從相對論觀點研究，物質(zhì)無不具有雙重性，即波動性與微粒性。物質(zhì)的波動理論認為光是一種電磁波，因此電磁場理論也適于光波。從微粒論觀點出發(fā)，認為光是由一種具有一定能量的光量子流組成的。根據(jù)光波的雙重性，可將光纖通信分為經(jīng)典光纖通信和量子光纖通信兩大類。所謂經(jīng)典光纖通信，是以光波作為信息載體、以光導纖維作為傳輸介質(zhì)的通信手段。目前經(jīng)典光纖通信涉及的方式包括IM/DD(~制/直接檢測)方式、相干光纖通信(也稱外差光纖通信)、光孤子通信、全光纖通信和光波長復用通信等。所謂量子光纖通信，是以光量子作為信息載體、以光導纖維作為傳輸介質(zhì)的通信手段。光量子通信論的優(yōu)點在于其通信容量可超過經(jīng)典光通信幾個數(shù)量級。
從原理上看，構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素有光纖、光源和光檢測器。光纖通信系統(tǒng)可根據(jù)所使用的光波長、傳輸信號形式、傳輸光纖類型和光接收方式的不同，分成各種類型。
1.按傳輸光波長劃分
根據(jù)傳輸?shù)牟ㄩL，可以將光纖通信系統(tǒng)分為短波長光纖通信系統(tǒng)、長波長光纖通信系統(tǒng)以及超長波長光纖通信系統(tǒng)。短波長光纖通信系統(tǒng)工作波長為0.8～O.9μm，中繼距離小于或等于10 km長波長光纖通信系統(tǒng)工作波長為1.0～1.6μm，中繼距離大于100 km超長波長光纖通信系統(tǒng)工作波長大于或等于2μm，中繼距離大于或等于1000 km，采用非石英光纖。
2.按光纖傳導模式數(shù)量劃分
根據(jù)光纖的傳導模式數(shù)量，可以將光纖通信系統(tǒng)分為多模光纖通信系統(tǒng)和單模光纖通信系統(tǒng)。多模光纖通信系統(tǒng)是早期采用的光纖通信系統(tǒng)，目前主要用于計算機局域網(wǎng)當中。單模光纖通信系統(tǒng)是目前廣泛應用的光纖通信系統(tǒng)，它具有傳輸衰減小、傳輸帶寬大等特點。
3.按調(diào)制信號形式劃分
根據(jù)調(diào)制信號的類型，可以將光纖通信系統(tǒng)分為模擬光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字光纖通信系統(tǒng)。模擬光纖通信系統(tǒng)使用的調(diào)制信號為模擬信號，它具有設備簡單的特點，一般多用于視頻信號的傳輸。光纖數(shù)字通信系統(tǒng)使用的調(diào)制信號為數(shù)字信號，它具有傳輸質(zhì)量高、通信距離長等特點，幾乎適用于各種信號的傳輸，目前已得到了廣泛的應用。
4.按傳輸倍號的調(diào)制方式劃分
根據(jù)光源的調(diào)制方式，可以將光纖通信系統(tǒng)分為直接調(diào)制光纖通信系統(tǒng)和間接調(diào)制光纖通信系統(tǒng)。由于直接調(diào)制光纖通信系統(tǒng)具有設備簡單的特點，因此在目前的光纖通信中得到了廣泛的應用。間接調(diào)制光纖通信系統(tǒng)具有調(diào)制速率高等特點，所以是一種有發(fā)展前途的光纖通信系統(tǒng)，在實際中已得到了部分應用。
5.其他劃分
其他類型的光纖通信系統(tǒng)如下表所示。
其他類型的光纖通信系統(tǒng)
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類 別 |
特 點 |
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相干光纖通信系統(tǒng) |
光接收靈敏度高，光頻率選擇性好，設備復雜 |
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光波分復用通信系統(tǒng) |
一根光纖中傳輸多個單/雙向波長，超大容量，經(jīng)濟效益好 |
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光頻分復用通信系統(tǒng) |
可大大增加復用光通信，各信道間干擾小，實現(xiàn)技術(shù)復雜 |
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光時分復用通信系統(tǒng) |
可實現(xiàn)超高速傳輸，技術(shù)先進 |
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全光通信系統(tǒng) |
傳輸過程無光電變換，具有光交換功能，通信質(zhì)量高 |
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副載波復用光纖通信系統(tǒng) |
數(shù)/�；靷鳎l帶寬，成本低，對光源線性度要求高 |
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光孤子通信系統(tǒng) |
傳輸速率高，中繼距離長，設計復雜 |
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量子光通信系統(tǒng) |
量子信息論在光通信中的應用 |
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