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光纤传输数据量是同轴的多少倍

发布时间:2022-11-08 05:49:10

⑴ 光纤的速度一般是普通网线的几倍

这个问法有问题。光纤的速度是不可估量的,要比较只能比较光纤上所传送的速率是多少。而这个速率和局方的设备有关。所以你这个问题应该去问当地的电信局,没有统一的答案。

⑵ 光纤输出和同轴输出的区别

光纤和同轴是两种完全不同的通讯模式,其区别主要表现在以下几方面:
1、传输介质不同:光纤是玻璃纤维为介质;同轴是铜芯为导体。
2、传输信号不同:光纤输出的是光信号;同轴输出电信号。
3、传输带宽不同:光纤带宽很高,可以达到几十上百个G;而同轴一般不超过1G;
4、传输距离不同:光纤适合远距离传输,长途骨干网基本都是光缆传输,根据收发光设备一般直接传输可以达到几十公里甚至上百公里,通过中继放大器可以一段段延长距离,如中美之间的跨国海缆;同轴传输距离较短,一般只在几百米左右。

⑶ 光纤和光缆通信知识

1960-电射及光纤之发明

1966-华裔科学家“光纤之父”高锟 预言光纤将用于通信。

1970-美国康宁公司成功研制成传输损耗只有20dm/km的光纤。

1977-首次实际安装电话光纤网路

1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电

1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤,被誉为“中国光纤之父”

1990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤

2000-到屋边光纤=>到桌边光纤

2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭 光纤的分类特征按材质分,有无机光导纤维和高分子光导纤维,目前在工业上大量应用的是前者。无机光导纤维材料又分为单组分和多组分两类。单组分即石英,主要原料为四氯化硅、三氯氧磷和三溴化硼等。其纯度要求铜、铁、钴、镍、锰、铬、钒等过渡金属离子杂质含量低于10ppb。除此之外,OH-离子要求低于10ppb。石英纤维已被广泛使用。多组分的原料较多,主要有二氧化硅、三氧化二硼、硝酸钠、氧化铊等。这种材料尚未普及。高分子光导纤维是以透明聚合物制得的光导纤维,由纤维芯材和包皮鞘材组成。芯材为高纯度高透光性的聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽丝制得的纤维,外层为含氟聚合物或有机硅聚合物等。

光导通信的研究和实用化,与光导纤维的低损耗密切相关。光能的损耗可否大大降低,关键在于材料纯度的提高。玻璃材料中的杂质产生的光吸收,造成了最大的光损耗,其中过渡金属离子特别有害。目前,由于玻璃材料的高纯度化,这些杂质对光导纤维的损耗影响已很小。

石英玻璃光导纤维的优点是损耗低,当光波长为1.0~1.7μm(约14μm附近),损耗只有1dB/km,在1.55μm处最低,只有0.2dB/km。高分子光导纤维的光损耗较高,1982年,日本电信电报公司利用氘化甲基丙烯酸甲酯聚合抽丝作芯材,光损耗率降低到20dB/km。但高分子光导纤维的特点是能制大尺寸,大数值孔径的光导纤维,光源耦合效率高,挠曲性好,微弯曲不影响导光能力,配列、粘接容易,便于使用,成本低廉。但光损耗大,只能短距离应用。光损耗在10~100dB/km的光导纤维,可传输几百米。

光纤主要分以下两大类:

1)传输点模数类

传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。 与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。

2)折射率分布类

折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。 光纤结构及种类光及其特性:

1.光是一种电磁波

可见光部分波长范围是:390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是:850,1300,1550三种。

2.光的折射,反射和全反射。

因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。

1.光纤结构:

光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm),中 间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。

2.数值孔径:

入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同(AT&T CORNING)。

3.光纤的种类:

A.按光在光纤中的传输模式可分为:单摸光纤和多模光纤。

多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。

单模光纤(Single-mode Fiber):一般光纤跳纤用**表示,接头和保护套为蓝色;传输距离较长。

多模光纤(Multi-mode Fiber):一般光纤跳纤用橙色表示,也有的用灰色表示,接头和保护套用米色或者黑色;传输距离较短。

B.按最佳传输频率窗口分:常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。

常规型:光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300nm。

色散位移型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如:1300nm和1550nm。

C.按折射率分布情况分:突变型和渐变型光纤。

突变型:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模间色散高。适用于短途低速通讯,如:工控。但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。

渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。

4.常用光纤规格:

单模:8/125μm,9/125μm,10/125μm

多模:50/125μm,欧洲标准

62.5/125μm,美国标准

工业,医疗和低速网络:100/140μm,200/230μm

塑料:98/1000μm,用于汽车控制 光纤的衰减造成光纤衰减的主要因素有:本征,弯曲,挤压,杂质,不均匀和对接等。

本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。

弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。

挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。

杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。

不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。

对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。 光纤传输优点直到1960年,美国科学家Maiman发明了世界上第一台激光器后,为光通讯提供了良好的光源。随后二十多年,人们对光传输介质进行了攻关,终于制成了低损耗光纤,从而奠定了光通讯的基石。从此,光通讯进入了飞速发展的阶段。

光纤传输有许多突出的优点:

1。频带宽

频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高,可以传输信号的频带宽度就越大。在VHF频段,载波频率为48.5MHz~300Mhz。带宽约250MHz,只能传输27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达100000GHz,比VHF频段高出一百多万倍。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗,使频带宽度受到影响,但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫,好的单模光纤可达10GHz以上),采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波,进行波分复用,可以容纳上百万个频道。

2.损耗低

在同轴电缆组成的系统中,最好的电缆在传输800MHz信号时,每公里的损耗都在40dB以上。相比之下,光导纤维的损耗则要小得多,传输1、31um的光,每公里损耗在0.35dB以下若传输1.55um的光,每公里损耗更小,可达0.2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍,使其能传输的距离要远得多。此外,光纤传输损耗还有两个特点,一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗,不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡;二是其损耗几乎不随温度而变,不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。

3.重量轻

因为光纤非常细,单模光纤芯线直径一般为4um~10um,外径也只有125um,加上防水层、加强筋、护套等,用4~48根光纤组成的光缆直径还不到13mm,比标准同轴电缆的直径47mm要小得多,加上光纤是玻璃纤维,比重小,使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便。

4.抗干扰能力强

因为光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,在其中传输的光信号不受电磁场的影响,故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此,在光纤中传输的信号不易被**,因而利于保密。

5.保真度高

因为光纤传输一般不需要中继放大,不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好,就可高保真地传输电视信号。实际测试表明,好的调幅光纤系统的载波组合三次差拍比C/CTB在70dB以上,交调指标cM也在60dB以上,远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标。

6.工作性能可靠

我们知道,一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多,发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器),可靠性自然也就高,加上光纤设备的寿命都很长,无故障工作时间达50万~75万小时,其中寿命最短的是光发射机中的激光器,最低寿命也在10万小时以上。故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。 光缆就是平常说的大对数电缆,放水、防火,一般用在电话上。大对数线缆一般分为3类大对数和5类大对数,又分为:5对10对20对25对30对50对100对200对300对
一般来说大对数线缆在弱电工程中用做 语音主干 比较常用

⑷ 双绞线、光纤、同轴电缆三者的区别

三者的区别主要如下:

一、双绞线

1.具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。

2.由于双绞线对信号也存在着较大的衰减,所以传输距离远时,信号的频率不能太高,而高速信号比如以太网则只能限制在100m以内。

3.对于视频信号而言,带宽达到6MHz,如果直接在双绞线内传输,也会衰减很大,所以视频信号在双绞线上要实现远距离传输,必须进行放大和补偿,双绞线视频传输设备就是完成这种功能。

4.双绞线和双绞线视频传输设备价格都很便宜,不但没有增加系统造价,反而在距离增加时其造价与同轴电缆相比下降了许多。所以,监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势。

二、光纤

1.光纤以光脉冲的形式来传输信号,因此材质也以玻璃或有机玻璃为主。它由纤维芯、包层和保护套组成。

2.光纤的结构和同轴电缆很类似,中心为一根由玻璃或透明塑料制成的光导纤维,周围包裹着保护材料,根据需要还可以多根光纤并合在一根光缆里面

3.光纤最大的特点就是传导的是光信号,因此不受外界电磁信号的干扰,信号的衰减速度很慢,所以信号的传输距离比以上传送电信号的各种网线要远得多,并且特别适用于电磁环境恶劣的地方。

