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淺談光纖傳輸原理及應用-2016/08/22

  光纖(Optical Fiber)是一種訊號傳輸線,因具有衰減低、通訊量大、傳輸品質高且不易受干擾等特性,目前被廣為應用在較長距離的電子訊號的傳遞,其材質有塑膠光纖、石英光纖、石英核心塑膠外殼光纖及多成分石英光纖等,日前較多市場佔有率為石英光纖。

  光纖傳輸原理是利用光在核心與外殼介面之間的全反射,而將光訊號局限在核心內傳輸,如圖一所示。依其傳播模態數目不同可分為多模光纖傳輸及單模光纖傳輸,如圖二所示(圖片節錄自網路),上二小圖為步階式折射率多模光纖及漸變式折射率多模光纖,第三小圖為單模光纖。單模光纖因較多模光纖傳輸距離遠、損耗低、體積小,目前市面上較多以單模方式傳輸訊號。

  然而電子設備內均為電子訊號,例如電視機、電腦或有線電話機,其內部均為電子訊號,當其要利用光纖線路傳輸時,則必須將欲傳遞的電子訊號轉換為光訊號,俟光訊號到達目的地時,再將光訊號轉換為電子訊號,如此才能達成訊號傳遞的目的,如圖三所示。

  光纖傳輸目前應用於淡水河流域水門抽水站的水情傳輸,藉由光纖將水門抽水站現場影像、水門開度、抽水機運轉轉速及水門水位等訊號利用光纖線路傳回淡水河流域水情中心,惟因部分地區因受限於地理位置,尚有多處無法藉由光纖線路傳輸收集水情資訊,如何提升淡水河流域光纖傳輸普及率是未來需要克服的問題。

相關圖片

  • 圖一
  • 圖二
  • 圖三

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