光纤论文
引述
从20世纪70年代到现在，通信和计算机都发展的非常快。近三十多年来，计算机的运行速度大约每十年提高十倍。新的更快的计算进运行速度对网络间信息的传递速度提出了新的要求，我们也理所当然的看到，信息的传输速度但在通信领域里，从70年代的56Kb/s 提高到现在的几个到几十个Gb/s 。相当于每十年提高100倍。在这令人无比惊讶的提升中，我们看见了光纤通信在其中起到的无比巨大的作用。
光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信。有光纤脉冲相当于1，而没有光纤脉冲相当于0.由于可见光的频率非常高，约为108MHz 的量级，因此一个光纤通信系统的传输效率远远大于其他各种传输媒体的带宽。 下图是关于光纤消费地域的分布情况： 0100
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亿美元19982008年
图3 光纤消费地域分布情况
全球北美欧洲0100
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亿美元1998
2008年图4 单模、多模光纤消费情况
单模光纤多模光纤总额
由图可知，全球对光纤的需求越来越大。而目前，在高性能主干网上，光纤通行已经成为主流。对接入网而言，光纤通信正显示着前所未有的光明前景。FTTC （光纤到路边）,FTTB （光纤到大楼）,FTTO （光纤到办公室）,FTTH （光纤到家），正如我们所见，从1966年，美籍华人高锟（C.K.Kao ）和霍克哈姆
（C.A.Hockham ）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息
传输的可能性和技术途径到今天绝大多数的运营商断言：“理想的宽带接入网将是基于光纤的网络。”这四十年间光纤以无比强大的优势介入到接入网这个久远的系统里。并把所有人的目光吸引住了。是什么给了光纤接入无比强大的活力？
光纤及其通信原理
光纤定义：光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中,光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。
光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
光纤接入的优势
(1)通信容量大、传输距离远；与双绞线，同轴电缆相比，光纤的理论带宽几乎是无线的。现代光纤传输系统在单个波长上的传输速率可达到10Gb/s，若在光纤通信系统中使用波分复用（wavelelength division multiplexing）技术，则可以在一根光纤上承载64个波长，传输速率可达64一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。
(2)信号干扰小、保密性能好;
(3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。(4)光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；(5)
材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜。(6)无辐射，难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。(7)光缆适应性强，寿命长。(8)质地脆，机械强度差。(9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。
(10)分路、耦合不灵活。(11)光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）(12)有供电困难问题。利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纤通信．
光纤通信论文毕业设计
光纤通信 专业: 通信技术班级: 0701 姓名: 学号: 完成日期: 2009 年11 月30 日
摘要本文简要介绍了光纤通信发展的历史及现状,较全面的向大家展现了制作"光缆开剥与接续"多媒体课件的过程。与此同时,还对课件制作过程中使用的工具和器材及作者的心得体会作了基本介绍,希望能给读者以启发. 一、前言 光纤通信自问世以来,通过其通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰、保密性好、重量轻、资源丰富等优点,已经广泛应用于市内局间中继,长途通信和海底通信等公用通信网以及铁道、电力等专用通信网,同时在公用电话、广播和计算机专用网中得到应用.并已逐渐用于用户系统.光缆将取代过去用户系统无法实现宽频信息传输的传统线路,这样便可提供高质量的电视图像和高速数据等新业务,以满足人们广泛的生活和业务的需要. 光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分.光缆线路的建设质量是确保光通信系统性能良好和长期稳定的关键,而光缆开剥接续则是光缆线路施工中工程量大,技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程,对于20
芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。 . 二、光纤通信的发展概况及动向 2-1发展概况 光波是人们最熟悉的电磁波,其波长在微米级,频率为100000亿HZ数量级.由电磁波谱中可以看出,紫外线、可见光、红外线均属于光波的范畴.目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区内,即波长为0.8-1.8um可分短波长波段和长波长波段,短波长波段是指波长为0.85um,长波长波段是指1.31um和1.51um,这是目前采用的三个通信窗口. 利用光导纤维作为光的传输介质的光纤通信其发展只有二、三十年的历史,它的发展以1960年美国人Mainman发明的红宝石激光器和1966年英籍华人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低损耗光纤的设想为基础,直到1970年美国康宁公司研制出损耗为20db/km的光纤,才使光纤进行远距离传输成为可能.自此以后,光纤通信在世界范围内展开并得到迅猛发展,在短短的一、二十年的时间中,以从0.85um短波长多模光纤发展到1.31um-1.55um的长波长单模光纤,同时开发出许多新型光电器件,激光器寿命已达十万小时甚至百万小时,许多国家相继建成了长距离的光纤通信系统.
