光信号传输要求

流程工业的过程控制中采用的信号类型分别为气动信号、电动信号和光信号。本文是《仪表信号传输之电动信号的传输要求》的姊妹篇，着重介绍光信号传输相关知识。

1、光信号传输要求
未来自动化领域的发展方向，是控制分散、信息集成、网络化、开放性以及多媒体应用等，因此，越来越需要高速度、大容量、多重化以及高可靠性的信号传输。由于低损耗光纤，以及诸如发光二极管和半导体激光器的光学装置的发展，利用光作为传输手段已经迅速扩展为光纤通信系统。
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光纤通信系统具有以下特点：
①低损失(衰减小)。在不使用中继器的情况下，传输距离可达10km。
②带域宽。可以在100MHz到几GHz的带域内进行高速的、多路的传输。
③无感应的绝缘体。由于高电压电磁波不会对其产生电磁感应，不会受到电磁干扰和雷电干扰，可以在地电位变化或爆炸性环境下使用。
④直径小、质量轻、寿命长。与同轴电缆相比，截面积和质量比约在1/10以下。
⑤质地脆，机械强度差。
⑥光纤熔接和切割需要专用工具和技术。

传输介质的比较见表1。

表1传输介质的比较

                               
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光纤通信系统构成如下图所示：

抱歉，我无法显示图片。但是，光纤通信系统的基本构成包括发光源、光纤传输介质、接收器和信号处理装置。光信号传输的要求包括以下几个方面：

1. 速度和带宽：光纤通信系统可以实现高速的数据传输，其带宽可以在100MHz到几GHz之间。因此，光信号传输要求具备较高的速度和带宽能力。

2. 传输距离：光纤通信系统的传输距离可以达到几十公里甚至更远，在没有中继器的情况下仍能保持较低的信号损耗。因此，光信号传输要求能够实现长距离的传输。

3. 信号可靠性：光纤通信系统可以抵抗电磁干扰和雷电干扰，因为光纤作为绝缘体不会受到电磁感应的影响。光信号传输要求具备良好的抗干扰性，能够保证信号的可靠性和稳定性。

4. 安全性：光信号传输是通过光纤传输介质进行的，所以光信号在传输过程中不会泄露出去，具有较高的安全性。

5. 兼容性：光信号传输要求能够与其他类型的信号进行兼容，例如电动信号或者其他通信协议。

综上所述，光信号传输要求具备高速、大容量、多重化、高可靠性、长距离传输以及与其他信号兼容等特点。
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