1、什么是光通信使用光網絡將每個人發送的信息，傳播到世界各地。接下來介紹可以一次性快速傳輸海量信息的技術。什么是光通信什么是光通信？光通信就是使用光，向對方傳輸信息的技術。光通信的基本結構我們身邊的電腦和手機，通過電信號“0和1”發送信息。光通信是由將電信號轉換成光信號的“發送機”、將光信號轉換成電信號的“接收機”，以及傳輸光的回路“光纖”構成。光通信的優點1.傳輸距離長，經濟節能2.一次性傳輸海量信息3.通信速度快1）傳輸距離長，經濟節能假設1秒鐘內要傳輸10Gb的信息（100億個信號），如果使用電通信的話，每隔100米就要調整一次信號。與此相比，使用光通信的話，需要調整間隔可為100千米以上。

2、調整信號的次數越少，所使用的機器數量也越少，因此具有經濟節能的效果。比如說，現在和國外的朋友通話或上網聊天時，感覺與在國內通話沒什么兩樣。不像以前那樣聲音會滯后。在只有電通信的時代，一次能傳輸的距離短而且傳輸的信息量少，國際間的通信主要通過人造衛星作為中繼傳輸。但是，使用光通信的話，一次性傳輸的距離長而且傳輸的信息量多，因此，通過使用鋪設在海底的光纖光纜，就能實現與海外自然暢通的通信。（電波和光的速度相同。但是，由于經由衛星的話傳輸路徑會變長，信號到達較慢。海底電纜的距離短很多，所以信號會更快達到。）2）一次性傳輸海量信息大量用戶可以同時接收需要的信息（電影或新聞等）。在1秒鐘內，電通信最多只

3、能傳輸10Gb（100億個0和1信號）的信息，與此相比，光通信最多可以傳輸1Tb（1萬億個0和1信號）的信息。3）通信速度快電通信會因電噪聲出現錯誤，導致通信速度下降。但是，光通信不會受到噪聲的影響，因此可快速傳輸信號。光通信用在什么地方光通信存在于身邊乃至世界互聯網、手機、IP電話等使用網絡的設備，將每個人與其所在地區、與整個國家聯系起來，甚至連接至全球通信網。比如說，電腦和手機發出的信號聚集在本地通信運營商的基站和網絡供應商，再通過海底光纜中的光纖傳輸至世界各地。連接網絡的各種設備我們平常所使用的各種設備都能聯網。網絡的出現，讓我們的生活變得更加舒適便捷。為什么需要光通信技術通信量我們的通

4、信量每年都在增加。我們平時使用手機、短信、接收圖像、網絡（虛擬）商店時進行信息交流。設備性能逐年改善，使用方法也隨之改變。我們可以想象，今后的通信量還會不斷增大。光通信技術就運用于信息交流中。傳輸量隨著整個社會通信量的增加，不斷出現了只需1根光纖就能傳輸更多信息的技術。表示傳輸量的單位單位是bps。即bit per second的簡稱，表示1秒鐘內可以傳輸的比特數。比如說，1bps表示的則是1秒鐘內可以傳輸1比特的數據。光通信中所使用的裝置（光傳輸裝置）光傳輸裝置是做什么的呢光通信網的關鍵部位裝有光傳輸裝置。這個裝置發揮著許多作用。1.信號轉換（發送信號）：將電信號轉換成光信號。2.信號復用：

5、將多個窄的信號匯聚成一個寬的信號。3.信號中繼：遠距離傳輸，中途中繼信號。4.信號轉向：轉換信號的傳輸方向。5.信號解復用：將復用的信號分解成原來的單獨信號。6.信號轉換（接收信號）：將光信號轉換成電信號。光傳輸裝置裝置中安裝了各種部件。1. 轉換（發送信號）將接收的電信號轉換成光信號。2.復用復用多個信號同時發送。3.中繼傳輸過程中，信號的波形和強度發生劣化，因此需要將波形復原到原信號那樣整齊的波形，加大光強。如果波形劣化嚴重，就需要暫時將光信號轉換成電信號，波形錯誤修正后，重新轉換成光信號進行傳輸。4.轉向根據信號的去向，光開關切換光信號的傳輸方向。5.解復用將復用的信號分解成原來的單獨信

