打手勢(shì)、使眼色、揮旗子,這些都是人們用于傳遞信息的常見(jiàn)方式,可這些方式只適合近距離信息傳輸,所以,古代打仗時(shí),人們會(huì)用烽火、狼煙等方式來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸。隨著科技的發(fā)展,人們開(kāi)始用金屬導(dǎo)線來(lái)傳輸信息,比如有線電話、有線電視等,金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)短則根據(jù)信息傳輸距離的遠(yuǎn)近而定。不過(guò),隨著用戶的不斷增長(zhǎng),金屬導(dǎo)線傳輸信息的速度越來(lái)越慢了,于是,人們發(fā)明了光纖。
光纖的全名叫光導(dǎo)纖維,就是讓光在由玻璃或塑料制成的纖維中通過(guò)的一種工具。大家知道,當(dāng)一束光照到鏡子上時(shí),就會(huì)被鏡子反射到另一個(gè)方向去,而如果鏡面的光滑度足夠高,那么光線就會(huì)被反射得更遠(yuǎn)。研究證明,光在光導(dǎo)纖維中的傳導(dǎo)損耗比電在電線中的傳導(dǎo)損耗低得多,所以,現(xiàn)如今光纖被廣泛用于遠(yuǎn)距離信息傳輸。
微細(xì)的光纖一般被包覆在塑料護(hù)套中,被包覆后的光纖就是我們說(shuō)的光纜,它由十幾根或幾十根光纖組成。經(jīng)過(guò)塑料護(hù)套包覆后,光纖不僅能彎曲還不易斷裂。想要弄清楚光纖是如何傳遞光和信息的,我們需要先看一下光纖的內(nèi)部結(jié)構(gòu):光纖的核心部件就是由高透明的玻璃或塑料制成的玻璃芯,用于傳導(dǎo)光信號(hào);包在玻璃芯外層的叫包層,用于提高反射率;最外邊的一層用塑料或橡膠做成,用于保護(hù)內(nèi)部的光導(dǎo)纖維。
光纖的一端是發(fā)光二極管或激光發(fā)射裝置,另一端則是接收裝置。當(dāng)有光射出的時(shí)候,光就在光導(dǎo)纖維的玻璃芯內(nèi)開(kāi)始傳輸,這一過(guò)程中,光線不斷地碰到玻璃芯的內(nèi)壁,也就被不斷地反射,在反復(fù)的反射過(guò)程中,光就會(huì)被傳得很遠(yuǎn)了。
光被順利地傳送出去了,那信息又該如何傳輸成功呢?我們知道,計(jì)算機(jī)處理信息主要采用二進(jìn)制,也就是用數(shù)字“0”和“1”來(lái)組成不同的數(shù)字和數(shù)據(jù),圖像、聲音和文字等也都會(huì)通過(guò)解碼器被翻譯成由“0”和“1”組合成的不同的數(shù)字信號(hào)。在數(shù)字電路中,人們用“1”代表高電平,用“0”代表低電平,對(duì)應(yīng)的光信號(hào)就是“亮”和“暗”。那么,當(dāng)帶著不同數(shù)字信號(hào)的光從光導(dǎo)纖維中出來(lái)的時(shí)候,這些光會(huì)經(jīng)過(guò)特殊轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換,最終被重新“翻譯”成原來(lái)的圖像、聲音和文字,然后呈現(xiàn)在電視機(jī)、電腦或電話中,于是,我們就能很方便地看電視、上網(wǎng)和打電話了。
光纖的信息傳輸速度約是金屬導(dǎo)線的20倍,這一點(diǎn)在電腦網(wǎng)速方面表現(xiàn)尤其明顯,如果你家的電腦采用光纖接入的上網(wǎng)方式,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),在播放視頻或玩游戲的時(shí)候,電腦不那么“卡”了。
怎么樣,現(xiàn)在你對(duì)光纖有所了解了吧!