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通信的使用有極大的局限性。
    光實質上是頻率極高的電磁波（3×l014 Hz以上）�？梢灶A計，用光作載波進行通信，
容量一定很大，是現有通信方式的千百倍。因此，它具有很大的吸引力。
    為了避免大氣氣候對光通信的影響，有人在一條很長的管道內進行光傳輸。為了防止光
線發散，在一定距離的管道內放置聚焦透鏡，所以也叫做透鏡光波導。雖然實驗是成功的，
但這種方法太復奈，安裝機械精度極高，輕微的振動和溫度變化均會產生嚴重的影響，很不
實用。
    1966年，英籍華人高錕(C．K．Kao)博士預見利用玻璃可以制成衰減率為20 dB/km的
光導纖維（簡稱光纖），它可以垡銅線傳導電子那樣導光，從而實現光通信。至此出現了光
纖技‘術。
128電子技術基礎____
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    光纖的主要作用是引導光線在光纖內沿直線或彎曲的途徑傳播。光纖是由兩種折射率不
同的材料構成的，即折射率較大的芯材料在中心，折射率較小的包層材料在外表。利用全反
射和折射原理，使光線在光纖中傳播，并且光線不會射到光纖以外。
    為了實現長距離的光纖通信，必須減小光纖的衰減。近年已研制出了低衰減的光纖，使
得進行長距離的光纖通信成為可能。
    要實現大容量的通信，就要求光纖有很寬的帶寬。單模光纖的帶寬最寬，是理想的傳輸
介質，但是它的纖芯直徑很細，僅幾個微米，所以工藝要求極高，在20世紀70年代初難以
達到，所以大多研究纖芯直徑較大的多模光纖。由于光能在光纖中傳播時各模式之間有光程
差，造成光纖有較大的色散，即光纖的帶寬不很寬。但在80年代，由于光纖制作工藝的進
步，單模光纖也研創成功，帶寬達幾十千兆至數百千兆赫·千米。這一成果使得超大容量的
光纖通信成為可能。
    要實現光纖通信，需要有適當的光源。采用過的光源有GaA]As（鎵鋁砷）注入式半導體
激光器（1962年）、GaAIAs雙異質結注入式激光器（1970年）、GaAIAs發光二極管（1971年）
等。發光二極管壽命長，但速率低、功率小、譜線寬，屬于非相干光源。隨著工藝的進步，短
波長(0. 85IJun)  GaAIAs激光器的外推壽命已達幾十萬小時。為了配合光纖的長波長“窗口”
(1.2、1.3、1.5 ht,m)，已研制出InGaAsP（銦鎵砷磷）長波長激光器和發光二極管。
    光檢測器件也有相應的發展。研制出適用于短波長的光電檢測器，如Si - PIN管（硅光
電二極管）和Si - APD管（硅雪崩光電二極管），也研制出適用于長波長的光電檢測器，如
InGaAsP/InP的PIN管和APD管，還有Ge - APD管。然而，長波長的光電檢測器的性能尚
不能與短波長的相比，更好的長波長器件尚有待探索。
    1976年后，各種實用的光纖通信系統陸續出現。90年代初期，光纖放大器的問世，又
引起了光纖通信領域的重大變革。利用光纖放大器可以補償光纖的損耗。在放犬器間距為
80 km的條件下，傳輸距離達到了2 223 km。可見，光纖通信系統容量大、傳輸距離遠的優
越性已經充分顯示出來。
    2．光纖數據傳輸的優點
    (1)光纖的重量比電纜的重量輕
    現代飛機上總的信息傳輸容量在不斷增加，因此需要大量的電纜聯接以滿足信息傳輸的
需求，這樣將增加飛機的重量。電纜的重量為lOg/m，而光纜的重量為4g/m，因此，采用
光纖將減輕飛機的重量。
    (2)光纖不受電磁場的干擾
    現代大型飛機上電子設備數量日益增多，電子設備之間信息的長距離傳送以及眾多的新
電子系統的出現，很難解決電磁兼容問題。為了降低電子系統所受到的電磁干擾( EMI)和
高能量輻射場( HIRF)的影響，需要投入大量的資金；而光纜中傳輸的是光信號，它的周
圍既不產生磁場，也不受其他電磁場的干擾。因此，采用光纖有助于解決電磁干擾問題。
　
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