光通讯查看源代码讨论查看历史

光通讯是一种利用光来携带资讯的通讯技术，也称为远程光通讯。不论利用电子仪器传收或以肉眼直接观察光都属于光通讯。光通讯技术最早可以回朔到数千年前。即1880年发明的光电话机，是最早的光通讯仪器。

概述

光通讯系统由发射器（transmitter）、频道（channel）、接收器（received）组成。发射器将资讯编码成光讯号；频道将讯号传送至目的地；接收器将光讯号重新转换成发送的资讯。当通讯系统的设备中不使用接收器时，也可以是借由人眼观察来解释讯号，简单的讯号如烽火、复杂的讯号则如光编译的色码或闪光摩斯密码等。因为在地面上会受自然环境，如地形、气候及光可用性的影响，仅能太空中布署。

型式

可视化技术如狼烟、烽火、液压电报、船只的旗帜、信号灯等是最早的光通讯技术。液压电报最早可以回溯到公元四世纪前的希腊。而在使用灯塔与导航灯防止船难的年代，海水手使用的求救信号弹也是一种光通讯技术。日像仪利用镜子将日光反射到遥远观察者所在。当信号员使镜子些微倾斜，观察者处就能利用光的闪烁传输预先安排的信号密码，海军船舰就经常用信号灯代替日光，并以此方法来传递摩斯密码。

飞机驾驶员经常使用目视进场下滑道指示器为了安全著陆会投射出光系统，由其是在晚上特别需要。军用飞机利用类似的光系统正确地著陆在航空母舰上。色光系统会通讯飞机相对于标准著陆下滑道。同时，因为无线电无法使用，机场控制塔会使用阿尔迪斯灯传输指令给飞机。

现今，许多的电子系统利用脉冲光来发射与接收资讯。如今绝大多数的电子资料及长距离的电话都是利用光纤来传输，而不是广播、地面微波、或卫星传输。自由空间光通讯也每天使用在各种应用上。

研发历程

光通讯主要应用在电信网路、有线电视及数据传输方面，而在电信方面的应用是最早的，例如越洋的通信，因其高容量及可靠度的优点，并可以在长距离（600km以上需要中继器，最大可达9000km）传输时载上数以万计的通话信号，因而有效的提升通话负载量及品质的问题。有线电视方面，因所需求的频宽较高，每个频道所需的影像频宽约为6MHz（声音频道约为8KHz），以光纤传递类比影像讯号，可以达到一百个以上的频道，其中包括声音、影像及互动的数据传输。

而数据通信（Data communication），则是现在热门的话题，随著资讯时代的来临，网际网路需要大量的频宽来传递多媒体的资讯，从短距离（1～500m）的Gigabit网路卡、LAN，到中距离（1～20km）的MAN以至于长距离（60～600km以上）的越洋光缆都需要光纤的大容量来解决频宽不足的问题，近年来，因Internet的盛行及远距教学等实施，对于数据通讯的需求每年以倍数成长，而光纤通信系统架构则是最佳的选择 ^[1]。

信号灯

信号灯(如阿尔迪斯灯)是利用视觉信号(如摩斯密码)的通讯设备。近代的信号灯著重于制造脉冲光，制造光脉冲最简单方式为设置一截光器在灯源前方，并由人为方式或机械化操作截光器重复进行开启、关闭的动作。一个手持式灯源与一个倾斜的凹面镜就可以制造光脉冲。此外，海军舰艇和机场控制塔上的信号灯通常也配备有某种形式的光学瞄准镜。

航空光信号主要用于无线电失灵、飞机没有装备无线电、飞机驾驶员听力受损时等情况。空中交通管制员长期使用光枪来指挥飞机，光枪能发射三种颜色的高亮度光束，分别为红色、白色、绿色。这些色光能以闪烁、稳定照射等不同方式来进行指挥，并且代表不同的指令(例如:起飞、登陆)，飞行员可以透过摆动机翼、闪烁著陆灯、导航灯来做回应。在标准化的指示系统中，只有12个标准指示没有利用到摩斯密码。

光纤通讯

光纤为目前最常见的光通讯技术，其主要以LED或雷射二极体作为发射器。由于红外光波段在光纤中传递受到的色散、衰减的影响比可见光小，红外光为光纤中主要传递的波段。虽然已经有实验室做出相位调制与频率调制技术，光信号目前还以强度调制最常见。掺铒光纤放大器对于光纤通讯是相当重要的发明，它解决了光信号需要转换成电信号才能放大的缺点，大大地延长了光信号的传递距离。

产业前瞻

全球5G及云端运算应用的蓬勃发展，为光通讯产业注入一股强劲的成长新动能。5G大频宽、高速率、低延迟、大连结网路，正引爆各种创新智慧应用，并驱动网路流量急速攀升；为满足5G、AIoT时代海量资料与网路流量遽增的需求，并让大数据讯号传输更快更即时，许多电信机房、基地台和资料中心已逐步由电传输转换成光传输，带动光纤网路和光通讯技术改朝换代，同时推升相关元件及系统市场需求，带动庞大新商机。

显而易见，光通讯将是成就5G通讯与AIoT智慧应用不可或缺的关键技术，因此未来5G光通讯应用发展的步调将会比过去更显著加快。本活动将分别从市场、应用、技术与元件等面向切入，深入剖析5G为光通讯发展带来的新变化，其及所衍生的机会与挑战，以及未来产业发展趋势，裨助台湾业者掌握发展契机，成功在5G时代站稳一席之地。^[2]