為什么連接WIFI后可以上網(wǎng)?路由器是什么?路由器的工作原理是什么?

　　因此，當(dāng)數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器共享時(shí)，進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)后會(huì)去哪里?

　　此時(shí)要介紹一下光纖，什么是光纖?

　　光纖是一種利用光傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)。如圖所示，光纖的結(jié)構(gòu)由雙層纖維透明材料(玻璃和塑料)組成。數(shù)字信息通過(guò)在內(nèi)部纖維芯中傳輸光信號(hào)來(lái)傳輸。

　　信號(hào)由多個(gè)頻段的信號(hào)組成，比較復(fù)雜，但是光信號(hào)很簡(jiǎn)單，亮表示1，暗表示0。

　　然而，模擬信號(hào)不能直接轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。首先將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。電信號(hào)非常簡(jiǎn)單。它用高電壓表示1，用低電壓表示0。

　　在LED中輸入此類電信號(hào)、在激光二極管等燈源之后，這些燈源會(huì)隨著信號(hào)電壓的變化而變亮，高壓發(fā)亮，低壓發(fā)亮。

　　這種光信號(hào)在光纖中傳導(dǎo)后，可以通過(guò)光纖到達(dá)接收端。接收端有光敏元件，可以感應(yīng)光線。光敏元件可以根據(jù)光線的亮度產(chǎn)生不同的電壓。

　　當(dāng)光信號(hào)照射到頂部時(shí)，當(dāng)光線明亮?xí)r會(huì)產(chǎn)生高壓，當(dāng)光線暗時(shí)會(huì)產(chǎn)生低壓，從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。然后將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，我們將收到數(shù)據(jù)。

　　這就是光纖的通信原理。

　　其中，光纖也分為單模光纖和多模光纖，它們之間有什么區(qū)別?

　　單模光纖的纖芯更準(zhǔn)確，多模光纖的纖芯更厚，單模光纖更貴，傳輸距離更遠(yuǎn)。多模光纖比單模光纖便宜，但傳輸距離不如單模光纖。

　　很多人可能會(huì)問，難道不應(yīng)該越厚越貴嗎?事實(shí)上，事實(shí)并非如此。光纖制造的工藝標(biāo)準(zhǔn)越細(xì)，工藝標(biāo)準(zhǔn)就越高。你認(rèn)為制造越小的東西是否越困難?當(dāng)然，越難的項(xiàng)目越高。

　　纖芯的直徑對(duì)光的傳導(dǎo)有很大的影響，光纖通信的關(guān)鍵技術(shù)是能夠傳導(dǎo)光信號(hào)的光纖。

　　光在透明材料中的傳導(dǎo)聽起來(lái)很簡(jiǎn)單，但事實(shí)上，光的傳導(dǎo)方法非常復(fù)雜。不同類型的光纖具有不同的透光率和折射率，纖芯的直徑和其他因素也會(huì)影響光的傳導(dǎo)。

　　我們?cè)诔踔芯蛯W(xué)會(huì)了光的折射和反射。光纖實(shí)際上是一種圓柱形玻璃。光線可以通過(guò)它產(chǎn)生折射和反射，映射部分將丟失，整個(gè)反射部分的光線可以傳輸?shù)焦饫w的另一端。

　　由于光源將在各個(gè)方向發(fā)光，許多透視光將進(jìn)入纖芯，但入射角度過(guò)大的光源將映射到纖芯和包層(纖芯外緣)的邊界。只有入射角度較小的光源才會(huì)被包層完全反射，然后在纖芯中前進(jìn)。

　　然而，并不是所有的全反射光源都能在光纖中傳導(dǎo)。因?yàn)楣庖彩且环N波，所以它會(huì)被消耗掉。當(dāng)光源反射到纖芯和包層的邊界時(shí)，由于反射角，相位會(huì)發(fā)生變化。

　　當(dāng)朝向反射面前方的光與反射回來(lái)的光相交時(shí)，如果兩個(gè)光的相位不一致，它們會(huì)相互干預(yù)和抵消。只有相位一致的光才會(huì)繼續(xù)在光纖中傳輸。