光纤通信论文
浅谈光纤光缆技术的未来前景 学院电子信息学院 年级大三 专业电信 日期2017.6 姓名张辂 学号1428403044
摘要 (1) 一、有源光纤 (2) （一）色散补偿光纤(Dispersion Compesation Fiber，DCF) (2) （二）光纤光栅(Fiber Grating) (2) （三）多芯单模光纤(Multi-Coremono-Mode Fiber，MCF) (3) 二、光有源器件的进展 (3) （一）集成器件 (3) （二）垂直腔面发射激光器(VCSEL) (3) （三）窄带响应可调谐集成光子探测器 (3) （四）基于硅基的异质材料的多量子阱器件与集成(SiGe/Si MQW) (3) 三、光无源器件 (4) 四、光复用技术 (4) 五、光放大技术 (4) 参考文献 (6)
当今世界，是信息的世界。“得信息者得天下”，已经成为世界各国的共识。作为个人，在这个“互联网+”的大数据时代中，为了生计也不得不获取各种各样的信息。在这样的背景下，信息高速公路建设已成为世界性热潮。而光纤通信技术作为信息高速公路的核心和支柱，自然而然的被推到了时代的前线，成为各国大力发展的重要目标。 光纤通信是一个巨大的系统工程。它的各个组成部分互为依存、互相推动，共同向前发展。就光纤通信技术本身来说，应该包括以下几个主要部分：光纤光缆技术、传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 本文将着重就光纤光缆技术极其相关的光有源器件和光无源器件做一定的介绍，共同探讨光纤光缆技术的未来前景。 关键词：光纤、通信、前景。 Abstract Today’s world is an informational world.“The one who wins the information wins the whole world”has becomes a common view worldwide. As for the individual,living in the Age of“Internet+”and Big Data, we have to gain various sorts of information in order to make a living.In this context,the information highway construction has become a worldwide craze.As the core of the information highway and the pillar of the optical fiber communication technology has become a top priority. Optical fiber communication industry is a huge systematic project. Its components are interdependent and mutually promote,together forward. On optical fiber communications technology themselves,it should include the following major components:fiber optical cable technology,transmission technology,optical active devices,optical passive devices and optical network technology. This paper will focus on the optical fiber cable technology and the related optical active devices and optical passive devices,and discuss the future of the optical fiber cable technology together. Keywords:optical fiber,communication,prospect.
光纤的使用研究论文
光纤的使用研究论文 1光纤的种类 1.1多模光纤多模光纤是指可以传输多个光传导模的光纤。在光纤通信初期，就是使用的就是多模光纤(G.651光纤)，其工作波长在850nm或1300nm，衰减常数分别为 1.2单模光纤单模光纤是指只传输一个光传导模（基模）的光纤。其主要优点是衰减较小，传输距离长，传输容量大，在长途骨干网、城域网、接入网等场合均有广泛应用。单模光纤由于只能传输基模，它不存在模间时延差，具有比多模光纤大得多的带宽，单模光纤的带宽可达几十GHz以上。所以单模光纤特别适合用于长距离、大容量的通信系统。随着光纤制造技术和通信技术的不断发展，单模光纤的种类也在发展。 常用的单模光纤有以下几种: 1.2.1G.652光纤G.652光纤即常规光纤，它同时具有1310nm和1550nm两个窗口。零色散点位于1310nm窗口，而最小衰减位于1550nm窗口。这两个窗口的的典型值为:1310nm窗口的衰减为0.3～0.4dB/km，色散系数为0～3.5ps/(nm.km)，1550nm窗口的衰减为0.19～0.25dB/km，色散系数为15～20ps/(nm.km)。 1.2.2G.653光纤G.653光纤即色散位移光纤，又称1550nm窗口性能最佳光纤。人们通过设计光纤折射剖面，使零色散点移到1550nm窗口，从而与光纤的最小衰减窗口获得匹配，使1550nm窗口同时具有最小色散和最小衰减。它在1550nm窗口的典型值为:衰减系数为0.19～0.25dB/km，零色散点在1525～1575nm波长区，且在此区间色散系数 1.2.3G.655光纤G.655光纤即非零色散位移光纤，它是为了解决G.653光纤中严重的四波混频效应，对G.653光纤的零色散点进行了移动，使1540～1565nm区间的色散系数保持在 1.0～4.0ps/(nm.km)，避开了零色散区，维持了一个起码的色散值，从而可以比较方便地开通多波长WDM系统。在G.655光纤的特性中，除了对零色散点进行搬移以外，其他各项特性与G.653都相同。它在1550nm窗口具有最小衰减系数和色散系数。虽然它的色散系数值稍大于G.653光纤，但相对于G.652光纤，已大大缓解了色散受限距离。它成功地解决了在1550nm波长区G.652光纤的色散受限和
光纤论文
