光通信带宽——该如何理解以光为载波可以获得更高的带宽?

2024-07-19 00:48   陕西  

近期老板安排我调研光通信行业封装信息,在打开搜索引擎的一刹那,我陷入了纠结,关键词到底是搜索"光通信",还是搜索"光通信封装"?这让我想起了两年前同公司一个产品经理拜访客户的一段尴尬经历:

当时我是作为公司"封装专家"的身份,陪同产品经理去拜访一封装厂,接待我们的是该公司的销售总监和技术总监,因此当时聊天的主要内容完全围绕终端产品性能指标以及整个行业的现状进行。而我在长达十几年的职业生涯中,长期贯彻着桥到船头自然直的学习态度,只要不直接影响我工作成败,哪怕"深耕"某行业多年,也会对该行业的终端产品应用、行业前沿等信息视而不见,甚至可以说是一窍不通。最终导致的结果则是全程几乎一言不发,成了名副其实的"砖家"!!!

因此果断地将"封装"二字去掉,从行业大框架开始了解!在看到光通信相较于电通信优势时,对"以光作为载波可以获得更高的带宽"这一结论表示困惑,于是便拼命地霍霍着头顶仅剩的几根毛发,试图用这不长毛的脑袋去做出解释。

对于我这种非专业人士,能想到的解释则是因为光的频率范围要远大于电波的频率,因此在光波上可以调制出更高频率的信号以获得高的传输带宽。再查查电磁波的频谱说明(如下图所示),光波的频率的确远高于电波。

这么一想,好像也不是很难,一看时间15:30,24h一度的摸鱼时间到了,该执行每天的必修课——带薪拉屎了!!!原本这是一个很享受的过程,但是拉着拉着,觉得好像哪里不对劲。。。

光波的频率的确远高于电波,但是在信号调制阶段,不也是需要先通过电路系统将电信号转换为光信号么?电信号可以通过编码器直接发出 "0" 和 "1" ;而要产生光信号,则需先将编码器的"0"、"1"数据传给MOS管,使其控制MOS管的开、关,再通过MOS管的开、关控制与其串联的发光二极管的亮、灭以获得相应的光波信号;如此理解,光通信是无法获得比电通信更高频率的调制信号的,甚至多出的两个器件(MOS管和发光二极管)引入了新的延迟,光信号更难调制到更高的频率。

既然在信号产生阶段光通信所获得的带宽并没有相应的优势,那么就只能往信号的传输上去思考。

我们知道,电通信在信号传播时,信号间会存在电磁干扰以及介质损耗,为减小电磁干扰需要对传输路径进行更好的电磁保护以保证信号不失真,这样则会增加传输线的成本及电缆直径;而介质损耗则会对信号造成很大的衰减而极大地影响传输距离。由于光通信的主要原理为光信号在光纤中以全反射的方式向前传输,因此不存在信号间干扰,并且衰减也远小于电通信的介质损耗。而电磁干扰和介质损耗在高频时会愈发明显,因此光通信在信号传输时更容易传输高频的数据信息。

这篇文章和封装并没有直接的关联,只是在了解光通信封装行业信息的过程中学到的一点点知识加以记录,理解有误之处还望大家多多指正!

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