4.由于光纤的光学反射特性,一根光纤内部可以同时传送多路信号,所以光纤的传输速度可以非常的高,理论上光纤网络最高可达到50000Gbps 50Tbps的速度。

5.使用光纤作为网络传输介质,需要一定的专业知识和光端收发器等专用设备,因此成本投入更大,在一般的应用中较少采用。

三、同轴电缆

1.同轴电缆,是由一层层的绝缘线包裹着中央铜导体的电缆线。它的特点是抗干扰能力好,传输数据稳定,价格也便宜,同样被广泛使用,如闭路电视线等。

2.同轴细电缆线一般市场售价几元一米,不算太贵。同轴电缆用来和BNC头相连,市场上卖的同轴电缆线一般都是已和BNC头连接好了的成品,大家可直接选用。

3.根据对同轴电缆自身特性的分析,当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。一般来讲,信号频率越高,衰减越大。

4.视频信号的带宽很大,达到6MHz,并且,图象的色彩部分被调制在频率高端,这样,视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减,而且各频率分量衰减量相差很大,特别是色彩部分衰减最大。

5.同轴电缆只适合于近距离传输图象信号,当传输距离达到200米左右时,图象质量将会明显下降,特别是色彩变得暗淡,有失真感。

6.同轴放大器对视频信号具有一定的放大,并且还能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同大小的补偿,以使接收端输出的视频信号失真尽量小。

7.在监控系统中使用同轴电缆时,为了保证有较好的图象质量,一般将传输距离范围限制在四、五百米左右。

8.另外,同轴电缆在监控系统中传输图象信号还存在着一些缺点:

(1)同轴电缆本身受气候变化影响大,图象质量受到一定影响;

(2)同轴电缆较粗,在密集监控应用时布线不太方便;

(3)同轴电缆一般只能传视频信号,如果系统中需要同时传输控制数据、音频等信号时,则需要另外布线;

(4)同轴电缆抗干扰能力有限,无法应用于强干扰环境;

(5)同轴放大器还存在着调整困难的缺点。

(4)光纤传输数据量是同轴的多少倍扩展阅读:

光纤传输有许多突出的优点:

一、频带宽

频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高,可以传输信号的频带宽度就越大。

在VHF频段,载波频率为48.5MHz~300Mhz。带宽约250MHz,只能传输27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达100000GHz,比VHF频段高出一百多万倍。

尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗,使频带宽度受到影响,但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。

目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫,好的单模光纤可达10GHz以上),采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波,进行波分复用,可以容纳上百万个频道。

二、损耗低

在同轴电缆组成的系统中,最好的电缆在传输800MHz信号时,每公里的损耗都在40dB以上。

相比之下,光导纤维的损耗则要小得多,传输1.31um的光,每公里损耗在0.35dB以下若传输1.55um的光,每公里损耗更小,可达0.2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍,使其能传输的距离要远得多。

此外,光纤传输损耗还有两个特点,一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗,不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡;二是其损耗几乎不随温度而变,不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。

三、重量轻

光纤非常细,单模光纤芯线直径一般为4um~10um,外径也只有125um,加上防水层、加强筋、护套等,用4~48根光纤组成的光缆直径还不到13mm,加上光纤是玻璃纤维,比重小,使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便。

四、抗干扰能力强

因为光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,在其中传输的光信号不受电磁场的影响,故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。

也正因为如此,在光纤中传输的信号不易被窃听,因而利于保密。

五、保真度高

因为光纤传输一般不需要中继放大,不会因为放大引入新的非线性失真。只要激光器的线性好,就可高保真地传输电视信号。

实际测试表明,好的调幅光纤系统的载波组合三次差拍比C/CTB在70dB以上,交调指标cM也在60dB以上,远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标。

六、工作性能可靠

我们知道,一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。

设备越多,发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少,可靠性自然也就高,加上光纤设备的寿命都很长,无故障工作时间达50万~75万小时,其中寿命最短的是光发射机中的激光器,最低寿命也在10万小时以上。