掺饵光纤放大器简述 【引言】：光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式，以成为现代通信的主要支柱之一。本文主要介绍掺饵光纤放大器的基本结构和工作原理 【关键字】：光纤放大器掺饵光纤放大器原理发展 光纤放大器（Optical Fiber Ampler，简写OFA）是指运用于光纤通信线路中，实现信号放大的一种新型全光放大器。根据它在光纤线路中的位置和作用，一般分为中继放大、前置放大和功率放大三种。同传统的半导体激光放大器（SOA）相比较，OFA不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程，可直接对信号进行全光放大，具有很好 的“透明性”，特别适用于长途光通信的中继放大。可以说，OFA为实现全光通信奠定了一项技术基础。 当前光纤通信系统工作在两个低损耗窗口：1.55μm波段和1.31μm波段。选择不同的掺杂元素，可使放大器工作在不同窗口。 （1）掺饵光纤放大器（EDFA） EDFA工作在1.55μm窗口，该窗口光纤损耗系数1.31μm 窗低（仅0.2dB／km）。已商用的EDFA噪声低，增益曲线好，放大器带宽大，与波分复用（WDM）系统兼容，泵浦效率高，工作性能稳定，技术成熟，在现代长途高速光通信系
统中备受青睐。目前，“掺铒光纤放大器（EDFA）+密集波分复用（DWDM）+非零色散光纤（NZDF）+光子集成（PIC）”正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。 （2）掺镨光纤放大器（PDFA） PDFA工作在1.31μm波段，已敷设的光纤90％都工作在这一窗口。PDFA对现有光通信线路的升级和扩容有重要的意义。目前已经研制出低噪声、高增益的PDFA，但是它的泵浦效率不高，工作性能不稳定，增益对温度敏感，离实用还有一段距离。 掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器。)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器，它是光纤通信中最伟大的发明之一。 掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤，它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始，掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。 EDFA的基本结构，它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤，芯径3-5微米，掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时，铒离子在泵光作用下激发到高能级上，三能级系统)，并很快衰变到亚稳态能级上，在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子，使信号得到放大。其放大的自发发射(ASE)谱，带宽很大(达20-40nm)，且有两个峰值，分别对应于1530nm和1550nm。
光纤的应用论文
姓名：杨荣礼 光纤的发明应用及给我的启示 2009年诺贝尔物理学奖授予了华裔科学家高锟，他是第八位获此殊荣的华裔科学家。高锟在有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面取得了突破性成就，因此高锟有“光纤之父”的美誉，1966年首度提出光导纤维在通讯上应用的基本原理，同时开发了实现光通讯所需的辅助系统，促成互联网的出现，现在人们日常运用的高速网络通讯，正是高锟对科技的伟大贡献。 光纤，是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介，是一条以玻璃或塑胶纤维作为让讯息通过的传输媒介。 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆以玻璃作介质代替铜，使一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”。它彻底改变了人类通讯的模式，为目前的信息高速公路奠定了基础，使“用一条电话线传送一套电影”的幻想成为现实。光纤和传统的金属传输线相比有着很大的优势。它成本低、损耗小、抗干扰能力强、保真度高、重量轻、频带宽等。因此光纤在通信领域得到广泛的使用。 和其他科学发现一样，光纤及其运用由理论到现实的发展也经历了很长的阶段。 1880年，贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的"光电话"，它证明了利用光波作载波传递信息的可能性，是光通信历史上的第一步。 1960年，美国科学家梅曼发明了第一个红宝石激光器。激光与普通光相比，谱线很窄，方向性极好，是一种频率和相位都一致的相干光，特性与无线电波相似，是一种理想的光载波。因此，激光器的出现使光波通信进入了一个崭新的阶段。 1966年，华人高锟博士首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗的光导纤维（简称光纤）的概念。 1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20db/km（光波沿光纤传输1km后，光的损耗为原有的1％）的石英光纤，它是一种理想的传输介质。同年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(LD)。从此，开始了光纤通信迅速发展的时代，因此人们把1970年称为光纤通信的元年。 1974年，贝尔实验室发明了制造低损耗光纤的方法，称作"改进的汽相沉积法(MCVD)"，光纤损耗下降到1db/km。 1976年，日本电报电话公司研制出更低损耗光纤，损耗下降到0.5db/km 。 1979年，日本电报电话公司研制出0.2db/km的极低损耗石英光纤（1.5微米）。1984年，实现了中继距离50km、速率为1.7Gbit/s的实用化光纤传输系统。 1990年，使用了1.55微米长波长单模光纤传输系统，实现了中继距离超过100km、速率为2.4Gb/s的光纤传输。 90年代以来，第四代光纤通信系统以频分复用增加速率和使用光放大器增加中继距离为标志，可以使用（也可以不使用）相干接收方式，使系统的通信容量以成数量级地增加，已经实现了在2.5Gb/s速率上传输4500km和10Gb/s的速率上传输1500km的试验。 目前，正在研究开发光弧子通信系统。光弧子，即由于光纤的非线性效应与光纤色散相互抵消，使光脉冲在无损耗的光纤中保持其形状不变地传输的现象。光弧子通信系统将使超长距离的光纤传输成为可能，试验证明，在2.5Gb/s的码率下光弧子沿环路可传输14000km的距离。 光纤传输的研究朝着低损耗、远距离、高保真的方向发展，我相信在不久的将来随着光纤技
光纤论文
《光纤通信基础》课程论文光纤通信基础论文 院（系）名称：测绘学院 专业名称：测绘工程 学生姓名：何杨 指导教师：耿学贤 二○一六年十一月
