計算機控制-數(shù)據(jù)通信基礎-1

1、t1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)信息信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)模擬信號模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號在某個區(qū)間產(chǎn)生連續(xù)的值在某個區(qū)間產(chǎn)生連續(xù)的值產(chǎn)生離散的值產(chǎn)生離散的值電磁電磁 、電編碼、電編碼是一種連續(xù)變化的電磁波是一種連續(xù)變化的電磁波是一系列的電壓脈沖是一系列的電壓脈沖信號信號數(shù)字數(shù)字 、文字、字符等、文字、字符等模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)模擬信號模擬信號放大器放大器調(diào)制器調(diào)制器模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號數(shù)字信號 PCM編碼器編碼器數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)模擬信號模擬信號調(diào)制器調(diào)制器數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字信號數(shù)字信號 數(shù)字數(shù)字發(fā)送器發(fā)送器 注：脈沖

2、編碼調(diào)制（pulse code modulation，PCM ）；調(diào)制：數(shù)字信號模擬信號；解調(diào)：模擬信號數(shù)字信號。電磁電磁 、電編碼、電編碼：表示數(shù)據(jù)的二進制碼，在多條并行信道上同時進行傳輸。速度快、成本高、距離短。 ：表示數(shù)據(jù)的二進制碼，在一條信道上逐位順序傳輸。速度慢、費用低、距離遠。信道：傳輸介質(zhì)、信號轉(zhuǎn)換及處理設備等。信道：傳輸介質(zhì)、信號轉(zhuǎn)換及處理設備等。5、多路復用技術、多路復用技術DEMUX復用器復用器解復用器解復用器共享信道共享信道MUXFrequency Division Multiplexing 頻率頻率1頻率頻率3頻率頻率2頻率頻率4時間時間頻率頻率T4T3T2T1T1T2

3、T3T4多路復用器多路復用器多路分配器器多路分配器器1、信道被分成、信道被分成N個個互不重疊的頻帶；互不重疊的頻帶；2、每個信號占有一、每個信號占有一個頻帶；個頻帶；3、復用器把、復用器把N條輸入線輸入的數(shù)據(jù)組合；條輸入線輸入的數(shù)據(jù)組合；4、接收端根據(jù)每條頻帶的頻率將各路信號分離出來，恢復為原來的信號。、接收端根據(jù)每條頻帶的頻率將各路信號分離出來，恢復為原來的信號。上圖說明如下：上圖說明如下：1、語音信號經(jīng)過低通濾波濾掉、語音信號經(jīng)過低通濾波濾掉4kHz以上的頻率信號；以上的頻率信號；2、對濾波器輸出的語音信號進行調(diào)制（把語音信號調(diào)制為高、對濾波器輸出的語音信號進行調(diào)制（把語音信號調(diào)制為高頻模

4、擬信號，使每路的音頻均被調(diào)制到不同的頻譜中）；頻模擬信號，使每路的音頻均被調(diào)制到不同的頻譜中）；3、調(diào)制后的高頻模擬信號通過帶通濾波器，濾掉該語音頻率、調(diào)制后的高頻模擬信號通過帶通濾波器，濾掉該語音頻率以外的所有頻率；以外的所有頻率；4、接收、接收12個子信道的信息，并將它們作為一個信號在一條傳個子信道的信息，并將它們作為一個信號在一條傳輸介質(zhì)上發(fā)送出去。輸介質(zhì)上發(fā)送出去。Time Division Multiplexing 頻率頻率時間時間B C DB C DB C DB C DAAAAA在在 TDM 幀的位置不變幀的位置不變TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀頻率頻

5、率時間時間C DC DC DC DAAAATDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀BBBBB在在 TDM 幀的幀的位置不變位置不變0TSm1TSm1iii0TSm1TSm1iiimimiimiiimSmSSm112211) 1(111SSS 站的碼片序列站的碼片序列 S110ttttttm 個碼片個碼片tS 站發(fā)送的信號站發(fā)送的信號 SxT 站發(fā)送的信號站發(fā)送的信號 Tx總的發(fā)送信號總的發(fā)送信號 Sx + Tx規(guī)格化內(nèi)積規(guī)格化內(nèi)積 S Sx規(guī)格化內(nèi)積規(guī)格化內(nèi)積 S Tx數(shù)據(jù)碼元比特數(shù)據(jù)碼元比特發(fā)發(fā)送送端端接接收收端端Wave Division Multiplexing 15

