@ 2011.06.24 , 08:00
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科普片: 光纤是啥?它是怎样工作的?[v]

[-]

大家都知道光纤到户上网速度超快,还有太平洋地下横跨大陆的也是光纤,不过很多人不太清楚光纤到底是咋工作的,这个视频里就对此进行了详细的解释。

光会在两种折射率差别较大材料的接触面反射,两个折射率差别越大,能发生全反射的角度越大。如视频中所见,桶中的丙二醇与空气的折射率差别较大,因此激光就在那塑料桶尿出来的那条丙二醇里来回反射。光纤也是一样的原理:内部是高纯度的玻璃,外部包裹一层折射率很低的材料,这样激光就被困在里面一路弹来弹去传输到另一头去了。

视频的后半部分讲的是有关模拟信号和数字信号转码的问题。这里关于PCM的知识也解释的挺形象的,看看那几个图就懂了。


(YouTube)


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TOTAL COMMENTS: 31+1

  1. swarley
    @6 years ago
    815519

    沙发?

  2. 815521

    弱弱的求字幕~

  3. sailingzyf
    @6 years ago
    815522

    没字幕啊?果断无视╮(╯▽╰)╭没文化真……

  4. koksaa
    @6 years ago
    815527

    纯看图的路过。。。囧

  5. 八咫猪
    @6 years ago
    815531

    “因此激光就在那塑料桶尿出来的那条丙二醇里来回反射。”……………………

    [33] XX [3] 回复 [0]
  6. 815535

    “尿”出来…一晚潮湿还真是一晚潮湿啊…

    [10] XX [0] 回复 [0]
  7. 功夫猫
    @6 years ago
    815537

    尿字用的好传神……

    [28] XX [0] 回复 [0]
  8. iplayer
    @6 years ago
    815541

    装上激光发射器,夜里嘘嘘更有趣!

  9. 815542

    ,因此激光就在那塑料桶尿出来的那条丙二醇里来回反射。

  10. 815550

    可以很负责任地告诉大家,在太平洋地下横跨大陆的光纤的工作原理不是弹来弹去能解释的…

  11. 815551

    尼玛啊!我点开那视频就出了15s的王老吉广告,然后就load不出来了

  12. 815556

    反正很快就是了。。。

  13. Passenger
    @6 years ago
    815565

    为什么我的尿里面没有光

  14. 变态绅士
    @6 years ago
    815569

    这不是物理学常识吗

  15. moenancy
    @6 years ago
    815577

    12.作者在第二段中使用了一个“尿”字,请分析其表达效果?能否将替换成“流”?为什么?
    今天晚上(准确的说是明天晚上?)出成绩的乃伤不起啊…

    [23] XX [1] 回复 [0]
  16. 815580

    复习初中物理……

  17. 微风徐徐
    @6 years ago
    815592

    @Passenger: 那得先吃下去一个激光发射器

  18. bayman
    @6 years ago
    815611

    俺正在使用中国电信光纤!!!!!!!!!
    下行带宽4M…
    上行带宽512k……….

    结论…光纤=高级电话线
    还tmd不能折

  19. indiana1211
    @6 years ago
    815759

    和我想的一样

  20. 815804

    那个转换说的好形象啊

  21. 自称Nip
    @6 years ago
    815856

    这下我更了解全反射了

  22. 老五
    @6 years ago
    815978

    一个尿子让我生洞的理解了高科技

  23. 816087

    刚看到文字解说我就想起来物理课上讲过了。。
    不过啥时候我才能不看字幕不看文字解说挺懂这种英语啊。。。残念。。

  24. aficionado
    @6 years ago
    816203

    科技什么的真帅气

  25. 水表
    @6 years ago
    816223

    没字幕?

  26. 816258

    在实验室曾经连续几天用氢氟酸给光纤去“包皮”,瞪着眼睛看那小细玩意,差点没给累瞎了。。。

  27. 友駬思鸫
    @6 years ago
    816270

    文思如尿崩
    谁与楼主争锋
    !!!

  28. hello904
    @6 years ago
    816587

    555 我的英文听力水平啊 捂脸……

  29. 817579

    很负责的告诉你,基本原理就是这样的。这里描述的是光的性质,及用来在传输上,而不是两边终端的编码解码方式@lala:

  30. M-Superman
    @6 years ago
    817698

    最后说的那是色散吗?

  31. 819710

    这只是给小孩子看的啦,其实光纤导光的过程复杂的很多
    最早的光通讯在20世纪的第一个10年就在贝尔实验室诞生了
    但是第一根可以用于实际通讯的低衰减光纤诞生于1971年
    而商业化的数字光纤通讯系统的应用是在80年代和90年代
    所以别看光纤就是一根玻璃纤维,其实制造它真的很不容易
    光纤有渐变折射率和阶跃折射率的区别,就是径向的折射率变化的区别
    阶跃折射率光纤上只有一次全反射,渐变折射率是经过多次折射后再发生全反射
    阶跃折射率光纤中传播的所有路径上的折射率都是不变的
    沿光中心传播的光和经过反射的光之间会有路径距离差,这样带来了时延
    而渐变折射率中,折射到全反射的过程中折射率会逐渐降低,光的传播速度会加快
    这样不经过反射和经过反射的光之间的时延比阶跃折射率光纤中两种光的时延会小
    这种时延被称为波导色散,渐变折射率光纤可以抑制这种色散
    色散会让一个光信号脉冲展宽,这样可能让前后的信号重叠引起传输错误
    光纤导光还涉及到电磁场的模式,单模光纤就是只允许一个模式的电磁波通过的光纤
    如果光纤通过多个模式传播光信号,不同模式之间也会产生时延,带来模式色散
    远距离传播时还要使用光放大器和中继器放大信号和重整波形
    光放大器是很重要的发明,这个是在80年代诞生、90年代商业化运用的
    因为中继器需要经过光-电-光的转换,带来额外的时延,而光放大器不需要经过这种转换
    光纤的信息传输速率是极大的
    楼上某位同学的4M宽带是利用电话线的ADSL而不是部署在主干网上的光纤系统
    ADSL是利用话音线路(铜线)上语音信号外多余的频带,其上下行是不对称的
    即使是FTTH也是很多用户共用一条光纤的带宽
    一条单模光纤经过波分复用后信息传递速率可以达到40G/s
    如果光孤子传输能商业化运用,经过波分复用一条光纤可以达到320G/s的传输速率
    PCM其实是语音数字化的一种标准,通过时分复用一根光纤可以传播多路的PCM信号,PCM也比视频中的形式复杂地多
    PCM对语音信号的量化是非均匀的,就相当于低的音量用很小的尺寸标准去量,高的音量就用大的尺寸标准去量
    同样是4bit编码,语音信号经过非均匀量化比均匀量化编码有更好的话音质量
    不同地区的语音适合不同的非均匀量化形式
    普通话和日语的量化形式是不一样的,如果你打电话去日本,还要在国际接口局经过量化的转换
    PCM的数字编码是折叠码,传输中如果出现误码,音量上不至于频繁出现跳变
    最后数字信号通过内插函数还原成连续的语音信号
    这是根据采样原理,对一定频带的信号用其最高的频率的双倍进行采样,可以无失真还原该信号

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