故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。

七、成本不断下降

目前,有人提出了新摩尔定律,也叫做光学定律(Optical Law)。该定律指出,光纤传输信息的带宽,每6个月增加1倍,而价格降低1倍。

光通信技术的发展,为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。

由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富,随着技术的进步,成本还会进一步降低;而电缆所需的铜原料有限,价格会越来越高。显然,今后光纤传输将占绝对优势,成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。

⑸ 光纤输出和同轴输出的区别

光纤和同轴是两种完全不同的通讯模式,其区别主要表现在以下几方面:

1、传输介质不同:光纤是玻璃纤维为介质;同轴是铜芯为导体。
2、传输信号不同:光纤输出的是光信号;同轴输出电信号。
3、传输带宽不同:光纤带宽很高,可以达到几十上百个G;而同轴一般不超过1G;
4、传输距离不同:光纤适合远距离传输,长途骨干网基本都是光缆传输,根据收发光设备一般直接传输可以达到几十公里甚至上百公里,通过中继放大器可以一段段延长距离,如中美之间的跨国海缆;同轴传输距离较短,一般只在几百米左右。

⑹ 光缆的传送速率和同轴电缆的传送速率差多少倍

一般双绞线速率较慢; 从最高速率来说,同轴电缆更强一些。 从普通家用来说,目前基本上都是使用双绞线,但这并不是因为双绞线的传输速率更快,最早的网络传输是使用那种普通的同轴电缆,网卡也都是这样的接口,但更主要是因为成本原因,双绞线。

⑺ 求光纤传输数据的原理

光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点,所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。传输介质是决定传输损耗的重要因素,决定了传输信号所需中继的距离,光纤作为光信号的传输介质具有低损耗的特点,光纤的频带可达到1.0GHz以上,一般图像的带宽只有8MHz,一个通道的图象用一芯光纤传输绰绰有余,在传输语音、控制信号或接点信号方面更为优势t光纤传输中的载波是光波,光波是频率极高的电磁波,远远比电波通讯中所使用的频率高,所以不受干扰。且光纤采用的玻璃材质,不导电,不会因断路、雷击等原因产生火花,因此安全性强,在易燃,易爆等场合特别适用。

光纤传输系统主要由三部分组成:光源(又称光发送机),传输介质、检测器(又称光接收机)。计算机网络之间的光纤传输中,光源和检测器的工作一般都是用光纤收发器完成的,光纤收发器简单的来说就是实现双绞线与光纤连接的设备,其作用是将双绞线所传输的信号转换成能够通过光纤传输的信号(光信号)。当然也是双向的,同样能将光纤传输的信号转换能够在双绞线中传输的信号,实现网络间的数据传输。在普通的视、音频、数据等传输过程中,光源和检测器的工作一般都是由光端机完成的,光端机就是将多个E1信号变成光信号并传输的设备,所谓E1是一种中继线路数据传输标准,我国和欧洲的标准速率为2.048Mbps,光端机的主要作用就是实现电一光、光一电的转换。由其转换信号分为模拟式光端机和数字式光端机。因此,光纤传输系统按传输信号可分为数字传输系统和模拟传输系统。模拟传输系统是把光强进行模拟调制,将输入信号变为传输信号的振幅(频率或相位)的连续变化。数字传输系统是把输入的信号变换成“1”,“O”脉冲信号,并以其作为传输信号,在接受端再还原成原来的信号。当然,随着光纤传输信号的不同所需要的设备有所不同。光纤作为传输介质,是光纤传输系统的重要因素。可按不同的方式进行分类:按照传输模式来划分: 光线只沿光纤的内芯进行传输, 只传输主模我们称之为单模光纤(Single—Mode)。有多个模式在光纤中传输,我们称这种光纤为多模光纤(Multi-Mode)。

按照纤芯直径来划分:缓变型多模光纤、缓变增强型多模光纤和缓变型单模光纤按照光纤芯的折射率分布来划分:阶跃型光纤(Step index fiber),简称SIF;梯度型光纤(Graded index fiber),简称GIF;环形光纤(river fiber);W 型光纤。

光缆:点对点光纤传输系统之间的连接通过光缆。光缆含1根光纤(称单纤),有2根光纤(称双纤),或者更多。

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