6、50 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 70 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 8 2.5 Gb/s1310 nm20 Gb/s復復用用器器分分用用器器EDFA120 km 將將8路波長均為路波長均為1310nm的光信號分別調(diào)制為不同的波長，波長范圍為的光信號分別調(diào)制為不同的波長，波長范圍為1550-1557nm，每個光載波的間隔為，每個光載波的間隔為1nm； 經(jīng)

7、過復用器，一根光纖復用為經(jīng)過復用器，一根光纖復用為8路光載波信號。若一根單模光纖可實現(xiàn)路光載波信號。若一根單模光纖可實現(xiàn)2.5Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，復用為的數(shù)據(jù)傳輸率，復用為8路信號，光纖的傳輸速率提高到路信號，光纖的傳輸速率提高到8*2.5Gb/s。 信號每信號每35km加一信號放大器，若是使用摻鉺光纖放大器加一信號放大器，若是使用摻鉺光纖放大器EDFA，距離可達，距離可達120km。圖中使用。圖中使用3個摻鉺放大器，光復用器和光分用器之間的距離可達個摻鉺放大器，光復用器和光分用器之間的距離可達480km。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：以計算機為中心，通過數(shù)據(jù)傳輸通道，將分布數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：以計算機為中心，

8、通過數(shù)據(jù)傳輸通道，將分布在各處的數(shù)據(jù)終端設備連接起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信為目的的系統(tǒng)。在各處的數(shù)據(jù)終端設備連接起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信為目的的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型如下圖所示，由發(fā)送、傳輸和接收系統(tǒng)三大如下圖所示，由發(fā)送、傳輸和接收系統(tǒng)三大部分組成。部分組成。信源：信源：信息的發(fā)送端，是發(fā)出待傳送信息的設備；信息的發(fā)送端，是發(fā)出待傳送信息的設備；信宿：信宿：信息的接收端，是接收所傳送信息的設備。信息的接收端，是接收所傳送信息的設備。信號轉(zhuǎn)換設備：信號轉(zhuǎn)換設備：將信源發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成適合于在信道上傳輸?shù)膶⑿旁窗l(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成適合于在信道上傳輸?shù)男盘柣驅(qū)⑿盘柫骰謴统砂l(fā)送端的數(shù)據(jù)流。信號

9、或?qū)⑿盘柫骰謴统砂l(fā)送端的數(shù)據(jù)流。傳輸信道傳輸信道：為收發(fā)兩地的數(shù)據(jù)流而提供的信號傳輸通道，通常是：為收發(fā)兩地的數(shù)據(jù)流而提供的信號傳輸通道，通常是指傳輸介質(zhì)，有線介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖等，無線介質(zhì)：指傳輸介質(zhì)，有線介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖等，無線介質(zhì)：空氣。空氣。傳輸傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)輸輸入入信信息息輸輸入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)送發(fā)送的信號的信號接收接收的信號的信號輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)源點源點終點終點發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器PC 機機公用電話網(wǎng)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號模擬信號模擬信號 正文正文正文正文數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

10、源系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸輸出出信信息息PC 機機電信交換機房(b) 局域網(wǎng)用戶通過局域網(wǎng)用戶通過Internet上網(wǎng)通信上網(wǎng)通信SiSiInternetSiSiToken-ring令牌環(huán)網(wǎng) 路由器 碼元碼元：信號的一個最小單位，一個脈沖就是一個碼元。：信號的一個最小單位，一個脈沖就是一個碼元。 二元碼二元碼：只有兩種可區(qū)分的碼元。如圖：只有兩種可區(qū)分的碼元。如圖a，有兩種電平（，有兩種電平（2種碼元）：種碼元）：-3V、+3V，分別表示，分別表示0、1。二元碼的一個碼元。二元碼的一個碼元1位二進制，位二進制， Rb = RB 多元碼多元碼：有多于兩種可區(qū)分的碼元。如圖：有