光纤通信基础论文 摘要：就光纤光缆的技术原理、结构以及工艺和设备作了介绍，并且介绍了测绘方面和光纤通讯技术之间的联系。 关键词：光纤，原理，应用，测量 1、光纤光缆的原理 最基本的光纤通信系统由光发信机、光收信机、光纤线路、中继器以及无源器件组成。其中光发信机负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，光纤线路负责传输信号，而光收信机负责接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 （1）光发信机----由光源、驱动器和调制器组成，实现电/光转换的光端机。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。 （2）光收信机----由光检测器和光放大器组成，实现光/电转换的光端机。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。 （3）光纤线路----其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。 （4）中继器----由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。 （5）无源器件----包括光纤连接器、耦合器等，完成光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。 光纤通信的原理就是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤经过光的全反射原理传送;在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 光通信正是利用了全反射原理，当光的注入角满足一定的条件时，光便能在光纤内形成全反射，从而达到长距离传输的目的。光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射，使光线限制
我国光纤与光缆技术及产业的发展论文
我国光纤与光缆技术及产业的发展论文 摘要：综述了近期光纤光缆在制造、施工及维护技术上的发展特点，分析了其发展趋势，并就我国光纤与光缆技术及产业的发展提出了一些值得思考的问题。 关键词：光纤光缆；技术发展 信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展在如今仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下，我们应积极了解光纤与光缆技术的发展特点及其产业的发展前景，抓住机遇，促进光纤光缆技术与产业向更大的方向发展。 一、光纤技术发展的特点 1.1网络的发展对光纤提出新的要求 不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。 （1）扩大单一波长的传输容量 （2）实现超长距离传输 （3）适应DWDM技术的运用 1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用 光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如”色散纵向均匀性”等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。 1.3新型光纤在不断出现 为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌
光纤通信技术论文
光纤通信技术论文 光纤通信技术 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输 媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。 光纤通信就是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信简称光纤通信。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤，而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。光纤通信具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远。 (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听, (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆，机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。 (11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm) (12)有供电困难问题。 就光纤通信技术本身来说，应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交 换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 光纤光缆技术 光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)
光纤激光器论文
激光器件与技术期中论文 光纤激光器浅谈浅谈光纤激光器以及我国光纤激光器研究现状
摘要： 光纤激光器作为光源在光通信领域已得到广泛应用，而随着大功率双保层光纤激光器的出现，其应用正向着激光加工、激光测距、激光雷达、激光艺术成像、激光防伪和生物医疗等更广阔的领域迅速扩展。本文以下内容概述了光纤激光器的原理、特点、应用及其发展前景。 关键词：光纤激光器应用扩展发展前景 abstract: Fiber laser as a light source in the field of optical communication has been widely used, and as the dual-protection layer of high-power fiber lasers appear, its application is toward to the laser processing, laser ranging, laser radar, laser art of imaging, security and bio-medical laser rapid expansion of a wider area. The following article outlines the principles of fiber lasers, characteristics, applications and prospects for development. Keywords: fiber laser applications development prospects.
