光纤除了可作为因特网高速数据存取的线路之外,还可以应用于其它领域,例如光纤到府(Fiber To The Home;FTTH)或影像传输等等。其实利用光纤进行通信的构想,早在50年代就曾被提出,不过当时通信用高透明玻璃的制作技术,与发光/收光组件等周边技术还不成熟,使得光纤通信始终无法实用化,直到70年代美国康宁发表传输损失为20dB/km的光纤之后,光纤通信与半导体雷射才正式开始商业化的应用研究,90年代更快速成为生活中的一部份,有鉴于此本文将详细介绍有关光纤通信的硬件结构。
光通信的发展经纬
早期的光纤属于多模光纤(Multi Mode Fiber;MMF),由于导通光线core部位的折射率为一定值,因此多模光纤又称为SI型光纤(Step Index Type Fiber),折射率呈二次方分布的光纤则称为GI型光纤(Grated Index Type Fiber)。早期光源的波长虽然只有850nm左右,不过传输损损失却高达2.5dB/km,相较之下90年代波长为1300nm的传输损失只有0.5dB/km。1300nm最大缺点是发光组件的价格非常昂贵,由于1300nm是继850nm之后第二个实用化光源,所以称为「second window」,接着问世的1550nm光源则称为「third window」。由于GI型光纤属于多模光纤,因此若与单模光纤(Single Mode Fiber;SMF)比较时,就会发生所谓的传输带宽极限等问题。带宽1300nm的单模光纤,在1310nm波长时具有波长分散等于0的特征,由此可知虽然光纤可作高速传输,不过光纤本身也有所谓的「分散」困扰,使得传输速度受到一定的限制。由于1310nm的光源分散是0,因此很快就成为市场主流。 ... ...