11、多于兩種可區(qū)分的碼元。如圖b，有四種電平，有四種電平（4種碼元）：種碼元）：+3V、+6V、-3V、-6V，分別表示，分別表示00、01、10、11。四元碼的一個碼元。四元碼的一個碼元 2位二進制，位二進制，Rb = 2RB 。 m元碼的一個碼元含有多少位二進制？元碼的一個碼元含有多少位二進制？圖圖a圖圖b每每秒秒 106 個比特個比特時間時間1 0 1 0 1 11 s帶寬為帶寬為1 Mb/s 時間時間每每秒秒 4 106 個比特個比特0.25 s帶寬為帶寬為4 Mb/s 數(shù)據(jù)通信中的數(shù)據(jù)通信中的編碼分為三個層次編碼分為三個層次： 1、選擇怎樣的二進制代碼來表示待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這樣的二、選擇怎

12、樣的二進制代碼來表示待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這樣的二進制代碼就是傳輸代碼；進制代碼就是傳輸代碼； 2、考慮使用傳輸信號的碼元為幾個（二元碼、考慮使用傳輸信號的碼元為幾個（二元碼or多元碼，目多元碼，目前在實際中用得最多的是二元碼，二元碼受噪聲影響最小，且前在實際中用得最多的是二元碼，二元碼受噪聲影響最小，且易用現(xiàn)代數(shù)字技術來處理）；易用現(xiàn)代數(shù)字技術來處理）； 3、選擇碼元波形（見、選擇碼元波形（見2.4節(jié)傳輸方式）。節(jié)傳輸方式）。 本節(jié)介紹數(shù)據(jù)編碼的第一層次本節(jié)介紹數(shù)據(jù)編碼的第一層次-傳輸代碼。目前常用的數(shù)據(jù)傳輸代碼。目前常用的數(shù)據(jù)傳輸代碼有：國際傳輸代碼有：國際2號碼、國際號碼、國際5號碼、國標碼等。

13、號碼、國標碼等。 2.2.1 國際國際2號碼（也稱號碼（也稱Baudot博多碼）博多碼） 1932年被年被國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟ITU批準以來，已廣泛應用于批準以來，已廣泛應用于電報電報通信。通信。 1、博多碼采用、博多碼采用5位位二進制來編碼；二進制來編碼； 2、定義了、定義了上碼和下碼上碼和下碼：當接收方收到上碼：當接收方收到上碼“11111”時，則時，則將后面將后面5位二進制代碼解釋為字母。當接收到下碼位二進制代碼解釋為字母。當接收到下碼“11011”時，時，則將后面則將后面5位二進制代碼解釋為數(shù)字或其他字符。位二進制代碼解釋為數(shù)字或其他字符。 國際國際2號碼共有號碼共有58種種傳輸代

14、碼。傳輸代碼。 2.2.2國際國際5號碼（也稱號碼（也稱ASCII碼）碼） 原是美國信息交換標準代碼原是美國信息交換標準代碼ASCII，后為國際標準化組織，后為國際標準化組織ISO以及國際電報電話咨詢委員會以及國際電報電話咨詢委員會CCITT采納并發(fā)展成為一種采納并發(fā)展成為一種國際通用的標準代碼，現(xiàn)已成為國際通用的標準代碼，現(xiàn)已成為計算機普遍采用的代碼計算機普遍采用的代碼，也是，也是數(shù)據(jù)通信中用得最普遍的傳輸代碼數(shù)據(jù)通信中用得最普遍的傳輸代碼。 1、ASCII采用采用7位位二進制來編碼，可以有二進制來編碼，可以有128種組合；種組合； 2、為了提高傳輸?shù)目煽啃裕黾恿艘晃?、為了提高傳輸?shù)目煽啃?/p>