光纤技术专题科技论文
光纤技术专题科技论文 实验理论，方法，现象及结果： 最近连续三周我们做了光纤技术专题实验。光纤是光导纤维的简称，是由石英玻璃或塑料制成的很细的纤维状物质，是一种导引光波的新型传输物质。目前，光纤在通信、传感、激光治疗、激光加工等许多方面都获得广泛应用，但其最主要的应用领域是光纤通信和光纤传感。光纤通信只利用激光作为信息的载波信号并通过光纤来传递信息的的通信系统，是人类通信史上一次重大突破。相对于无线电通信，光纤通信具有传输带宽、通信容量大、中继距离远、抗干扰能力强、无串音、轻便、材料资源丰富、成本低等优点。光纤传感器是利用外界物理因素改变光纤中光的强度、相位、偏振态或波长，从而对外界物理因素进行探测、计量和数据传输的传感器。相对于传统的传感器，光纤传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、电绝缘性能好、便于与计算机连接，便于组成遥测网络、体积小、耗电少等优点。本专题实验的目的在于了解光纤的结构和一般性质，学习光纤的耦合、传输及传感特性及其在通信和传感领域中的应用。这个专题实验具体分为三个小实验：实验1.光源于光纤特性，分为半导体激光器的电光特性；光纤的耦合与耦合效率测量；光纤数值孔径测量。实验2 。光信号传输，有音频信号的调制、传输与解调；光在光纤中传输时间的测量。实验3.光纤传感器，有反射式光纤传感和微弯式光纤传感。 光纤的耦合 在实验中光纤与光源的耦合有直接耦合和经聚光器件耦合两种。 直接耦合是使光纤直接对准光源输出的光进行的“对接”耦合。这种方法的操作过程是：将用专用设备使切制好并经清洁处理的光纤端面靠近光源的发光面，并将其调整到最佳位置（光纤输出端的输出光强最大），然后固定其相对位置。这种方法简单，但必须有专用设备而且需要细心地调试，才能达到一定的耦合功率。 如果光源输出光束的横截面面积大于纤芯的横截面面积，将引起较大的耦合损耗。 经聚光器件耦合是将光源发出的光通过聚光器件将其聚焦到光纤端面上，并调整到最佳位置（光纤输出端的输出光强最大）。这种耦合方法能提高耦合效率。耦合效率η的计算公式为 %1002 1?=p p η 式子中P 1为耦合进光纤的光功率（近似为光纤的输出光功率）。P 2为光源输出的光功率。
光纤技术论文
光纤技术论文 光纤技术的应用 0 引言 光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是 世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 1 光纤的概述 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的 一种通信方式。 光纤通信之所以发展迅猛，主要缘于它具有以下优点：1通信容量大、传输距离远;2 信号串扰小、保密性能好;3抗电磁干扰、传输质量佳;4光纤尺寸小、重量轻，便于敷设 和运输;5材料来源丰富，环境保护好;6无辐射，难于窃听;7光缆适应性强，寿命长。 2 光纤通信技术发展的现状 目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信 能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。 2.1 波分复用技术 波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光 波的频率或波长不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波， 在发送端采用波分复用器合波器，将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进 行传输。在接收端，再由一波分复用器分波器将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立不考虑光纤非线性时，从而在一根光纤中可 实现多路光信号的复用传输。自从上个世纪末，波分复用技术出现以来，由于它能极大地 提高光纤传输系统的传输容量，迅速得到了广泛的应用。 1995年以来，为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题，密集波分复用技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量，经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计，截止到2002年，商用的DWDM系统传输容 量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统 除了波长数和传输容量不断增加外，光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。
光纤光栅技术论文
光纤光栅及其技术应用研究 摘要：分析光纤光栅解调的基本原理和常用解调方法的工作机理、性能和特点，从光纤传感 技术的优势出发，介绍了光纤光栅传感智能结构的优点，对波长解调方法如匹配解调法、可 调谐激光器法、干涉法、滤波法等做了详细的讨论，阐述了相应的系统设计方案，并对各 种方法的优、缺点进行了分析和讨论。提出光纤光栅传感器在实际应用中所面临的主要技术 难题，分析现有的解决方案，讨论光纤光栅传感器在进一步实用化中需要解决的难题及其未 来的发展趋势。 