歡迎訪問,深圳市嘉聯(lián)激光有限公司官方網(wǎng)站!全國服務(wù)熱線:13316629890 13632989645 0755-89213639
熱門搜索: 激光焊接機,激光打標(biāo)機,激光切割機,
作者: 發(fā)表時間:2018-11-15 14:17:19瀏覽量:1924【小中大】
用光傳遞信息,在今天十分普遍。比如,艦船用燈語通信,交通燈用紅、黃、綠三色調(diào)度。但是所有這些用普通光傳遞信息的方式,都只能局限在短距離內(nèi)。要想把信息通過光直接傳遞到遙遠(yuǎn)的地方,就不能用普通光,而只能動用激光。
激光通信先進(jìn)在哪里?激光通信的優(yōu)點首先是容量大。它的容量有多大呢?當(dāng)我們平時打電話時,講著講著有時會串進(jìn)來不相干的說話聲。這種打架現(xiàn)象是由于一對電話線上只能通過一路電話,如果另外串進(jìn)來一路電話,正常的通話雙方就會受到干擾。假如有10對人同時用一對電話線通話,就等于20個人同時講話,那就根本無法通話了。為了解決這個問題,就必須采用載波等方法,使各路電話分別處在各個頻段上。由于普通電話的頻率范圍為300~400赫,而在一對電話線上最高頻率只有1500千赫,所以在一對電話線上只能同時通過十幾路電話。顯然,這樣的電信容量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今信息社會的要求的。
尤其令人驚訝的是,光纖通信特別適合于電視、圖像和數(shù)字的傳遞。據(jù)報道,一對光纖可在一分種內(nèi)傳遞全套《大英百科全書》。
此外,制造光導(dǎo)纖維的材料是地球上到處都有的砂子——石英,只要幾克石英就能制造出1千米長的光纖。這樣,不僅原材料取之不盡、用之不竭,還可以大大節(jié)約銅和鋁材。正因為如此,目前世界上發(fā)達(dá)國家都在競相研究激光通信。于是激光通信成了爭相發(fā)展的寵兒。
在通信技術(shù)史上,光纖通信技術(shù)的發(fā)展之快是前所未有的。拿通信技術(shù)史上的幾個里程碑來看,電話從發(fā)明到應(yīng)用,花費了60年左右的時間,并且電話通信至今仍大量、普遍使用。無線電技術(shù)(例如電報)從發(fā)明到應(yīng)用也花了30年左右時間。電視技術(shù)雖然發(fā)展較快,但仍然孕育了約14年。而激光通信,從第一根低損耗光導(dǎo)纖維的誕生到應(yīng)用,總共只有5年時間?,F(xiàn)在激光通信不僅應(yīng)用廣泛,而且形成了巨大的光纖市場。
總之,工業(yè)發(fā)達(dá)國家都已建立了全國性的光纖通信網(wǎng)絡(luò),以便徹底替代目前的銅質(zhì)電線電纜,這項浩大的技術(shù)工程估計到2000年可告完成。到那時候,激光通信將給我們這個地球帶來巨大變化。例如,足不出戶就可以利用光纖網(wǎng)絡(luò)在家中處理文件或參加一個會議;或者將家中的光纖網(wǎng)絡(luò)與購物中心相連,如同置身在超級市場一樣,坐在家中選購需要的商品,貨款只須與電子金融購物系統(tǒng)結(jié)算。各地的醫(yī)療中心也可以從屏幕上查看病人的病情和化驗報告,并據(jù)此開出處方單,從而真正做到“秀才不出門,可知天下事”,“運籌于帷幄之中,決勝于千里之外”。
激光和光纖還可以傳送圖像。首先,要將直徑比人頭發(fā)絲還要細(xì)的單根光導(dǎo)纖維組合成纖維束。在傳送信息過程中,常用的纖維束有兩種:一種叫傳光束,另一種叫傳像束。傳光束的任務(wù)是將光從一頭傳到另一頭。傳光束結(jié)構(gòu)比較簡單,它是由多根單絲膠合在一起,再將其端面拋光、研磨,以便減少光進(jìn)入光纖時的反射和散射損失,然后在傳光束外面套上塑料護(hù)套。
由于一根光纖只能傳送一個光點,要傳送整幅圖像就必須將光導(dǎo)纖維一根一根整齊地排列起來,這樣組成的光纖束就叫傳像束。
在傳像束中,全部光纖都排列得整整齊齊,兩個端頭所處的位置都一一嚴(yán)格對應(yīng),一點也不混亂,就像一把整齊的筷子那樣。比如,某根光纖的一頭在傳像束中處于第八排第八列的位置上,那么它的另一頭也同樣是處于八、八位置上。
傳像束在傳送圖像時,首先將圖像分割成網(wǎng)眼狀,即一幅圖像被無數(shù)根光纖分解成無數(shù)個像元,然后再傳送出去。一根光纖負(fù)責(zé)傳送一個像元,無數(shù)根光纖便能將整幅圖像傳送到另一端。如果要使圖像傳送得清晰,就要盡可能選用直徑較細(xì)的光纖,因為光纖越細(xì),在一定的傳像束上就能容納進(jìn)更多的光束,這樣就能傳送更多的像元。顯然,像元越多,圖像就越清晰。
現(xiàn)在應(yīng)用的傳像束由上萬根光纖組成,要把這么多光纖整齊地排列起來可不是一件容易的事。排列好后,再用一種叫作環(huán)氧樹脂的有機粘合劑將兩端膠合,使光纖粘結(jié)固定,保證兩端光纖一一對應(yīng)。對兩個端面還要磨平和拋光。至于中間部分則不必粘牢,而是像二胡的弦那樣松散,只須在外面加上保護(hù)的塑料套管,這樣的傳像束既柔軟,又可以任意彎曲。
除了傳送圖像處,傳像束還能傳送一般的符號或數(shù)字,以及放大圖像或縮小圖像。
如要放大圖像,可以將傳像束做成一端大、一端小,就像錐體那樣。當(dāng)圖像元從小端傳到大端時,整幅圖像就被放大。反之,如將圖像從大端發(fā)送到小端,整幅圖像就被縮小了。
此外,利用光纖還可以改變圖像。如果根據(jù)需要有意打亂光導(dǎo)纖維的排列,就可以使出口端的像元并不落在原先對應(yīng)的點上,而落到主觀構(gòu)思的點上,于是圖像就改變了。如果將圖像元進(jìn)口端的光纖做成方形,而將出口端光纖做成圓環(huán)形,就能將方形的圖像元變成圓環(huán)形的像元。
總之,光纖傳像束有很大的發(fā)展?jié)摿?,在未來的光信息處理技術(shù)中將日益顯示其獨特的作用。