15、，增加了一位第第8位作為奇偶校位作為奇偶校驗位驗位； 3、ASCII碼分為兩大類代碼：圖形字符（碼分為兩大類代碼：圖形字符（94個，表示信個，表示信息內(nèi)容，可顯示、打印出來）和控制字符（息內(nèi)容，可顯示、打印出來）和控制字符（34個，只產(chǎn)生控制，個，只產(chǎn)生控制，不可顯示、打印出來）。不可顯示、打印出來）。 2.2.3國標碼與區(qū)位碼國標碼與區(qū)位碼 1980年，為了使每一個漢字都有一個全國統(tǒng)一的代碼，我年，為了使每一個漢字都有一個全國統(tǒng)一的代碼，我國頒布了第一個漢字編碼標準：國頒布了第一個漢字編碼標準：信息交換用漢字編碼字符集信息交換用漢字編碼字符集GB2312-80，是目前國內(nèi)所有漢字系統(tǒng)的統(tǒng)一標

16、準。，是目前國內(nèi)所有漢字系統(tǒng)的統(tǒng)一標準。 國標碼：一個國標碼：一個4位十六進位十六進制數(shù)制數(shù) 區(qū)位碼：一個區(qū)位碼：一個4位十進位十進制數(shù)制數(shù)每個國標碼或區(qū)位碼都對應一個唯一的漢字或符號。每個國標碼或區(qū)位碼都對應一個唯一的漢字或符號。區(qū)位碼分布如下圖所示：區(qū)位碼分布如下圖所示： 劃分為劃分為94個區(qū)，每個區(qū)最多包含個區(qū)，每個區(qū)最多包含94個漢字，每個漢字用兩個漢字，每個漢字用兩個字節(jié)表示，高字節(jié)個字節(jié)表示，高字節(jié)-區(qū)碼，低字節(jié)區(qū)碼，低字節(jié)-位碼。位碼。 區(qū)位碼的編碼范圍是：區(qū)位碼的編碼范圍是：01019494，變成十六進制，變成十六進制01015E5EH 國標碼國標碼=（區(qū)位碼的十六進制表示）（

17、區(qū)位碼的十六進制表示）+2020H，國標碼的取值，國標碼的取值范圍：范圍：2121H7E7EH 。國標碼：漢字信息交換的標準編碼。國標碼：漢字信息交換的標準編碼。 機內(nèi)碼機內(nèi)碼 = 國標碼國標碼+8080H ，GB2312-80的機內(nèi)碼編碼范圍為：的機內(nèi)碼編碼范圍為：A1A1HFEFEH 。機內(nèi)碼：在計算機中的代碼表示。機內(nèi)碼：在計算機中的代碼表示。 ASCII碼的控制字符和空格符共碼的控制字符和空格符共32個字符與區(qū)位碼沖突，為個字符與區(qū)位碼沖突，為此，國標碼在區(qū)位碼上加上此，國標碼在區(qū)位碼上加上20H。 為了區(qū)分中、西文，機內(nèi)碼將漢字最高位設置為為了區(qū)分中、西文，機內(nèi)碼將漢字最高位設置為1

18、： （1）ASCII碼的機內(nèi)碼，用一個字節(jié)表示，最高位為碼的機內(nèi)碼，用一個字節(jié)表示，最高位為0；（2）漢字的機內(nèi)碼用兩個字節(jié)表示，每個字節(jié)的最高位是）漢字的機內(nèi)碼用兩個字節(jié)表示，每個字節(jié)的最高位是1。 例如，漢字例如，漢字“克克”區(qū)位碼區(qū)位碼=3143（十進制）（十進制）=1F2B（即（即311FH，432BH） 國標碼國標碼=（區(qū)位碼的十六進制表示）（區(qū)位碼的十六進制表示）+2020H=3F4B 機內(nèi)碼機內(nèi)碼 = 國標碼國標碼+8080H =BFCB傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有線介質(zhì)有線介質(zhì)無線介質(zhì)無線介質(zhì)雙絞線雙絞線同軸電纜同軸電纜光纖光纖UTPSTP細細纜纜線線粗粗纜纜線線單單模模光光纖纖多多模模