关键词：光纤光栅，传感解调，干涉，XPM Fiber Grating and Its Application Research Abstract: analysis of the basic principle of fiber grating demodulation method and the common demodulation of the working mechanism, performance and characteristics,From the optical fiber sensing Technology, introduces the advantages of optical fiber grating sensors the advantages of intelligent structure,For wavelength demodulation methods such as matching demodulation method, the tunable laser method, interfering method, filtering method to do a detailed discussion,Expounds the corresponding system design scheme, and the advantages and disadvantages of each method are analyzed and discussed.Put forward in practical application fiber grating sensors in the
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浅谈石英光纤与塑料光纤的比较 摘要：光学纤维是利用全反射规律使光线在透明纤维中传播的一种光学器件，光纤作为新型光波传输介质，具有优良的物理、化学、机械性能，在各个领域得到广泛的应用。光纤有很多不同的分类方式，其中，石英光纤和塑料光纤是由不同材料制成的两种光纤，两种光纤都有其独特的性能和应用。 关键词：塑料光纤石英光纤性能应用前景 一、前言 塑料光纤是由高透明聚合物作为芯层材料，PMMA、氟塑料等作为皮层材料的一类光纤（光学纤维）。石英光纤是一种以高折射率的纯石英玻璃材料为芯，以低折射率的有机或无机材料为包皮的光学纤维。目前，通信光缆所用的光纤，基本上都是采用石英光纤，近年来才逐步开发出塑料光纤（POF），因为可以利用聚合物成熟的简单拉制工艺，故成本比较低，且比较柔软，坚固，直径较大，接续损耗较低。塑料光纤能否代替石英光纤，两种纤维的性能如何，发展前景又怎样？下面对两种光学纤维的结构，特性，制作工艺以及应用前景做具体的介绍。 二、光纤相关知识介绍 1、光纤的基本结构 光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。这种光纤结构引起全内反射，从而引起光线在纤芯内传播。 2、光纤的基本原理 光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯，直径在几微米至几十微米，外层的直径0.1～0.2mm。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1%。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，全部反射。 3、光纤的种类 光纤的种类很多，根据用途不同，所需要的功能和性能也有所差异。但对于有线电视和通信用的光纤，其设计和制造的原则基本相同，诸如：①损耗小；②有一定带宽且色散小；③接线容易；④易于成统；⑤可靠性高；⑥制造比较简单；⑦价廉等。光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作统一归纳的。塑料光纤和石英光纤属于按原材料对光纤进行的分类。 4、光纤的制造方法 制造光纤的方法很多，目前主要有：管内CVD(化学气相沉积)法，棒内CVD法，PCVD(等离子体化学气相沉积)法和VAD(轴向气相沉积)法。但不论用哪一种方法，都要先在高温下做成预制棒，然后在高温炉中加温软化，拉成长丝，再进行涂覆、套塑，成为光纤芯线。光纤的制造要求每道工序都要相称精密，由计算机控制。
光纤论文
引述 从20世纪70年代到现在，通信和计算机都发展的非常快。近三十多年来，计算机的运行速度大约每十年提高十倍。新的更快的计算进运行速度对网络间信息的传递速度提出了新的要求，我们也理所当然的看到，信息的传输速度但在通信领域里，从70年代的56Kb/s 提高到现在的几个到几十个Gb/s 。相当于每十年提高100倍。在这令人无比惊讶的提升中，我们看见了光纤通信在其中起到的无比巨大的作用。 光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信。有光纤脉冲相当于1，而没有光纤脉冲相当于0.由于可见光的频率非常高，约为108MHz 的量级，因此一个光纤通信系统的传输效率远远大于其他各种传输媒体的带宽。 下图是关于光纤消费地域的分布情况： 0100 200 300 400 亿美元19982008年 图3 光纤消费地域分布情况 全球北美欧洲0100 200 300 400 亿美元1998 2008年图4 单模、多模光纤消费情况 单模光纤多模光纤总额 由图可知，全球对光纤的需求越来越大。而目前，在高性能主干网上，光纤通行已经成为主流。对接入网而言，光纤通信正显示着前所未有的光明前景。FTTC （光纤到路边）,FTTB （光纤到大楼）,FTTO （光纤到办公室）,FTTH （光纤到家），正如我们所见，从1966年，美籍华人高锟（C.K.Kao ）和霍克哈姆 （C.A.Hockham ）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息
