光纤宽带是如何传输数据的？解读光导纤维传输原理

当你打开这篇文章浏览时，也许你正在使用着光纤宽带搭载着WIFI信号，将图文信息源源不断地传输到你的手机，也许你在使用5G移动信号，通过信号塔上传、下载数据，而这其中扮演重要的介质的便是我们日常有所耳闻的光导纤维。为何从前几年开始，移动联通数据通信公司开始撤掉原始的电话线宽带，转而全面普及建设光导纤维了呢？毫不客气的说，那当然是因为网速会变快，信号会变强！那又为何会使网速变快、使信号变强呢？

首先，光导纤维传输数据是通过“光的全反射”来完成的，我们最为熟知的就是反射，当光照在表面粗糙度很低的平面或者曲面上时，会改变传播路径，比如灯光照射到镜子上发生反射。同理，当光按照指定角度照射到光导纤维里时，会发生有规律的反射，而这种反射因为是在密闭的光导纤维中发生的，因此并不会有任何的光泄露或者被吸收，这就是光的全反射。

要想实现光的全反射并不容易，虽然我们至今获得了突破性的成果，但是光线传输仍然有进步空间，光导纤维结构是中空的，传输通道的材质大部分是SiO2（二氧化硅——玻璃的主要构成材料），也有塑料的，通道外有一层物质，是用来防止光线逸出的，这样的光导纤维通道的折射率非常低，这样就使得信号传输衰弱的更慢，也就是传输距离更长。

尽管光纤折射率极低，但是任何产品都不会如此完美，注定是会有衰弱的，因此在光纤系统中搭建中继器和放大器是非常必要的。中继器用于光纤传输信号衰弱至一定程度的一处，但不能是减弱到没有，中继器的作用主要是将衰弱了的光转化为电信号后再转化为光信号。放大器的作用类似，都是为了使信号传播更远。

光导纤维具有价格优势，而且还具有重量优势，光纤制成电缆通常是集成化的，数以百计的光纤捆绑在一起，每根光纤都可独立传输海量数据，因此光纤具有的优势是巨大的。

光纤的应用范围是极其广泛的，不仅用于数据传输，还可用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等方面。