19、光光纖纖微微波波激激光光紅紅外外線線通通信信衛(wèi)衛(wèi)星星銅線銅線銅線銅線聚氯乙烯聚氯乙烯 套層套層聚氯乙烯聚氯乙烯套層套層屏蔽層屏蔽層絕緣層絕緣層絕緣層絕緣層無屏蔽雙絞線無屏蔽雙絞線 UTP屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線 STPA扭絞距扭絞距線徑線徑 0.40.41.4 mm1.4 mmB近端串擾近端串擾遠端串擾遠端串擾白綠白綠 綠綠白橙白橙 藍藍白藍白藍 橙橙白棕白棕 棕棕12345678 局域網(wǎng)局域網(wǎng) EIA/TIA 568A UTP內(nèi)內(nèi)4對對8線的編號與線色線的編號與線色 雙絞線內(nèi)部的八根導線是兩兩互絞的：橙色線與白橙線互絞，藍色線與白藍線互絞，綠色線與白綠線互絞，棕色線與白棕線互絞。 雙絞線的一個雙

20、絞循環(huán)稱作扭距，扭距越小，抗干擾能力越強。雙絞線的一個雙絞循環(huán)稱作扭距，扭距越小，抗干擾能力越強。該雙絞線的生產(chǎn)商該雙絞線的產(chǎn)品號這條雙絞線是由4對24AWG電線的線對所構(gòu)成的。銅導線的直徑通常用AWG(American Wire Gauge)來衡量，AWG數(shù)值越小，導線直徑越大。我們通常使用的雙絞線均為24 AWG(約0.5 mm)。通信通用電纜。CM是NEC(美國國家電氣規(guī)范，National Electrical Code)中防火耐煙等級中的一種。雙絞線滿足UL(Underwriters Laboratories Inc.，(美國)保險商實驗室)的標準要求。UL成立于1984年，是一個非

21、營利的獨立組織，致力于產(chǎn)品的安全性測試和認證。該雙絞線通過UL測試，達到超5類標準雙絞線長度點。購買雙絞線時，如果想知道一箱雙絞線的長度，可以找到雙絞線的頭部和尾部的長度標記，相減后即得出其長度。METERS表明以米為單位，如果是FT則表示以英尺為單位。1英尺英尺=0.3048米米 雙絞線一般用于星型網(wǎng)的布線連接，如下圖所示。雙絞線一般用于星型網(wǎng)的布線連接，如下圖所示。 雙絞線的兩端安裝有雙絞線的兩端安裝有RJ-45頭（水晶頭），連接工作站或現(xiàn)頭（水晶頭），連接工作站或現(xiàn)場控制器的網(wǎng)卡和集線器。場控制器的網(wǎng)卡和集線器。 最大網(wǎng)線距離為最大網(wǎng)線距離為100m，可通過安裝中繼器加大網(wǎng)絡的范圍，可通

22、過安裝中繼器加大網(wǎng)絡的范圍，但最多安裝但最多安裝4個中繼器（即最多個中繼器（即最多5個網(wǎng)段，最長距離可達個網(wǎng)段，最長距離可達500m）上位機上位機集線器集線器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器雙絞線電纜雙絞線電纜上位機上位機轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器雙絞線電纜雙絞線電纜RS-485總線總線RS-232口口也可以利用雙絞線連接多個現(xiàn)場控制或檢測單元，如下圖所示：也可以利用雙絞線連接多個現(xiàn)場控制或檢測單元，如下圖所示：外導體屏蔽層外導體屏蔽層絕緣層絕緣層絕緣保護套層絕緣保護套層內(nèi)導體內(nèi)導

