光纤的创造，带动了通讯领域内的革新，假如没有光纤供给大容量的高速通道，互联网也只能停留在理论想象阶段。假如说，20 世纪是电的年代，那么 21 世纪便是光的年代。光到底是怎么做到能通讯的？下面和小编一同学习一下光通讯相关的基础知识吧。
光波实际上是一种电磁波，在自由空间中电磁波的波长与频率成反比，两者乘积等于光速，即：
将电磁波的波长或频率按顺序排列组成电磁波谱，依据波长或频率的不同，电磁波能够分为射线区、紫外线区、可见光区、红外线区、微波区以及无线电波区和长波区。而用于通讯的波段主要是红外线区、微波区以及无线电波区，下面一幅图让我们分分钟了解通讯波段区分及对应的传达媒质。
本文的主角“光纤通讯”运用的是红外线波段的光波。说到这一点我们可能会疑问，为什么一定是红外波段？这个问题跟光纤资料也便是二氧化硅玻璃的光传输损耗有关，接下来就需要先了解光纤是怎么传输光的。
光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的接壤面会产生折射和反射，且折射视点随入射光的视点增大而增大。如下图中①→②。当入射角抵达或超越某一视点时，折射光会消失，入射光悉数反射回来，这便是光的全反射，如下图中的②→③。
不同的资料折射率不同，因而光在不同介质中传达速率不同。折射率用 n 表明，n=c / v，c 为真空中速度，v 为介质中的传达速度。折射率较高的介质称为光密介质，折射率较低的称为光疏介质。产生全反射的两个条件为：
为了防止光信号走漏和下降传输损耗，光纤中的光传输都是产生在全反射条件下的。
有了全反射光传达的基础知识，就很简单了解光纤的规划结构了。光纤裸纤分为三层：
第一层纤芯：坐落光纤的中心部位，成分为高纯度的二氧化硅即玻璃。芯径一般为 9-10 微米（单模）、50 或 62.5 微米（多模）。纤芯折射率较高，用来传送光。
第二层包层：坐落纤芯的周围，成分也是二氧化硅玻璃（直径一般为 125 微米）。包层的折射率较低，与纤芯一同构成全反射条件。
第三层涂覆层：最外层是加强用的树脂涂层。维护层资料强度大，能接受较大冲击，维护光纤不受水汽的腐蚀和机械擦伤。
光纤传输损耗是影响光纤通讯质量的一个很重要的要素。形成光信号衰减的主要要素有：资料的吸收损耗、传输时的散射损耗以及其他包含光纤曲折、受揉捏、对接损耗等要素形成的损耗。
光的波长不同，在光纤中的传输损耗也不同，为了尽可能减小损耗，确保传输作用，科学家们一直在致力于寻觅最合适的光。1260nm~1360nm 波长规模的光，由色散导致的信号失真最小，吸收损耗也最低，前期这一波长规模被采用为的光通讯波段，后来经过绵长的探索和实践，专家们逐步总结出一个低损耗波长（1260nm~1625nm）区域，这个波长区域规模的光，最适合在光纤中传输。所以光纤通讯运用的光波一般都是红外波段的。
多模光纤：传输多种形式，但模间色散比较大，约束了传输数字信号的频率，而且随传输间隔的添加这种约束会愈加严峻。因而多模光纤传输的间隔比较近，一般只要几公里。
往常运用的手机、电脑等通讯产品，发送的信息是以电信号的方法存在。进行光通讯时，首要要将电信号转换为光信号，经过光纤光缆传输后再将光信号转换成电信号，抵达信息传递的意图。根本的光通讯系统由光发送机、光接收机以及传输光的光纤回路构成，为了确保长间隔信号传输质量和提高传输带宽，一般还会用到光中继器以及复用器。
信号复用器：将多个不同波长的光载波信号，耦合到同一根光纤中进行传输，抵达传输容量倍增的作用。
光中继器：传输过程中，信号的波形和强度会产生劣化，因而需要将波形恢复到原信号那样规整的波形，加大光强。
假定传输 10 Gbps（每秒 100 亿个 0 或 1 信号）的信息，假如运用电通讯的话，每隔几百米就要进中继处理，调整一次信号。与此比较，运用光通讯的线 千米以上。调整信号的次数越少，本钱越低，另一方面，光纤的资料是二氧化硅，储量丰厚且本钱比铜线低得多，因而光通讯具有经济节能的作用。
比如说，现在和国外的朋友通话或上网聊地利，不像曾经那样声响会滞后。在电通讯年代，世界通讯主要是经过人造卫星作为中继传输，传输途径会变长，信号抵达较慢。而光通讯借助于海底光缆，缩短了传输间隔，因而信息传递愈加快速。因而运用光通讯能完成与海外更疏通的通讯。
电通讯会因电磁搅扰呈现过错，导致通讯质量下降。可是，光通讯不会遭到电噪声的影响，因而愈加安全可靠。而且因为全反射作业原理，信号彻底捆绑在光纤中进行传输，所以保密性杰出。
一般电通讯只能传输 10Gbps（每秒 100 亿个 0 或 1 信号）的信息量，与此比较，光通讯能够传输 1Tbps（1 万亿个 0 或 1 信号）信息量。
手机、电脑以及 IP 电话等运用网络的设备，将每个人与其地点区域、整个国家联系起来，乃至衔接至全球通讯网。比如说，电脑和手机宣布的信号集合在本地通讯运营商的基站和网络供货商设备中，再经过海底光缆中的光纤传输至世界各地。
视频通话、网购、电游、追剧等日常活动的完成，都离不开它在背面的助力支撑。光网络的呈现，让我们的日子变得愈加舒适快捷。
光通讯在日常日子中的使用场景还有许多，在此小编不一一列举，经过小编的科普，我们也能够考虑下往常日子中都有哪些地方使用了光通讯。
