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光纖的應用與發展 指導老師:詹 松 學生: 應外3B 陳珊婷
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何謂光纖 「光纖」就是能輸送光線的纖維。其實它與能輸送自來水的水管以及能輸送瓦斯的瓦斯管一樣,只是管子的粗細小了許多,管徑的大小大約只有萬分之一公尺,只比頭髮稍粗。「光纖」的主要功用就是傳輸「光波」,因為「光波」在空氣中傳送都是沿直線進行,很容易被障礙物阻擋,所以需要「光纖」來幫忙輪送。
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光纖通信的發展史 光纖通信是七十年代,發展起來的一門新興技術。光纖是光導纖維的簡稱。它是由玻璃材料(SiO2),抽絲而成的一種光傳輸媒體。以光波傳送資訊,以光纖為傳輸介質的通信方式,稱為光纖通信。從近代科技的發展史來看,光纖通信的一個重大發明。
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光纖通信的優點 (一) 通信容量大 理論上,兩根光纖,可傳送上百萬個電話、和上百個電視節目。目前已成功地完成了,三萬路電話的系統(同軸電纜的通信容量,最高只能傳送108,000個電話),極適合於數位信號的傳輸。
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光纖通信的優點 (二) 中繼距離長 光纖的突出優點之一,就是損耗小。目前,光纖的最低損耗,已達0.2dB/km,甚至更低。若光傳送15公里,光強度,還有原來的一半。有人比喻說,如果有一根針,沉入10公里深的海底,假如海水的透明度與光纖相同,那麼人在海面上,可以把針看得非常清楚。
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光纖通信的優點 (三) 不受電磁干擾 光纖是由,非金屬的石英介質材料構成。因此,光纖通信,不受電磁干擾,傳送資訊保密性強。
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光纖通信的優點 (四) 資源豐富 光纖的主要構成材料,是二氧化矽玻璃,其資源十分豐富。相對於用以製做電纜的銅、鉛等材料,可以說是取之不盡、用之不竭。
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光纖通信的優點 (五) 光纜重量輕、體積小 相同話路的光纜,要比電纜輕90%- 95%(光纜重量僅為,電纜重量的十分之一到二十分之一),而直徑不到電纜的五分之一。故運輸和架設,都比較方便。當然光纖通信,除上述優點之外,光纖本身也有一些缺點。如光纖質地脆、機械強度低、需要比較好的切割及連接技術,分路、耦合比較麻煩。但這些問題,都會隨著科技的發展,而變得容易解決。
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都會光纖網路 將光纖網路的優點帶到都會網路與企業網路環境,可消除壅塞、提高效能與經濟效益,並實現新的加值服務。都會光纖網路在90年代中期,主要是提供語音電路,也就是以DS1與DS3提供專線服務。但是在新的多重服務、資料中心環境下,狀況已經大為改觀,取而代之的是以區域網路到區域網路的連接、高頻寬需求的多媒體服務、以及大量使用網際網路的環境。
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都會光纖網路的優點 解決都會數據傳輸壅塞的問題。 減少壅塞、成本、以及斷線的可能。
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光纖乙太網路 突破企業區域網路與服務供應商骨幹網路的接取瓶頸。在企業內部網路中,有將近80%的通訊流量是在乙太網路上進行。這些流量通常起始於十億位元(gigabit)的區域網路,到達兆位元(terabit)的主幹網路。但在這兩者之間,在經過不能處理乙太網路的都會網路時,由於需要重新格式化,速度往往降至百萬位元(megabit)。
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光纖乙太網路技術提供以下 消除頻寬的瓶頸 可靠度 安全性 擴充性 每位元的成本更低 網路效能 相容性 封包級的頻寬管理 新服務的商機
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光纖的應用 「光纖」除應用在大量資訊傳輸之外,一般最常用的則是影像傳送,例如工程師可在安全距離檢查核能電廠的輻射區,「光纖」在醫學上的應用也很多,例如內視鏡,它是一根柔軟可彎曲且內含數條「光纖」的管子。當它滑入病人的嘴、鼻、消化道及其它心臟等由體外看不到的地方時,醫生便能由內視鏡看到內部變化,而減少進行冒險性手術的需要。
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光纖的應用 光纖也用於影像的傳送。我們到醫院照胃鏡、大腸鏡。醫生不用開刀,就可以從螢光幕裡看見我們身體內臟的情況,都是靠光纖電纜的幫助。使用光纖電纜,也使得核電廠的工程師可以在安全距離之外,來監督核電廠的運轉。
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光纖的應用 光纖也應用在特殊光纖、塑膠光纖、室內光纖、光纖放大器、VCSEL、LD、光纖收發模組、光纖連接器、陶瓷接管、被動元件、通訊設備、網路傳輸、光纖接頭、光纖窺視鏡、光纖熔接機、光纖照明系統...等等。
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光纖與理工的親密關係 光纖通信勢將引領風潮,使人類地球村的夢想進一步的落實,此皆有賴於工程師的投入與貢獻。就光纖系統的研究來說,機電學門無疑將扮演重要角色,從傳輸過程、接發送方式,更是可發展的主軸。此外,材料、化工學門亦不可或缺,高傳輸效益、低阻抗的材料發展,更將發揮臨門一腳的功效,值得後進者投入與發展。
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結論 在這個科技日新月異的時代,光纖將會逐漸成為我們日常生活中的一部分,現在除了我們最熟悉的光纖網路外,其他的科技產品也正在起步中, 光纖尺寸小,重量輕, 便於敷設及搬運原料資訊充裕但光纖彎曲的半徑不宜過小光纖終端不易處理分路及藕合操作也蠻繁瑣。 此外光纖的應用範圍很廣,光纖除了作通訊用途外,還可以用來製造內窺鏡等醫療器材、光纖感應器或光纖裝飾、交通、夜視感測器度量測量和控制工程顯微鏡學、顯微鏡學、機器視覺、照明、成像、健康、電荷耦合元件汽車等。所以逐漸替代銅線成為主要的通訊媒介。
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