Indtil 1960 opfandt den amerikanske videnskabsmand Maiman den første laser i verden, som gav en god lyskilde til optisk kommunikation. I løbet af de næste 20 år gjorde folk gennembrud inden for optiske transmissionsmedier og lavede endelig optiske fibre med lavt tab, som lagde grundlaget for optisk kommunikation. Siden da er optisk kommunikation gået ind i et stadie af rivende udvikling.
Fiberoptisk transmission har mange enestående fordele:
Båndbredde
Bredden af frekvensbåndet repræsenterer størrelsen af transmissionskapaciteten. Jo højere frekvensen på bærebølgen er, jo bredere er frekvensbåndet, der kan transmittere signalet. I VHF-frekvensbåndet er bærefrekvensen 48,5MHz til 300Mhz. Båndbredden er omkring 250MHz, og kun 27 tv-sæt og snesevis af FM-udsendelser kan transmitteres. Frekvensen af synligt lys når 100.000 GHz, hvilket er mere end en million gange højere end VHF-frekvensbåndet. Selvom fiberoptiske fibre har forskellige tab på lys ved forskellige frekvenser, hvilket påvirker båndbredden, kan båndbredden i området med laveste tab også nå 30.000 GHz. Båndbredden af en enkelt lyskilde tegner sig kun for en lille del af den (frekvensbåndet for multimode fibre er omkring et par hundrede megahertz, og gode single-mode fibre kan nå over 10GHz). Ved hjælp af avanceret sammenhængende optisk kommunikation kan 2000 optiske bærere arrangeres inden for 30000 GHz-området til bølgelængdedelingsmultipleksing, som kan rumme millioner af kanaler.
Lavt tab
I et system sammensat af koaksialkabler har det bedste kabel et tab på over 40dB pr. kilometer, når det transmitterer 800MHz-signaler. I modsætning hertil er tabet af optisk fiber meget mindre. Ved udsendelse af 1,31um lys er tabet pr. km mindre end 0,35dB. Hvis der sendes 1,55um lys, er tabet pr. km mindre, op til 0,2dB. Dette er 100 millioner gange mindre end strømtabet for koaksialkabler, hvilket giver dem mulighed for at transmittere meget længere afstande.
Derudover er der to karakteristika ved fiberoptisk transmissionstab,
Den ene er at have det samme tab på tværs af alle kabel-tv-kanaler, og der er ingen grund til at indføre en equalizer til udligning som i kabelstammer;
For det andet ændres tabet næsten ikke med temperaturen, så der er ingen grund til at bekymre sig om udsving i hovedledningsniveauet forårsaget af ændringer i den omgivende temperatur.
Letvægts
Fordi den optiske fiber er meget tynd, er diameteren af single-mode optiske fiberkernen generelt 4um til 10um, og den ydre diameter er kun 125um. Med tilføjelsen af et vandtæt lag, forstærkning og kappe er diameteren af det optiske kabel bestående af 4-48 optiske fibre mindre end 13 mm, hvilket er meget mindre end diameteren af et standard koaksialkabel på 47 mm. Derudover er den optiske fiber lavet af glasfiber og har en lille vægtfylde, hvilket gør den kendetegnet ved lille diameter og let vægt, hvilket gør installationen meget bekvem.
Stærk anti-interferens evne
Fordi den grundlæggende komponent i optisk fiber er kvarts, som kun transmitterer lys og ikke er ledende og ikke påvirkes af elektromagnetiske felter, påvirkes det optiske signal, der transmitteres i det, ikke af elektromagnetiske felter. Derfor har optisk fibertransmission stærk modstand mod elektromagnetisk interferens og industriel interferens. På grund af dette aflyttes signaler, der transmitteres i optiske fibre, ikke let, hvilket letter fortroligheden.
Høj troskab
Fordi fiberoptisk transmission generelt ikke kræver relæforstærkning, vil den ikke introducere ny ikke-lineær forvrængning på grund af forstærkning. Så længe laserens linearitet er god, kan den transmittere tv-signaler med høj kvalitet. Praktiske tests har vist, at et fiberoptisk system med god amplitudemodulation har et triple beat-forhold for bærebølgekombinationer på over 70dB for C/CTB og et intermodulationsindeks på over 60dB for cM, hvilket er meget højere end det ikke-lineære forvrængningsindeks for generel kabelstamme systemer.
Pålidelig arbejdsydelse
Vi ved, at et systems pålidelighed er relateret til antallet af enheder, der udgør systemet. Jo flere enheder der er, jo større er chancen for fejl. Fordi fiberoptiske systemer indeholder et lille antal enheder (i modsætning til kabelsystemer, der kræver snesevis af forstærkere), er deres pålidelighed naturligvis høj. Derudover har fiberoptisk udstyr en lang levetid med en fejlfri arbejdstid på 500000 til 750000 timer. Blandt dem har laseren i den optiske sender den korteste levetid med en minimumslevetid på over 100.000 timer. Derfor er arbejdsydelsen af et veldesignet, korrekt installeret og fejlrettet fiberoptisk system meget pålidelig.
Omkostningerne fortsætter med at falde
Nogen har foreslået den nye Moores lov, også kendt som optisk lov. Loven siger, at båndbredden på fiberoptisk transmission af information fordobles hvert halve år, mens prisen falder én gang. Udviklingen af optisk kommunikationsteknologi har lagt et rigtig godt grundlag for udviklingen af internetbredbåndsteknologi. Dette fjerner den sidste hindring for storskala kabel-tv-systemer til at vedtage fiberoptisk transmission. På grund af de rigelige kilder til materialer (kvarts), der anvendes i produktionen af optiske fibre, vil omkostningerne falde yderligere med teknologiens fremskridt; De kobberråvarer, der kræves til kabler, er begrænsede, og priserne vil fortsætte med at stige. Det er klart, at optisk fibertransmission i fremtiden vil have absolutte fordele og blive det vigtigste transmissionsmiddel til at etablere kabel-tv-netværk i provinsen og endda hele landet.