23、體銅芯導體銅芯導體隔離材料隔離材料網(wǎng)狀導體網(wǎng)狀導體塑料外層塑料外層粗纜粗纜細纜細纜 內(nèi)導體、絕緣層、外屏蔽內(nèi)導體、絕緣層、外屏蔽層、絕緣保護層，以層、絕緣保護層，以“同軸同軸”的形式構(gòu)成線對。的形式構(gòu)成線對。1）內(nèi)導體：一根單芯銅導線或）內(nèi)導體：一根單芯銅導線或一組銅導線；一組銅導線；2）絕緣層：塑料泡沫；）絕緣層：塑料泡沫；3）外屏蔽層：網(wǎng)狀的導體或?qū)В┩馄帘螌樱壕W(wǎng)狀的導體或?qū)щ婁X箔，屏蔽電磁干擾和輻射電鋁箔，屏蔽電磁干擾和輻射-抗干擾特性好（特別是高頻抗干擾特性好（特別是高頻段），適合高速數(shù)據(jù)傳輸；段），適合高速數(shù)據(jù)傳輸；4）絕緣保護套：絕緣塑料層；）絕緣保護套：絕緣塑料層； 粗纜用于干線

24、，細纜用于粗纜用于干線，細纜用于設備連接，粗纜與細纜通過設備連接，粗纜與細纜通過Tap裝置相連。裝置相連。 同軸電纜適用于點對點連接或多點連接方式。同軸電纜適用于點對點連接或多點連接方式。50 同軸電纜（基帶）每段可支持幾百臺設備；同軸電纜（基帶）每段可支持幾百臺設備；75 同軸電纜（寬帶）能支持數(shù)千臺設備，當頻率達同軸電纜（寬帶）能支持數(shù)千臺設備，當頻率達50Mbit/s，僅能支持僅能支持2030臺設備。臺設備。上位機上位機現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器現(xiàn)場控制器同軸電纜同軸電纜 在頻率較高時，同軸電纜的抗干擾優(yōu)于雙絞線。同軸電纜在頻率較高時，同軸電纜

25、的抗干擾優(yōu)于雙絞線。同軸電纜的安裝費介于雙絞線與光纜之間。的安裝費介于雙絞線與光纜之間。遠供電源遠供電源光 纖 及光 纖 及包層包層填充物填充物外護套外護套包帶層包帶層包層包層纖芯纖芯（a）光纜結(jié)構(gòu)剖面圖）光纜結(jié)構(gòu)剖面圖（b）光波在纖芯中傳播）光波在纖芯中傳播 光導纖維是一根很細的可傳導光線的纖維媒體，其半徑僅為光導纖維是一根很細的可傳導光線的纖維媒體，其半徑僅為幾幾um一兩百一兩百um。由兩部分構(gòu)成：纖芯和包層，如下圖。由兩部分構(gòu)成：纖芯和包層，如下圖b所示。所示。 纖芯：光的通路，利用光的全反射原理通過纖芯傳導；包層：纖芯：光的通路，利用光的全反射原理通過纖芯傳導；包層：將光反射到纖芯上，

26、由多層反射玻璃纖維構(gòu)成。多根光導纖維的將光反射到纖芯上，由多層反射玻璃纖維構(gòu)成。多根光導纖維的外面包上一個塑料保護套，就成為實際使用的光纜，如下圖外面包上一個塑料保護套，就成為實際使用的光纜，如下圖a所示。所示。加強芯加強芯折射角折射角入射角入射角 包層包層（低折射率的媒體）（低折射率的媒體） 包層包層（低折射率的媒體）（低折射率的媒體） 纖芯纖芯（高折射率的媒體）（高折射率的媒體） 包層包層纖纖芯芯 由物理學可知：在兩種折射率不同的界面上，當光從折射率由物理學可知：在兩種折射率不同的界面上，當光從折射率高射入折射率低的界面時，只要入射角大于臨界角，就會發(fā)生全高射入折射率低的界面時，只要入射角大于臨界角，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象，能量將不受損失。因此，包層起到了防止光線在傳播反射現(xiàn)象，能量將不受損失。因此，包層起到了防止光線在傳播過程中衰減的作用。過程中衰減的作用。高折射率高折射率( (纖芯纖芯) )低折射率低折射率( (包層包層) )光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷涔饩€在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷漭斎朊}沖輸入脈沖輸出脈沖輸出脈沖單模光纖單模光纖輸入脈沖輸入脈沖輸出脈沖輸出脈沖多模光纖多模光纖驅(qū)動器驅(qū)動器光源光源光檢測器光檢測器放大器放大器光信號（光纖）光信號（光