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光纖傳輸信號易受電磁干擾影響的原因分析
摘要:隨著科技的飛速發展,光纖通信的出現極大地提高了通信的速度和質量。但是,現實中光纖傳輸信號易受電磁干擾影響,從而導致通信信號的質量下降。本文將從信號傳輸原理、傳輸介質、環境因素和設備因素4個方面分析光纖傳輸信號易受電磁干擾影響的原因。
一、信號傳輸原理
1、信號傳輸原理的簡單介紹
光信號在光纖中傳播時,其速度較快,可達光速的70%至90%,且光強度隨傳輸距離衰減較慢。但是,在光纖傳輸的過程中,如果光纖的絕緣性能較差,或者光信號轉接器、光放大器等設備存在失效或者損壞等情況,也會導致光信號的質量下降。
2、信號傳輸原理引起光纖易受電磁干擾的原因
光纖傳輸信號的基礎,是光的傳輸和反射,而電磁波信號則可能對光纖中的光信號產生干擾,從而影響信號的質量,導致光纖易受電磁干擾。
3、光纖傳輸信號光電轉換帶來的影響
在光纖的傳輸過程中,為了實現既有數據傳輸,又可以進行光電轉換,通常需要使用一些光電轉換設備。光電轉換設備通常都是由對外界干擾比較敏感的半導體材料構成,因此在信號的光電轉換環節中,有可能會受到電磁干擾影響。
二、傳輸介質
1、傳輸介質的簡單介紹
光纖傳輸的介質并不直接是光,而是光在光纖中的傳播和反射。通常的光纖傳輸介質主要分為三類:單模光纖、多模光纖和特殊光纖。其中,單模光纖的干擾特性最差,易受到電磁波干擾。
2、光纖傳輸介質引起光纖易受電磁干擾的原因
光纖為了避免信號的損耗,其內部空氣是幾乎被排除掉的。因此,光纖中的載能量極其微弱,其電磁場極小;然而信號進入光頭后,通過光頭焦距小區,當傳輸距離過長,光信號的橫向分布就變得寬了,系統帶寬變窄,也就更容易受到電磁干擾。
3、光纖傳輸介質所產生的熱效應
在光纖傳輸的過程中,電信號會被光電轉換裝置轉化為光信號,而相應的光信號也需要通過相同的光電轉換裝置變換成電信號,這時就會產生少量的熱影響。這種熱影響,可能會影響到光纖的傳輸特性,也會對光纖抗電磁干擾產生影響。
三、環境因素
1、環境因素簡單介紹
光纖傳輸信號的狀況同樣與其所處的環境相關,大氣中的電場、磁場等都可對光纖造成電磁干擾。同時,近年來大氣污染也越來越嚴重,空氣中的線路和雷擊等,也會對光纖產生干擾。
2、電力干擾
光纖通信系統的工作環境往往都是在電力磁場中,由于光纖通信線路與電線間的距離是比較近的,因此電力干擾的影響就比較顯著。尤其是在高壓輸電線下,電力干擾的影響會更加突出。
3、惡劣氣候的影響
在山區等惡劣氣候下,常常容易出現雷電天氣,這種環境下對光纖的電磁干擾是巨大的,而且極難避免。
四、設備因素
1、設備因素的簡單介紹
除了上述因素以外,光纖傳輸設備的性能和質量同樣會影響信號傳輸的質量。在生產過程中,設備制造的精度、標準化等方面,都會對光纖設備的防護性能產生影響。同時設備運行中的零部件松動、老化也可能會引起光纖信號受到電磁干擾。
2、設備損壞引起的影響
在設備損壞的情況下,能夠對光纖信號傳輸的質量造成較大的影響,從而導致系統的故障。這種情況下,如果不能及時定位損壞設備,將會對系統的運行產生嚴重影響。
3、設備頻散現象及其影響
在設備出現頻散的情況下,帶來的影響同樣也是重大的。這種現象介紹多種信號同時傳輸時的相互影響,帶來的干擾是不容忽視的。
五、總結:
本文主要從信號傳輸原理、傳輸介質、環境因素和設備因素4個方面分析了光纖傳輸信號易受電磁干擾影響的原因。在分析過程中,我們發現影響較大的包括傳輸介質、設備因素等。針對這些問題,我們可以找到相應的解決方案,以降低或消除光纖傳輸信號易受電磁干擾的問題。
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