【正文】 幸好 ， 目前這種激光器在技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家已投入商業(yè)應(yīng)用 ， 可以傳輸 60~120路質(zhì)量?jī)?yōu)良的彩色電視信號(hào) 。 在這種 SCM系統(tǒng)中 ， 視頻基帶信號(hào)對(duì)射頻副載波的調(diào)制 ， 可以采用調(diào)頻 (FM)或調(diào)幅 (AM)。 模擬通信系統(tǒng)除占用帶寬較窄外 ， 還有電路簡(jiǎn)單 、 價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn) 。 數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)是占用頻帶較寬 ， 系統(tǒng)的頻帶利用率不高注：這里沒(méi)有考慮語(yǔ)音 、 視頻壓縮編碼和多元制數(shù)字調(diào)制的作用 。 ④ 容易實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的保密通信 。 ② 可以用再生中繼 ， 傳輸距離長(zhǎng) 。 數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下： ① 抗干擾能力強(qiáng) ， 傳輸質(zhì)量好 。 數(shù)字通信系統(tǒng)用參數(shù)取值離散的信號(hào) (如脈沖的有和無(wú) 、 電平的高和低等 )代表信息 ， 強(qiáng)調(diào)的是信號(hào)和信息之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；而模擬通信系統(tǒng)則用參數(shù)取值連續(xù)的信號(hào)代表信息 ，強(qiáng)調(diào)的是變換過(guò)程中信號(hào)和信息之間的線性關(guān)系 。 靈敏度是衡量光接收機(jī)質(zhì)量的綜合指標(biāo) ， 它反映接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí) ， 接收微弱光信號(hào)的能力 。外差檢測(cè)方式的難點(diǎn)是需要頻率非常穩(wěn)定 ， 相位和偏振方向可控制 ， 譜線寬度很窄的單模激光源；優(yōu)點(diǎn)是有很高的接收靈敏度 。 檢測(cè)方式有直接檢測(cè)和外差檢測(cè)兩種 。 光接收機(jī)由光檢測(cè)器 、 放大器和相關(guān)電路組成光檢測(cè)器是光接收機(jī)的核心 。 因此 ， 作為光源的激光器的發(fā)射波長(zhǎng)和作為光檢測(cè)器的光電二極管的波長(zhǎng)響應(yīng) ， 都要和光纖這三個(gè)波長(zhǎng)窗口相一致 。 石英光纖在波長(zhǎng) μm色散為零 ， 帶寬極大值高達(dá)幾十 GHz 單模光纖配合半導(dǎo)體激光器 ， 適合大容量長(zhǎng)距離光纖傳輸系統(tǒng) ， 而小容量短距離系統(tǒng)用多模光纖配合半導(dǎo)體發(fā)光二極管更加合適 。 實(shí)際工程中使用的是容納許多根光纖的光纜 。 因?yàn)榉?、 頻率或相位調(diào)制 ， 需要幅度和頻率非常穩(wěn)定 ， 相位和偏振方向可以控制 ， 譜線寬度很窄的單模激光源 ， 并采用外調(diào)制方案 ， 所以這些調(diào)制方式只在新技術(shù)系統(tǒng)中使用 。 目前有多種調(diào)制器可供選擇 ， 最常用的是電光調(diào)制器 。 目前有直接調(diào)制和間接調(diào)制 (或稱外調(diào)制 )兩種調(diào)制方案 ， 如圖 。 光發(fā)射機(jī)的性能基本上取決于光源的特性 ， 對(duì)光源的要求是輸出光功率足夠大 ， 調(diào)制頻率足夠高 ， 譜線寬度和光束發(fā)散角盡可能小 ， 輸出功率和波長(zhǎng)穩(wěn)定 ， 器件壽命長(zhǎng) 。 例如 ， 在光纖線路中插入光纖放大器組成光中繼長(zhǎng)途系統(tǒng) ， 配置波分復(fù)用器和解復(fù)用器 ， 組成大容量波分復(fù)用系統(tǒng) ， 使用耦合器或光開(kāi)關(guān)組成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) ， 等等 。 光載波經(jīng)過(guò)光纖線路傳輸?shù)浇邮斩?， 再由光接收機(jī)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 。 為提高傳輸質(zhì)量 ， 通常把這種模擬基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)制 (FM)、 脈沖頻率調(diào)制 (PFM)或脈沖寬度調(diào)制 (PWM)信號(hào) ， 最后把這種已調(diào)信號(hào)輸入光發(fā)射機(jī) 。 對(duì)于數(shù)字電話傳輸 ， 電話機(jī)把話音轉(zhuǎn)換為頻率范圍為 ~ kHz的模擬基帶信號(hào) ， 電發(fā)射機(jī)把這種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) ， 并把多路數(shù)字信號(hào)組合在一起 。 為敘述方便 ， 這里僅以數(shù)字電話和模擬電視為例 。 ③ 有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng)；工業(yè)電視系統(tǒng) ， 如工廠 、 銀行 、 商場(chǎng) 、 交通和公安部門(mén)的監(jiān)控； 自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸 。 