Broadband Light Sources For Optical Fiber Communication

光纤通信宽带光源

宽带光源 (BLS) 与单色光源不同,它能产生波长范围广泛的光。这类光源依赖于二极管泵浦掺铒光纤的自发辐射增强。宽带光源尤其有用,因为它们能够发射各种波长的光。

钨卤灯通常由稳定的直流电源驱动,是近红外光谱中最常用的宽带光源。该光源寿命长,在近红外波段提供高能量,卤素灯的作用是将钨蒸气返回到灯丝。宽带光源经常被激光器取代,激光器可产生相干且几乎单色的输出。

在这篇博客中,我们将研究光纤通信的主要方面以及宽带光源如何用于光纤通信。

光纤通信宽带光源

什么是光纤通信?

光纤通信,顾名思义,是一种利用光纤传输和接收数据或信号的宽带连接方式。它通常使用玻璃或塑料电缆,以解决传统铜缆速度慢、传输距离带宽能力有限的问题。语音、视频和遥测数据都可以通过这种通信方式在局域网或远距离传输。

在大多数系统中,这些宽带光源通常是半导体激光二极管或激光二极管。虽然其他方面与其他宽带连接相同,但其高速能力才是光纤宽带区别于竞争对手的关键。

为什么光纤通信首选宽带光源?

如前所述,为了实现无故障的互联网使用,快速连接始终优于低速连接,而光纤通信显然能够提供这种连接。以下是光纤优于其他宽带光源的几个原因:

  • 对于在家工作并依赖互联网作为主要来源的专业人士来说,光纤提供的高速、无缝互联网连接是不可替代的。
  • 当需要更高级的性能时,例如当光纤链路必须在更长的距离和更高的数据速率下运行时,就会使用宽带光源。
  • 宽带光源的定向输出显著提高了光进入光纤电缆的传输效率。 
  • 在人们可能在多个设备之间共享互联网连接的环境中,例如住宅区、商场、餐厅、公司办公室和企业,光纤提供的快速、安全的互联网连接始终是一个加分点。
  • 宽带光源的直接调制很常见。这是一种将数据转换为光信号的直接而有效的方法。
  • 宽带光源的光谱带宽有限,因为它们产生的是相干光。 因此,BLS 可以以更快的速度传输数据。

宽带光源在各行业的应用:

  1. 光谱学:紫外光谱法广泛应用于各种科学领域,例如药物检测、饮料行业的质量控制以及化学研究等。这种方法可以测定物质吸收或透射的紫外光或可见光的特定波长数量。这项工作是使用宽带光源完成的。
  1. 法医调查:为了破案并得出结论,鉴定犯罪现场的生物证据(例如血液、精子、唾液和尿液)至关重要。然而,这项工作非常艰巨,无法通过标准照明完成。因此,我们需要专用或独一无二的光源,例如宽带光源。
  1. 光泵浦:光泵浦通常使用宽带光源。此处,光泵浦是指利用光能将系统中的原子从一个能级跃迁到另一个能级。 宽带或宽谱通常用于实现能级间的跃迁。
  1. 生物医学成像:内窥镜利用光纤生成人体内部的图像。医生可以将一束光纤插入体内。这样,医生就能清晰地看到体内图像,从而简化微创手术,还能检测出癌症等疾病。
  1. 光纤传感:在光纤传感中,光纤用作传感器来监测应变、温度、压力和其他参数。

光纤通信宽带光源的未来范围:

光纤网络是全球宽带网络的关键电信基础设施。低延迟的宽带信号传输是各种应用的关键需求。未来几年,光纤网络将在许多行业中发挥重要作用。

据估计,到 2025 年,光纤市场的复合年增长率可能增长约 8.0%,这意味着更多行业将对这项技术提供的解决方案感兴趣。

光纤宽带能够提供接近 1GBps 的速率,是互联网接入的未来。在美国等国家,光纤服务已广泛应用于企业甚至家庭。如果您想了解更多关于宽带光源及其应用的信息,请查看我们的博客:宽带光源的定义与应用

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