　　光線和水波紋一樣，波紋中心會(huì)產(chǎn)生各種相位波，不同相位波會(huì)相互干預(yù)。

　　假如周圍沒有障礙物，水面上的波紋總是呈同心圓形擴(kuò)散，但是如果碰到兩邊的墻壁，波紋就會(huì)反射回來(lái)。

　　此時(shí)，向墻壁前進(jìn)的波浪和從墻壁上反射出來(lái)的波浪會(huì)相互疊加，其中相位相同的波相互加強(qiáng)，相位不同的波相互抵消。

　　光纖中的情況也是一樣的，但與水波不同的是，當(dāng)光線被纖芯和包層的邊界反射時(shí)，相位會(huì)發(fā)生變化。

　　這種變化的量隨著反射面反射角度的不同而不同，由于相位不同，大多數(shù)視角都會(huì)被干預(yù)抵消。

　　然而，在幾個(gè)特定角度下，向反射面前方的光與反射出來(lái)的光的相位是一致的。只有從這些角度反射出來(lái)的光才能繼續(xù)向前傳遞。

　　進(jìn)入光纖的光線有各種各樣的視角，但只有少數(shù)光線會(huì)根據(jù)特定的視角進(jìn)入射線，以保持相位一致。

　　因此纖芯的直徑對(duì)光的傳導(dǎo)有很大的影響，光的入射角度是由直徑?jīng)Q定的。

　　根據(jù)纖芯直徑，光纖可分為幾種類型，大致包括較細(xì)的單模光纖(8)～10μm)和粗多模光纖(50)μm或62.5μm)。

　　單模光纖的纖芯非常薄，只有入射角較小的光源才能進(jìn)入，因此只有視角最小的光才能在相位一致的角度進(jìn)入光纖。

　　相反，可以說(shuō)，單模光纖的纖芯直徑是根據(jù)只允許相位相同的最小視角進(jìn)入的光線設(shè)計(jì)的。換句話說(shuō)，單模光纖上只有一個(gè)光源傳導(dǎo)。

　　多模光纖的纖芯相對(duì)較厚，入射角較大的光也可以進(jìn)入。這樣，在相位一致的角度下，不僅可以在光纖中傳遞最小的透視圖，還可以在其他透視圖較大的透視圖中傳遞。換句話說(shuō)，纖芯中可以同時(shí)傳遞多個(gè)光源。

　　也就是說(shuō)，單模和多模實(shí)際上有一個(gè)或多個(gè)相位一致的角度，這就決定了它們的特點(diǎn)也不同。

　　多模光纖可以傳導(dǎo)多個(gè)光源，這意味著可以通過(guò)更多的光，對(duì)光源和光敏元件的性能要求較低，從而降低光源和光敏元件的價(jià)格。

　　相對(duì)而言，單模光纖的纖芯只能傳導(dǎo)一個(gè)光源，可以通過(guò)的光線較少。因此，光源和光敏元件的性能要求較高，價(jià)格較高，但信號(hào)扭曲相對(duì)較小。

　　在多模光纖中，同時(shí)傳導(dǎo)多個(gè)不同反射角的光。反射角越大，光反射次數(shù)越多，距離越長(zhǎng);相比之下，反射角越低，光的距離越小。

　　光通過(guò)的距離會(huì)影響到達(dá)接收器的時(shí)間。換句話說(shuō)，通過(guò)的距離越長(zhǎng)，到達(dá)接收器的時(shí)間就越長(zhǎng)。因此，當(dāng)多個(gè)光源到達(dá)時(shí)，信號(hào)的寬度會(huì)被拉伸，從而導(dǎo)致扭曲。

　　所以，光纖越長(zhǎng)，失真越大，當(dāng)超出允許范圍時(shí)，通信就會(huì)出錯(cuò)。

　　相對(duì)而言，這種問題不會(huì)發(fā)生在單模光纖中，因?yàn)橹挥幸环N光從纖芯傳導(dǎo)，時(shí)間差不會(huì)因行駛距離的差異而產(chǎn)生。因此，即使光纖很長(zhǎng)，也不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲。

　　因此，單模光纖失真小，消耗小，可以比多模光纖傳輸?shù)酶h(yuǎn)。因此，多模光纖主要用于連接建筑物，而單模光纖則用于連接遠(yuǎn)處的建筑物。