，漏出的光波也十分微弱，如果在光纤的表面涂上一层消光剂，光纤中的光就完全不能跑出光纤了，因此，其信道串扰小，保密性能极好。

（4）适应能力强。

适应能力强是指它不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀、可挠性强（弯曲半径大于 250mm时其性能不受影响）等。

（5）体积小、重量轻、便于施工和维护。

由于光纤的芯径很细，因此，光缆的直径也很小，减小了通信系统所占的空间，光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底或架空敷设。

（6）原材料来源丰富，潜在价格低廉。

制造石英光纤的最基本原材料是 SiO2，而 SiO2在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的，因此，其潜在价格是十分低廉的。

光纤通信也存在着一些缺点：如光纤元件价格昂贵，且光纤质地脆；弯曲半径不宜过小，易因屈曲而损毀；机械强度低，布线时需要小心及需要专门的切割及连接工具；光纤的接续、分路及耦合比铜线麻烦等，但随着科技的发展，这些问题都可以获得解决。

1.4.2 光纤通信的应用

光纤通信是当今世界上发展最快的领域之一，也是我国与国际先进水平差距最小的一个领域。光纤可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。其在通信网、广播电视网、计算机网以及其他数据传输系统中都得到了广泛的应用。光纤宽带干线传送网、城域网和接入网发展迅速，是当前研究、开发及应用的主要目标。光纤通信的应用有如下几个方面。

（1）光纤在全球通信网和各国公用电信网中作为传输线。如洲际光缆干线、跨洋海底光缆、各国公用电信网的长途干线、市话中继线等。

（2）在计算机局域网和广域网中的应用。如光纤以太网，路由器间光纤高速传输链路。

（3）综合业务光纤接入网。分为有源接入网和无源接入网，可实现电话、数据、视频及多媒体业务综合接入核心网，提供各种各样的社区服务。

（4）特殊通信手段。如石油、化工、煤矿等部门在易燃易爆环境下使用的光缆及飞机、舰艇、导弹和宇宙飞船内部的光缆系统。

（5）各种专用通信网。如电力、公路、铁路等部门用于通信、指挥调度、监控的光缆系统。

（6）有线电视的干线及分配网；工业电视系统：如工厂、银行、商场、交通和公安部门的监控；自动控制系统的数据传输。