传输的可能性和技术途径到今天绝大多数的运营商断言：“理想的宽带接入网将是基于光纤的网络。”这四十年间光纤以无比强大的优势介入到接入网这个久远的系统里。并把所有人的目光吸引住了。是什么给了光纤接入无比强大的活力？ 光纤及其通信原理 光纤定义：光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中,光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。 光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 光纤接入的优势 (1)通信容量大、传输距离远；与双绞线，同轴电缆相比，光纤的理论带宽几乎是无线的。现代光纤传输系统在单个波长上的传输速率可达到10Gb/s，若在光纤通信系统中使用波分复用（wavelelength division multiplexing）技术，则可以在一根光纤上承载64个波长，传输速率可达64一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。 (2)信号干扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。(4)光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；(5)
光纤的论文
论光纤与光缆技术的发展 摘要：综述了近期光纤光缆在制造、施工及维护技术上的发展特点，分析了其发展趋势，并就我国光纤与光缆技术及产业的发展提出了一些值得思考的问题。 关键词：光纤光缆；技术发展 信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展在如今仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下，我们应积极了解光纤与光缆技术的发展特点及其产业的发展前景，抓住机遇，促进光纤光缆技术与产业向更大的方向发展。 1. 光纤技术发展的特点 1.1网络的发展对光纤提出新的要求 不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。 （1）扩大单一波长的传输容量 （2）实现超长距离传输 （3）适应DWDM技术的运用 1.2 光纤标准的细分促进了光纤的准确应用 光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如"色散纵向均匀性"等），对
合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。 1.3新型光纤在不断出现 为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。 （1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤 主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。 （2）用于城域网通信的新型低水峰光纤 城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。 （3）用于局域网的新型多模光纤 虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。 （4）前途未卜的空芯光纤 据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。 2. 光缆技术的发展特点 2.1 光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现 光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年
光纤通信原理论文
光纤通信原理论文
浅谈掺铒光纤放大器 光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤，它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始，掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。 光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中，不需将光信号转换为电信号，直接对光信号进行放大的一种技术。 掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器，它是光纤通信中最伟大的发明之一。掺铒光纤放大器的工作原理： 掺铒光纤放大器主要是由一段掺铒光纤（长约10-30m）和泵浦光源组成。其工作原理是：掺铒光纤在泵浦光源（波长980nm或1480nm）的作用下产生受激辐射，而且所辐射的光随着输入光信号的变化而变化，这就相当于对输入光信号进行了放大。研究表明，掺铒光纤放大器通常可得到15-40db的增益，中继距离可以在原来的基础上提高100km以上。那么，人们不禁要问：科学家们为什么会想到在光纤放大器中利用掺杂铒元素来提高光波的强度呢？我们知道，铒是稀土元素的一种，而稀土元素又有其特殊的结构特点。长期以来，人们就一直利用在我学器件中掺杂稀土元素的方法，来改善光学器件的性能，所以这并不是一个偶然的因素。另外，为什么泵浦光源的波长选在980nm或1480nm呢？其实，泵浦光源的波长可以是520nm、650nm、980nm、和1480nm，但实践证明波长980nm的泵浦光源激光效率最高，次之是波长1480nm的泵浦光源。 掺铒光纤放大器的基本结构： EDFA的基本结构，它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤，芯径3-5微米，掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时，铒离子在泵光作用下激发到高能级上，三能级系统)，并很快衰变到亚稳态能级上，在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子，使信号得到放大。其放大的自发发射(ASE)谱，带宽很大(达20-40nm)，且有两个峰值，分别对应于1530nm和1550nm。 掺铒光纤放大器的优点： 1.掺铒光纤的放大区域恰好与单模光纤的最低损耗区域相重合。那么，被掺铒光纤放大器放大的光在光纤中的传输损耗小，能传输比较远的距离。 2.对数字信号的格式及数据率“透明”。 单模光纤损耗谱和掺饵光纤放大器的增益谱 3.放大频带宽，能在同一根光纤中传输几十甚至上百个信道。 4.噪声指数低，接近量子极限，意味着可级联多个放大器。 5.增益饱和的恢复时间长，各个信道间的串扰极小。 掺铒光纤放大器的分类：