光纖在通信網(wǎng) 、 廣播電視網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng) ， 以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中 ， 都得到了廣泛應(yīng)用 。 總之 ， 光纖通信不僅在技術(shù)上具有很大的優(yōu)越性 ， 而且在經(jīng)濟(jì)上具有巨大的競(jìng)爭(zhēng)能力 ， 因此其在信息社會(huì)中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用 。 6. 節(jié)約金屬材料 ， 制造同軸電纜和波導(dǎo)管的銅 、 鋁 、 鉛等金屬材料 ， 在地球上的儲(chǔ)存量是有限的；而制造光纖的石英 (SiO 2)在地球上基本上是取之不盡的材料 。 無(wú)金屬光纜非常適合于存在強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的高壓電力線路周?chē)陀吞?、 煤礦等易燃易爆環(huán)境中使用 。 例如 ， 在美國(guó) A 7飛機(jī)上 ， 用光纖通信代替電纜通信 ， 使飛機(jī)重量減輕 27磅 (約 kg)， 相當(dāng)于飛機(jī)制造成本減少 27萬(wàn)美元 。 即使做成光纜 ， 在芯數(shù)相同的條件下 ， 其重量還是比電纜輕得多 ， 體積也小得多 。 表 WDM和 TDM光纖通信試驗(yàn)系統(tǒng)的傳輸能力 復(fù)用技術(shù) 傳輸容量/Gb 傳輸容量大 、 傳輸誤碼率低 、 中繼距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn) ， 使光纖通信系統(tǒng)不僅適合于長(zhǎng)途干線網(wǎng)而且適合于接入網(wǎng)的使用 ， 這也是降低每公里話路的系統(tǒng)造價(jià)的主要原因 。 因此 ， 用光纖比用同軸電纜或波導(dǎo)管的中繼距離長(zhǎng)得多 ， 見(jiàn)表 。 采用外調(diào)制技術(shù) ， 傳輸速率可以達(dá)到 40 Gb/s。 采用外調(diào)制技術(shù) ， 傳輸速率可以達(dá)到 40 Gb/s。 這種方法使線路傳輸容量數(shù)十成百倍地增加 。 在零色散波長(zhǎng)窗口 ， 單模光纖都具有幾十 GHz 圖 各種傳輸線路的損耗特性 1 0 0 01 0 01010 . 11 0 M標(biāo)準(zhǔn)同軸? 38 mm海底同軸光纖1 0 0 M 1 G 1 0 G 1 0 0 G 1 T 1 0 T 1 0 0 T 1 0 0 0 T頻率 / H zM ：( 注 )G ：T ：1061091012傳輸損耗/(dB 同軸電纜的損耗隨信號(hào)頻率的平方根而增大 ， 要減小損耗 ， 必須增大結(jié)構(gòu)尺寸 ， 但要保持單一模式的傳輸 ， 又不允許增大結(jié)構(gòu)尺寸 。 圖 部分電磁波頻譜 1 0 0 T H z1 0 T H z1 T H z1 0 0 G H z1 0 G H z1 G H z1 0 0 M H z1 0 M H z1 M H z1 ? m 可見(jiàn)光 線1 0 ? m1 0 0 ? m1 m m1 0 m m1 0 0 m m1 m1 0 m1 0 0 m中波 ( M F )短波 ( H F )米波 ( V H F )分米波 ( U H F )厘米波 ( S H F )毫米波 ( E H F )亞毫米 波遠(yuǎn)紅外 線近紅外 線( 光纖通信 用）頻率 波長(zhǎng) 名稱紫外線 為便于比較 ， 圖 。 20世紀(jì) 60年代 ， 微波通信技術(shù)已經(jīng)成熟 ， 因此開(kāi)拓頻率更高的光波應(yīng)用 ， 就成為通信技術(shù)發(fā)展的必然 。 隨著光纖產(chǎn)量的增加 ， 價(jià)格逐年下降 ， 促進(jìn)了光纖在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和新技術(shù)的研究 ， 推動(dòng)著光纖產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展 。 同年成纜光纖銷售量的 2300 104 km中 ， 單模為2130 10 4 km， 占 93%。 根據(jù)資料 ， 僅光纜產(chǎn)品一項(xiàng) (約占整個(gè)光纖通信產(chǎn)品的一半 )， 1995年在世界市場(chǎng)銷售額達(dá) 38億美元 ， 預(yù)測(cè) 2022年可達(dá) 85億美元 ， 2022年可達(dá) 155億美元 ， 10年中復(fù)合年增長(zhǎng)率 (CAGR)為 15%。 此后 ， 光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從多模發(fā)展到單模 ， 工作波長(zhǎng)從 μm發(fā)展到 μm和 μm， 傳輸速率從幾十 Mb/s發(fā)展到幾十 Gb/s。 采用外調(diào)制技術(shù) ， 傳輸速率可達(dá) ~10 Gb/s， 無(wú)中繼傳輸距離可達(dá) 150~100 km。 (1976~1986年 )， 這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期 。 從此 ， 海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開(kāi) ， 促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展 。 隨后美國(guó)很快敷設(shè)了東西干線和南北干線 ， 穿越 22個(gè)州 光纜總長(zhǎng)達(dá) 5 104 km。T)公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為 μm的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器 。