PLC通信介质中的光纤简介

    光纤是一种传输光信号的传输媒介。光纤的结构如图7-4所示，处于光纤最内层的纤芯是一种横截面积很小、质地脆、易断裂的光导纤维，制造这种纤维的材料可以是玻璃也可以是塑料。纤芯的外层裹有一个包层，它由折射率比纤芯小的材料制成。正是由于在纤芯与包层之间存在着折射率的差异，光信号才得以通过全反射在纤芯中不断向前传播。在光纤的最外层则是起保护作用的外套。通常都是将多根光纤扎成束并裹以保护层制成多芯光缆。    从不同的角度考虑，光纤有多种分类方式。根据制作材料的不同，光纤可分为石英光纤、塑料光纤、玻璃光纤等；根据传输模式不同，光纤可分为多模光纤和单模光纤；根据纤芯折射率的分布不同，光纤可以分为突变型光纤和渐变型光纤；根据工作波长的不同，光纤可分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。    单模光纤的带宽最宽，多模渐变光纤次之，多模突变光纤的带宽最窄；单模光纤适于大容量远距离通信，多模渐变光纤适于中等容量中等距离的通信，而多模突变光纤只适于小容量的短距离通信。
    图7-4    光纤的结构    在实际光纤传输系统中，还应配置与光纤配套的光源发生器件和光检测器件。目前最常见的光源发生器件是发光二极管( LED)和注入激光二极管(ILD)。光检测器件是在接收端能够将光信号转化成电信号的器件，目前使用的光检测器件有光电二极管( PIN)和雪崩光电二极管(APD)，光电二极管的价格较便宜，然而雪崩光电二极管却具有较高的灵敏度。    与一般的导向性通信介质相比，光纤具有很多优点；    ①光纤支持很宽的带宽，其范围大约在1014～1015Hz之间，这个范围覆盖了红外线和可见光的频谱。    ②具有很快的传输速率，当前限制其所能实现的传输速率的因素来自信号生成技术。    ③光纤抗电磁干扰能力强，由于光纤中传输的是不受外界电磁干扰的光束，而光束本身又不向外辐射，因此它适用于长距离的信息传输及安全性要求较高的场合。    ④光纤衰减较小，中继器的间距较大。采用光纤传输信号时，在较长距离内可以不设置信号放大设备，从而减少了整个系统中继器的数目。    当然光纤也存在一些缺点，如系统成本较高、不易安装与维护、质地脆易断裂等。