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简答题为什么现代通信中的传输手段大量使用光纤光缆而不使用金属电缆？
  • 光纤光缆与金属电缆相比具有如下优点：
    1.损耗低
    例如，如若使光线穿过数厘米厚的窗玻璃，就将损耗掉一半的能量；如若使光线通过诸 如天体望远镜之类的光学透镜，则穿过数米后，其能量减少一半；然而，当光波在光纤中传输时，假设光波长为1.55nm，那未经传输15km 以后，输入的光能量才减少一半。可见光纤的损耗是很低的。
    2.频带宽
    金属电缆中，除了有直流电阻损耗外，还有称之为趋肤效应的高频损耗，以及介质的漏 电引起的介质损耗，致使金属电缆工作频带不能很宽。以同轴电缆为例，当传输的信号频率在10MHz 左右时，每传输1km，大约就要损失信号功率的一半（能量减半）。可见，金属电缆的频率特性较差，频带较窄。对于光纤来说，光纤的带宽与光纤的折射率分布、纤芯直径大小和光纤材料的不同种类而有较大的差异。例如，石英系单模光纤（SM 型光纤），其带宽可达数十GHz.km 以上，可见频带是非常宽的。
    3.线径细
    光纤只有发丝那样的粗细，即便光纤成缆以后光缆也可以做得很细。无论在任何使用场 合，与金属电缆相比光缆的占空可以得到大幅度的改善。
    4.重量轻
    光纤的主要材料为石英玻璃，其比重只为铜的1／4，成缆之后也很轻，便于敷设施工。 此外，由于光纤损耗低，频带宽，故使用光缆传输可以减少中继器的数量，甚至可以完全不经过中继器即可将大量信息长距离地传输到对方，从而可使传输成本显著降低。随着ISDN 业务的逐渐普及，今后图像、高速传真、高速数据等这些高速、宽带传输业务的需求势必不断增加，光纤正是可以满足这些要求的最为有效的传输手段。另外，因为光缆比较细，重量比较轻，所以在光缆的运输和敷设等作业中，工作效率和经济效益均较高。同时，由于容易实现长距离敷设，故链路中的每段光缆都比较长，从而减少了接续点的个数，进一步提高了系统的可靠性。
    由上可见，光缆必将代替以往使用的金属电缆，并且目前就已广泛地应用于各种传输线路中。

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