光纤传输的优缺点

据环球通讯社报道，2016年全球光纤市场价值约27.5亿美元，预计2012年将达到约37.2亿美元。 这些统计数据表明，光纤传输正处于黄金时期，将极大地改变电信.

在各种工业和住宅用途对更高带宽和更快速度连接的需求不断增长的推动下，光纤传输在现代社会中变得越来越普遍。在本教程中，将详细探讨光纤传输的优缺点。

光纤传输技术

通常，一个光纤通信系统由三个主要部件组成：光发射机、光缆和一个光接收器。光发射机将电信号转换为光信号；光缆将光信号从光发射机传送到光接收机，光接收机将光信号重新转换为电信号。最常用的光发射器是半导体器件，如 LED（发光二极管）和激光二极管。光电探测器是光接收器的关键部件。它利用光电探测器效应将光转化为电能。至于光缆，那就太多了。随着对速度和带宽的使用和需求，光缆的发展是惊人的。现在光缆市场上有OS2光纤、OM1光纤、OM2光纤、OM3光纤、OM4光纤和OM5光纤用于不同光学应用的电缆。光纤被用作电信和网络的介质，因为它很灵活并且可以捆绑成电缆。它对于长距离通信尤其有利，因为与铜缆相比，光通过光纤传播时几乎没有衰减。下图显示所有光纤传输系统都使用调制光将信息从发射器传送到配套接收器。

图 1：基本光纤传输系统示意图

光纤传输的优势

光纤在发达世界的核心网络中已在很大程度上取代了铜线通信，因为它优于电传输。以下是光纤传输的主要优点。

极高的带宽：没有其他基于电缆的数据传输介质提供光纤所能提供的带宽。光缆单位时间内传输的数据量远远大于铜缆。

更长的距离：在光纤传输中，光缆能够提供低功率损耗，这使得信号可以传输到比铜缆更长的距离。

抗电磁干扰：在实际电缆部署中，不可避免地会遇到变电站、供暖、通风等工业环境的干扰源。然而，光纤具有非常低的误码率 (10 EXP-13)，因为光纤具有很强的抗电磁干扰能力。光纤传输几乎没有噪音。

低安全风险：光纤通信市场的增长主要是由于对数据安全问题的认识和替代原材料的使用不断提高。数据或信号在光纤传输中通过光传输。因此没有办法通过“监听”通过电缆“泄漏”的电磁能量来检测正在传输的数据，从而保证了信息的绝对安全。

小尺寸：光纤电缆的直径非常小。例如，单根OM3多模光纤的线径约为2mm，比同轴铜缆的线径小。体积小，在光纤传输中节省更多空间。

重量轻：光缆由玻璃或塑料制成，比铜缆更细。这些使它们更轻且易于安装。易于适应不断增加的带宽：通过使用光缆，可以将新设备添加到现有的电缆基础设施中。因为光缆可以提供比原来铺设的光缆大得多的容量。而 WDM（波分复用）技术，包括 CWDM 和 DWDM，使光缆能够容纳更多的带宽。

光纤传输的缺点

光纤传输虽然带来了很多便利，但其缺点也不容忽视。

易碎性：通常光纤电缆由玻璃制成，这使得它们比电线更易碎。此外，玻璃会受到各种化学物质的影响，包括氢气（水下电缆中的一个问题），因此在部署在地下时需要更加小心。

安装困难：光纤电缆的拼接并不容易。如果你弯曲它们太多，它们就会断裂。并且光缆在安装或施工过程中极易被切断或损坏。所有这些都使安装变得困难。

Attenuation & Dispersion : 随着传输距离越来越远，光会被衰减和分散，这就需要添加额外的光学元件，如 EDFA。

成本高于铜缆：尽管光纤安装成本每年下降多达 60%，但安装光纤电缆仍相对高于铜缆。因为铜缆安装不需要像光纤电缆那样额外小心。然而，光纤仍在进入本地环路，并通过 FTTx（光纤到户、房屋等）和 PON（无源光网络）等技术实现用户和最终用户的宽带接入。

图 2：FTTx 中的光纤和铜缆

经常需要专用设备：为了保证光纤传输的质量，需要一些专用设备。例如，大多数光纤端点都需要OTDR（光时域反射计）等设备，并且需要昂贵的专用光测试设备（例如光探头和功率计）才能正确提供光纤测试。

概括

光纤传输广泛用于数据传输，并因其效率高、传输容量大而越来越多地代替金属线使用。我们已经看到光缆已经取代了传统的铜质双绞线或同轴电缆。随着对大带宽和快速速度的使用和需求，光纤传输无疑将带来更多的机会，并不断被研究和扩展以适应未来的需求。