6、號。6.轉換（接收信號）將接收的光信號轉換成電信號。通信方式（現在與將來）下面通過汽車和車道來說明通信方式。假設汽車代表占有車道的時間（1區間）、貨物代表每次搬運的信息量（比特數）、車道代表光的一個波長。現在的通信速度：每波長傳輸10Gbps、40Gbps時分復用法（TDM: Time Division Multiplexing)因為每次可以傳輸的信息有限，所以需要分時段傳輸。比如說，多個用戶同時發送信息時，搬運信息的車道只有一條，因此裝載不同信息包裹的貨車需要排成一列進行搬運。車道出現堵塞時，傳輸速度就會變慢。波分復用法(WDM: Wavelength Division Multiplexi

7、ng)一次能傳輸的信息量較多，通過改變波長，可同時傳輸多位用戶的信息。比如說，即使多位用戶同時發送信息，只要分布著多條車道就不易造成堵塞，能夠流暢地運送貨物（比特數），而且傳輸速度比較平穩。多級調制法 (MM:Multi-level Modulation)在1波長的1個區間傳輸多個信號的方法。通過改變光的波形，在同一波長上傳輸多位用戶的信息。具有代表性的技術是四相差分相移鍵控調制法（DQPSK:Differential Quadrature Phase-Shift-Keying)。通常情況下，每輛貨車裝載的貨物是1比特，但是，使用“DQPSK”時，每輛貨車可裝載2比特貨物。將來的通信速度：每波

8、長傳輸100Gbps100Gbps相當于約0.4秒傳輸一張DVD的速度。（假設換算成容量為4.7GB的DVD）偏振復用法(Polarization multiplexing)光在振動的同時向前進。振動的方向叫做“偏波”，分成垂直振動前進的光（垂直偏波）和水平振動前進的光（水平偏波）兩種。偏波中包含的信息不會互相干擾，可傳輸大量信息。比如說，1條車道上同時行駛著2輛貨車，這2輛貨車在傳輸信息時不會發生碰撞。神通廣大的光網絡（實例介紹）光纖遍布全世界，我們在各種場合都能獲得高質量的服務。接下來介紹相關實例。小故事（為什么天空是藍色的，夕陽是紅色的呢）為什么天空是藍色的，夕陽是紅色的呢？你有沒有想過

9、，為什么天空看起來是藍色的呢？ 天空呈現藍色是有原因的。光的波長不同，呈現的顏色也不盡相同。太陽光進入地球的空氣層（大氣層）后會與空氣中的灰塵（分子）發生碰撞，因此會改變光的朝向。也就是說，因為波長較短的光（比起紅光藍光波長更短）更容易與灰塵發生碰撞，所以光線容易到處擴散。天空之所以看起來是藍色，是因為波長較短的藍光擴散至整片天空。太陽光的波長太陽光看上去泛白，實際上因為混雜著從紅光到藍光的各色光。也就是說，太陽光中的光的波長各不相同。天空呈現藍色的原因（太陽光與灰塵發生碰撞）1)太陽光進入空氣層。空氣層中漂浮著許多灰塵。2)波長較短的藍光容易與灰塵發生碰撞，光就向四周擴散。另外，波長較長的紅

10、光在灰塵間自由穿梭。3)藍光擴散至整片天空，從遠處看，天空呈現藍色。夕陽呈現紅色的原因為什么藍色的天空在傍晚時分會呈現紅色呢？這與太陽光穿過空氣層的距離有關。太陽下山時，太陽的位置從我們的正上方向水平方向移動。于是，太陽光穿過空氣層的距離，比起在正上方時，水平方向時變得更長，之前從灰塵縫隙中穿過的波長較長的紅光開始與灰塵發生碰撞。而且，由于藍光的波長較短，無法到達遠處，只有被紅光覆蓋的天空映入我們的眼簾，因此，夕陽看上去是紅色。如上圖所示，夕陽呈現紅色的原因是，波長較長的光即使穿過厚厚的大氣層后也不容易發生散射，具有能夠到達遠處的特性。光通信正是利用了這一原理，為了減少光纖中的散射，實現遠距離傳輸，使用的是波長稍長的光。