关于光纤通信的论文 精品
本科学生毕业论文 论文题目：波分复用的光纤通信技术 学院：电子工程学院 年级：2009级 专业：通信工程 姓名：张琦 学号：20091400 指导教师：刘勇 2012 年 5 月 7日
摘要 近年来，通信行业发展迅速，大量的通信新业务不断涌现，信息高速公路正在全球范围内以惊人的速度发展建立起来。所有这些应用都对大容量通信提出了越来越高的要求，使得光纤通信技术向着速度高、容量大、可伸缩性好的方向发展。 波分复用(WDM)系统的发展正是适应了这一时代潮流。应用这种技术可以在同一根光纤上传输多路信道，从而使通信容量成倍的扩大。不过，随着掺铒放大器(EDFA)在系统中的大量使用，也会带来一系列相关问题，如：色散、增益失衡、非线性效应等等。在建立一个WDM光纤通信系统的时候，必须很好地解决这些问题。在本文中，将讨论这些WDM系统的关键技术，并给出一个WDM光纤通信系统的总体设计。主要工作如下：1．在对国内外WDM系统理论和实验研究进展进行广泛研究的基础上，重点讨论实现WDM 系统的关键技术和如何克服色散、增益失衡和非线性等影响性能的因素。 2．基于国际电联的ITU-T系列参考标准和信息产业部的相关标准，进行32×10 Gbit ／s480km的WDM光纤通信系统总体设计和规划。给出系统的详细参数并对系统性能进行相关计算，讨论优化系统的技术和手段。 关键词 WDM；光纤通信；传输系统；大容量系统
Abstract Recently communication industry develop very fast,a large new communication services appered,the world is now building Cyber-high way. All these bring the need for larger and larger communication capacity,which stimulate fiber communication system develop towards adaptive,high speed,large capacity data transmission. Wavelength division multiplexing (WDM) system developed following the trend. The system can greatly increase the transmission capacity by increasing th channels in a single fiber. But multi-wavelength transmission and thd employment of Erbiumdoped Droped Fiber Amplifier (EDFA) will cause a number of new problems,such as chromatic dispersion,gain fluctuation,fluctuation and non-linear effects etc. Ths problems should be solved in building WDM fiber transmission system. In this paper,the key technologeis in WDM system are discussed. The main parts in this project are as follows: 1.Based on the widely studing of references,the development on the theory and experiments of WDM system is reviewed. The degradation of the performance of the system,which is caused by chromatic dispersion,gain fluctuation and fluctuation and non-linear effects in fiber,is analysed and some scenarios are suggested to solve them. 2.Based on the revelant standards of ITU-T and related references,is designed. The general scheme of 32 X 10Gbit/s 480km WDM transmission system are designed for the most systems which fiber are model G.652. The parameters of the system are defined,and the performance is calculated. Key words WDM;Optical fiber communication；Transmission system；Large capacity system；