光纤网络是一种用于沿玻璃或塑料纤维进行长距离传输光脉冲信息的技术。光纤网络提供了高速、高带宽、高可靠性、高安全性、低延迟、长距离传输以及良好的电磁兼容性(EMC)。有几种不同类型的光纤网络,例如光纤到户(FTTH/FTTP)、光纤到机柜(FTTC)和光纤到塔(FTTT)。FTTH覆盖从电信运营商的中心办公室到用户家整段距离;FTTC的覆盖距离是从中央办公室到街道机柜的部分,使用铜缆完成机柜到用户家庭的最终连接;而FTTT是指将电信网络连接到蜂窝网络塔。
光纤网络的工作原理是什么?
光纤网络是由一束玻璃或被称为光缆的塑料线束组成,传输已被转化为光的数据。光在被计算机转换为数字信号后,通过激光沿光纤网络传输信号。光沿着光缆传播,如此便不会被玻璃或塑料的镜面反射出去。光缆由两层玻璃如纤芯和包层组成,纤芯为光的传播提供了途径,包层则是包裹在纤芯上的一层玻璃。光缆可以分为单模(SM)和多模(MM)两种类型。单模(SM)光缆拥有更小的核心,能够配备激光二极管进行长距离传输。多模(MM)光缆通过更大的核心传输LED光,光在短距离内以多条路径反射。
各产业的应用
各个行业中所应用的光纤网络提供了比铜缆更高的性能,允许长距离传输、高传输速率、高可靠性、高带宽、耐高温、抗电磁干扰、低衰减以及更薄更轻。光纤网络在工业领域覆盖了广泛的应用面,下文将详细说明。
电信产业
没有光纤网络的帮助,如今也无法实现如此便捷的通讯。光纤网络的落实使得人们能够在长距离及短距离的环境下更快地建立联系。光纤网络持续发出强信号,以确保整个连接过程中都有清晰地通讯。电信行业使用光纤网络传输电话信号,该行业的应用包括互联网、CATV、HDTV、视频点播及其他应用。
计算机网络产业
使用高速光纤网络进行连接的计算机,传输数据会变得更加容易。这能够有效节省时间提高整体办公效率,任何使用计算机的人都不需要花费过多的时间在等待关键数据传输上了。例如,现代证券交易所就非常依赖他们计算机网络中所采用的光缆技术,因为他们需要在尽可能短的时间内传输大量的关键数据。
智慧城市产业
随着城市地区建设布局愈发复杂,城市对智能系统的需求也逐步增加。为了帮助公共管理以及提高人们的生活质量,需要更加智能的解决方案。在智慧城市中,光纤网络扩展了FTTH,被用于学校互连、医院、交通指示灯系统、公共安全系统(民防、消防员、警察)等服务。光纤网络为智慧城市提供了通信和网络基础设施,以将大量数据传输到云系统。
医疗产业
光纤网络应用于各种医疗工具(内窥镜、胃镜、关节镜和支气管镜),以提供精准的照明帮助医护人员更加直观地了解患者病情,它对微创医疗程序的生物医学传感器也有较大的帮助。由于光纤网络不受电磁干扰,因此非常适合各种测试,如MRI和CAT扫描、X光、光疗法、手术显微镜以及去除动脉斑块和肾结石等。
军工业
光纤网络在军工业除了能够提供温度传感的功能以外,军工业还会使用光纤网络作为通信和信号传输的手段。一般用于飞机与潜艇,以帮助改善命令输入和车辆反应之间的响应时间。
自动化产业
光纤网络用于自动化产业,以提供不会出现故障高度可靠的网络设备,从而维持生产收入以及工人安全。它还为常见的行业问题提供了有效的解决方案,例如电器噪声、温度波动、高振动、化学品泄漏和电缆弯曲。
交通运输业
光纤网络应用于交通运输业,用于监督和控制铁路、地铁、高速公路、水路、汽车和航空航天的系统通信。它还通过提供实时数据控制和增加带宽的交通监控设备提高整体的安全性。
能源与公共事业
光纤网络在能源和公共事业中发挥着重要的作用,以扩大可再生能源(风能、太阳能)、化石能源(石油、天然气)、核能、电力传输(HVDC公用事业、陆上和海上高压设施)等替代能源和配电(变电站、开关设备、智能电网)。此外,光纤网络还有助于热点检测和定位以及载流量(实时热额定值)。
石油与天然气业
在石油与天然气行业,光纤网络以更小的占地面积提供更多的带宽,从而节省空间、重量和安装时间。此外,还有助于检测材料疲劳度、油藏、泄露和流线堵塞以及热油回收。
矿业
在恶劣的采矿环境中维持通信对工人来说极其重要,光纤网络有助于提高恶劣采矿环境中通信的可靠性与安全性,同时光纤网络还能够为采矿业提供高速数据、低延迟、抗干扰、防水、灵活性、过程控制和传送带实时监控。
总结
工业应用中的光纤网络涵盖了从电信到计算机网络、智慧城市、医疗、军事、自动化、交通、能源和公共事业、石油和天然气以及采矿应用。