头发丝大小的光纤是怎么传输信息的
头发丝粗细的光纤,是现代通信的“信息高速公路”。它如何传输海量数据?关键在于光的特性与巧妙设计。
光纤由纤芯和包层组成,纤芯折射率高于包层。当光从纤芯射向包层,满足一定角度时会发生全反射,像“光在管道里反弹”,沿光纤向前传播。信息传输时,电信号先通过激光器或LED转换成光信号——用强光表示“1”,弱光或无光表示“0”,形成二进制代码。
光信号以接近光速(每秒约30万公里)在光纤中传输,因全反射几乎无损耗,可传输几十甚至上百公里。到达目的地后,光探测器将光信号转回电信号,还原成文字、图像等信息。
光纤带宽极大,一根可同时传输数百万路电话或数千套高清视频,且抗电磁干扰、保密性强,成为互联网、5G等的核心传输介质。