光纤通信技术的看法和建议

光纤通信技术的看法和建议
光纤通信技术的看法和建议

光纤通信技术的看法和建议

学生姓名:吉春梅班级:08微电学号:200730371194

摘要:从企业、学生、社会的角度分析了“光纤通信”课程的教学背景,根据该课程的教学要求,及经过一段时间对《光纤通信》这一课程的理论知识的学习,对光纤通信技术有了一定的了解;后一阶段是通过自己动手做试验,对实验数据结果等整理,并对实验过程中产生的各种现象作进一步的了解,加深了对光纤通信技术的认识。特别是最后将所作实验选择一个做成PPT并做讲解的过程,就对实验涉及的个知识点有了更深刻的认识,总之经过大半个学期的学习,我对《光纤通信》这一课程有一些自己的看法。

关键字:课程教改

0概述

光纤通信技术光纤通信自从问世以来,给整个通信领域带来了一场革命,它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐,发展非常迅速。光纤通信技术已深入到社会生活的各个层面,成为现代社会重要的关键基础设施,通信产业也成长为国家的支柱产业。在我国,光电领域各行业也快速发展,光纤通信、激光、光电显示、太阳能、(O)LED等行业的企业对既懂得专业基本理论,又掌握相关实用技术的人才的需求日益增长。由于竞争的日趋激烈,各企业为了提高自己的竞争力,总是不断推出新产品。以先进的模拟设计技术,配合高速计算机计算的能力,迅速验证新产品的规格与性能,如此才能有效率地进入量产,缩短新产品上市的时间。[1]因此,企业对学生的实践能力、创新能力及科技写作能力等提出了更高的要求。

近年来,学生就业压力增大,学生迫切需要了解生产企业、相关的工作岗位及所学知识在企业中的应用等。由于教材内容的滞后,在新工艺、新技术等方面的内容不如相关杂志更新快。随着计算机网络的发展,学生获取知识的渠道增多,已经不满足基于教材的教学内容和教学方法。

与此相适应,各高校均将光纤通信技术课程列为相关通信与信息类专业的专业必修课。该课程对于学生理解各种通信技术是至关重要的,其基本目标是掌握光纤通信技术的基本知识、基本原理、基本应用技能等。学生毕业后能够从事光纤数字通信设备的操作、维护、故障排查,以及简单的工程设计、施工等工作。不过我们这一课程毕竟非专业课,主要是以兴趣为主,教学过程中采用理论与实践相结合的方式还是能够很好地激发大家的积极性,使大家能够自发自主地学习相关知识。

2007年,教育部的1、2号文件提出了实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”,要求进一步改革教学内容和教学方法,培养学生的实践能力和创新精神。[2-3]在今年7月发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出“改革教学内容、方法、手段,建设现代学校制度”和“支持学生参与科学研究,强化实践教学环节”。[4]

1光纤通信发展史

光纤通信技术是一门发展非常迅速的学科:

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,奠定了光纤通信的基础。

1970年,光纤研制取得了重大突破。美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。因此,光纤通信开始可以和同轴电缆通信竞争,世界各国相继投入大量人力物力,

把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。

1972年,随着光纤制备工艺中的原材料提纯、制棒和拉丝技术水平的不断提高,进而将梯度折射率多模光纤的衰减系数降至4dB/km 。

1973年,美国贝尔实验室研制的光纤损耗降低到2.5dB/km 。1974年降到了1.1dB/km 。 1976年日本电报电话(NTT )公司等单位将光纤损耗降低到0.47dB/km (波长1.2m μ)。 在以后的10年中, 1.55m μ波长处的光纤损耗(如图2所示):1979年是20dB/km ,1984年是0.157dB/km ,1986年是0.154dB/km ,接近了光纤最低损耗的理论极限。 1976年,在进一步设法降低玻璃中的OH -(氢氧根)含量时,发现光纤的衰减在长波

长区有1.31m μ和1.55m μ两个低损耗窗口。

1976年,美国在亚特兰大进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验,系统采用GaAlAs 激光器作为光源,多模光纤作为传输介质,速率为44.736Mbit/s 、传输距离约10km ,这一试验使光纤通信向实用化迈出了第一步。

