什么是光纖？

        1、光纖的定義

        光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是“光的全反射”，即通過在纖芯中傳導(dǎo)光信號（亮或暗）來傳輸數(shù)字信息。

        2、光纖的構(gòu)成

        光纖的典型結(jié)構(gòu)是一種細(xì)長的雙層或多層同軸圓柱形實體復(fù)合纖維，軸對稱結(jié)構(gòu)。自內(nèi)向外分為：纖芯、包層、涂覆層，最外層是護(hù)套。 

        核心部分為纖芯和包層，纖芯位于光纖中心，作用是傳輸光波。包層位于纖芯外層，作用是將光波限制在纖芯中，同時還起到一定的機械保護(hù)作用。纖芯與包層共同構(gòu)成介質(zhì)光波導(dǎo)，實現(xiàn)光信號的傳輸。涂覆層是一層高分子涂層，主要是對裸光纖提供保護(hù)，防止其損壞。

        石英光纖原材料主要是玻璃，塑料光纖原材料主要是聚苯乙烯塑料，所以光纖成本低。

        3、光纖的種類

        根據(jù)傳輸模式分為單模光纖（SMF）和多模光纖（MMF）兩種類型。

        ?單模光纖：只傳一種模式的光，其模間色散很小，適合遠(yuǎn)距離的光纖傳輸。

        ?多模光纖：可傳多種模式的光，其模間色散較大，傳輸?shù)木嚯x較短。 

        其他分類方式：按纖芯直徑、工作波長、材質(zhì)、傳輸模式、折射率等。

        什么是光纖通信技術(shù)？

        光纖通信是以光波為載波，以光纖為傳輸媒質(zhì)，將信息從一點發(fā)送到另一點的通信方式，相比較傳統(tǒng)通信方式，光纖通信優(yōu)點很多：

        1)帶寬高：

        根據(jù)奈奎斯定律，光纖極限傳輸?shù)膸捠?70Tbps（1Tbps=1024Gbps），在實際應(yīng)用中，傳輸帶寬已超800Gbps，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)通信介質(zhì)如同軸電纜的帶寬。

        2)損耗低，中繼距離長：

        光信號經(jīng)光纖傳輸時由于吸收、散射等原因引起光功率的減小稱為損耗。石英光纖傳輸損耗大約0.2～0.5dB/公里,相比較而言，傳統(tǒng)通信介質(zhì)如同軸電纜的傳輸損耗高達(dá)19dB/公里。

        3)抗電磁干擾：

        光纖系統(tǒng)的原材料主要是石英纖維，非金屬材質(zhì)，本身具有較強的抗電磁干擾性，雷電、電離層的變化以及太陽黑子和耀斑不會對光纖通信形成干擾。

        4)重量輕：

        光纖與銅線或其他的通信材料相比，密度很低，重量非常輕。此外，光纖非常細(xì)，帶涂敷層的光纖外徑約為250微米，而同軸電纜的直徑達(dá)10mm。

        5)信息傳輸安全：

        光纖通信是采用光作為信號來發(fā)送信息，其本身沒有電磁輻射，也沒有電平信號，因此光信號很難被外界捕捉和竊聽，光通信相對而言是比較安全的通信方式。

        3、光纖通信的發(fā)展階段

        1966年，隨著華裔物理學(xué)家高錕的《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》論文的發(fā)表，正式打開了人類光纖通信新紀(jì)元。

        目前而言，光纖通信主要經(jīng)歷了以下發(fā)展階段：

        第一階段：1966-1976年，從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時期。在這一階段，實現(xiàn)了短波長0.85μm低速率45或34Mb/s多模光纖通信系統(tǒng)，無中繼傳輸距離約10km。

        第二階段：1976-1986年，以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)并大力推廣應(yīng)用的發(fā)展時期。此間，光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長從0.85μm發(fā)展到長1.31μm和1.55μm，并實現(xiàn)了工作波長為1.31μm、傳輸速率為140565Mb/s的單模光纖通信系統(tǒng)，無中繼傳輸距離達(dá)到了10050km。

        第三階段：1986-1996年，以超大容量超長距離為目標(biāo)、全面深入開展新技術(shù)研究的時期。在這個時期，實現(xiàn)了1.55μm色散移位單模光纖通信系統(tǒng)。采用外調(diào)制技術(shù)，傳輸速率可達(dá)2.510Gb/s，無中繼傳輸距離可達(dá)150100km。

        第四階段：1996年-2009年是同步數(shù)字體系光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)時代，光纖通信系統(tǒng)引進(jìn)光放大器，從而減少中繼器的需求，利用波分復(fù)用技術(shù)增加了光纖傳輸速率（可達(dá)10Tb/s），傳輸距離可高達(dá)到160km。

        第五階段：光纖通信系統(tǒng)引進(jìn)光孤子技術(shù)，利用光纖非線性效應(yīng)使脈波在保持原本的波形下抵抗色散，同時在此階段光纖通信系統(tǒng)成功的擴展了波分復(fù)用器的使用波長，將原先的1530nm~1570nm延伸至1300nm~1650nm。另外，在此階段（2016年）OM5光纖的正式上線。部分廠家的單纖容量可以達(dá)到96Tbps，可從容應(yīng)對云時代數(shù)據(jù)流量的爆發(fā)式增長。

        4、光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及意義

        光纖通信技術(shù)誕生以來，得到了飛速的發(fā)展，在廣播電視、電力通信、干線傳輸、企業(yè)/園區(qū)和家庭網(wǎng)等各領(lǐng)域得到了大規(guī)模的部署應(yīng)用，為科技和社會領(lǐng)域帶來了重大變革。

        如今，隨著云計算、元宇宙AR/VR高清沉浸體驗業(yè)務(wù)、人工智能、智慧工廠和數(shù)字孿生、智慧醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、F5G/5G等新業(yè)務(wù)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，光纖通信已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字新基建的重要承載力量，具有了更為重要的時代意義。

        根據(jù)Cisco VNI報告，2022年全球網(wǎng)絡(luò)的IP流量將達(dá)到4.8 ZB（1Z=10億G），將超過之前的所有年份互聯(lián)網(wǎng)流量總和。至2022年底，預(yù)計全球60％的人口將成為互聯(lián)網(wǎng)用戶，并將有285億固定和移動個人設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，時刻產(chǎn)生著巨大的IP流量，尤其園區(qū)、企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、工廠、家庭等場景的設(shè)備和連接，是互聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)生和使用的主要場景，因此，園區(qū)網(wǎng)絡(luò)全光纖化已經(jīng)成為不可阻擋的發(fā)展趨勢。

        當(dāng)前，光纖通信正在進(jìn)入新時代，向著高可靠、智能化的全光網(wǎng)發(fā)展，光聯(lián)萬物將很快到來，光纖通信將革命性地、全面地助推全社會數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。 

        博為科技：專注于光纖寬帶的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新

        博為科技自2014年成立以來，專注于光纖寬帶和無線接入領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新。博為深刻洞察新時代下網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢和客戶需求，通過基于光纖通信技術(shù)的F5G全光網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新研發(fā)，設(shè)計有市場價值的產(chǎn)品與服務(wù)，為客戶的智能化業(yè)務(wù)打造高帶寬、低時延、簡運維的綠色高效網(wǎng)絡(luò)底座，助力千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。