1980年,原材料提纯和光纤制备工艺得到不断完善,从而加快了光纤的传输窗口由0.85m μ移至1.31m μ和1.55m μ的进程。特别是制出了低衰减光纤,其在1.55m μ的衰减系数为0.20dB/km ,已接近理论值。与此同时,为促进光纤通信系统的实用化,人们又及时地开发出适用于长波长的光源,即激光器、发光管和光检测器。应运而生的光纤成缆、光无源器件、性能测试及工程应用仪表等技术的日趋成熟,都为光纤光缆作为新的通信传输媒质奠定了良好的基础。

1981年以后,世界各发达国家将光纤通信技术大规模地推入商用。历经20余年的突飞猛进的发展,光纤通信速率已由1978年的45Mbit/s (例如美国MCI 于1991年开通了Chicago 至St.Louis 全长275英里的4×10Gbit/s 的商用光纤通信系统等)。 到现在,光纤通信就已经发展成一个巨大的系统工程,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。 光纤通信未来发展趋势 :

(1)高速长距离光传输[5]-- Comparison of Two Kinds of High-speed Long-haul Nonlinear Optical Transmission Systems [6]

(2)光弧子通信

3)光网络智能化--光网络的智能化(ASON )作为光网络的一个发展趋势,已经被业界所认可。[7] 全球数据业务的爆炸式增长要求光传送网络提供更灵活的网络指配和高效快速的网络保护恢复能力,ASON 技术的出现和快速发展体现了光网络发展的这一新趋势

(4)智能光联网技术

关于光纤通信课程的建议看法

102030

1970197219731974dB/km 年

图1010

2030197919841986dB/km 年

图2

2课堂教学

我们可以了解到光纤通信发展是如此迅速,一天一个样,而我们的教材内容落后,也没有及时的追踪最新光纤通信技术的样子,我认为建立一个网络平台,专门收集关于光纤通信技术的“科技论文”“学年论文”、“课程设计”、“科研训练”、“毕业论文”等供学生浏览非常有必要。

课堂教学用论文的选取应从文章主题、论文难度、文章的作者和单位、近期研究热点等方面进行考虑。

首先,选取文章的主题应符合课程教学大纲的要求。

其次,教学用论文的难度要适当。

再次,教学用论文的作者及其单位要在行业内有一定的影响力。

3实践教学

其次就是我们的实验课,让我们自己动手做试验,自己上网查找相关实验的信息,对实验数据进行分析处理,特别是要求做成ppt讲解的那一个实验,我们可以说确实掌握了该部分知识的,从机理,电路图到数据处理都进行了深入的学习,从组员的身上也学到了很多东西,这一点我觉得很好。但是我们的实验室设备特别老旧,有的根本无法使用了,而且因为缺乏指导,就感觉很多操作步骤很不规范,例如本该用双踪示波器对所测波的波形与时钟波形进行对比,结果因为实验室双踪示波器都没法使用所以用数字示波器来代替,这样的话,对实验结果肯定会造成一些影响。因此引进新的实验设备还是非常必要的。不过采用其他的手段对这一不足进行补救,我们可以将历届毕业设计的视频及论文等引入到实践教学环节中,也就是多采用多媒体的教学手段。

最后就是提供一个时间来让大家交流学习经验成果也很有必要,因为是选修课,大家专业不同,班级不同,甚至学院学校都不同,平时在一起时间本来就很少然后上课的时候各自为政,都分成小团体,这样的话课堂气氛就不太好。

4新知识、新技术的引用

高速长距离光传输,光弧子通信,光网络智能化,智能光联网技术等新知识、新技术充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的教学内容。

5教学成果设想

通过把论文应用于“光纤通信”课程,缩短了课堂教学与真实的科研过程、生产过程之间的距离,丰富了理论课程的教学形式,提高了学生的学习积极性,提升了学生的科学素养;学习论文中如何提出、分析、解决问题,如何使用科学的语言把问题表述清楚,培养了学生的综合能力,为“学年论文”、“课程设计”、“科研训练”、“毕业论文(设计)”等课程作了准备;学生对论文中的结果进行重复计算,能激励学生探索,提高学生分析、解决问题的能力;英文科技文献的学习,提高了学生英语的应用水平和对外语学习的认识。

实验课程的开展就能够很大程度的加强学生的动手能力,收集各种资料的能力,分析实验现象实验结果的能力也能大大提高。

参考文献:

[1]讯技光电科技(上海)有限公司.光学CAD设计联合实验室企划书

[EB/OL]https://www.360docs.net/doc/f25813109.html,.

[2]教育部.教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[Z].2007.

[3]教育部.教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z].2007.

[4]中共中央,国务院.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[Z].2010.

[5]del DUCE A,KILLEY R I,BAYVEL https://www.360docs.net/doc/f25813109.html,parison of nonlinear pulse interactions in 160-Gb/s quasi-linear and dispersion managed soliton systems[J].Journal of Lightwave Technology, 2004,22(5):1263-1271.

[6] CAI Ju,SUN Jie. Comparison of Two Kinds of High-speed Long-haul Nonlinear Optical Transmission Systems[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2010, 39(s1): 83~87 [7] ITU-T Recommendation G.807/Y.1302-2001,Requirements for Automatic Switched Transport Networks (ASTN)

浅谈光纤通信技术的发展及其应用

浅谈光纤通信技术的发展及其应用 发表时间:2016-11-02T16:56:20.480Z 来源:《基层建设》2016年14期作者:张运器 [导读] 摘要:随着社会的发展和时代的进步,我国的综合国力逐渐增强,人们对通信的技术和质量也有了更高的要求。 广州市奇成通信技术服务有限公司 摘要:随着社会的发展和时代的进步,我国的综合国力逐渐增强,人们对通信的技术和质量也有了更高的要求。光纤通信作为新兴技术被广泛的应用在各国各行业的科技领域中,尤其是在电信网络中起着不可忽视的作用,在我国的通信行业中,光纤通信技术占据着主要的作用。光纤通信技术不仅能在通信主干路中得到应用,还能在电力通信的控制系统中得到应用,对工业进行控制和检测,为通信行业带来了很大的积极作用,为通信行业的发展和进步奠定了基础。 关键词:光纤通信技术;发展趋势;通信行业;应用 虽然光纤通信技术被广泛的应用在各国的通信行业中,但是光纤通信技术的使用历史并不是很长,早在二十世纪就有科学家对光纤通信进行了探索,但由于极高的造价导致研究不得不中断。光纤通信技术使通信行业得到了前所未有的发展,现阶段光纤通信的技术取得了得到了很大的提高,不断得到补充的新技术使我国通信行业的能力得到了极大的提高,使全国的大部分地区都实现了光纤通信技术的应用。只有良好的利用光纤通信,不断的提高光纤通信的技术才能使我国的通信行业得到长足的发展。 一、光纤通信的特点 光纤通信能够获得广泛的应用和发展主要是因为其具有多方面的特点,从而得到了更多人们和行业的重视。第一,光纤通信拥有很宽的传输频带,使通信的容量大大增加。和铜线、电缆等传输方式相比,光纤通信的带宽很大,现阶段我国还使用了密集波分复用的技术,此技术也使光纤的传输容量得到了极大提高。第二,拥有较长的中继距离,光纤通信的损耗很小,这个特点在传统的微波传输中难以得到体现。在较长的传输线路中,能够有效的将中继站数量控制在最小,使传输的成本得以降低。第三,拥有较好的保密性能并伴有强大的抗干扰能力。在进行光纤传输时,光波导结构会使光信号得到很好的限制,即使在特殊的地区渗漏的光波量也极小,使信号得到更好的保护。第四,光纤通信具有极高的传输质量。在外界环境等因素改变时,光纤通信不会受其影响,拥有很强的适应能力,使传输的信号以高质量被传输到需要的地方。第五,有效的节约了成本。制作光纤的原材料是石英玻璃,基础材料则为二氧化硅,这种原材料的价格较低,我国拥有丰富的原材料,使用这种材料能有效的节约金属的使用量,有效的节约了成本。第六,使用较灵活。光纤拥有很轻的重量,而且规格比较小,在进行光纤维护和施工时,传输和铺设都及其方便,并且能够在水底和架空时进行铺设。 二、光纤通信技术的发展 (一)由光入网的发展趋势 在我国光纤通信技术的发展过程中,由光入网一直是一个难题的,但在今后的光纤通信技术发展正,由光入网是其必须实现的发展趋势。通过技术的发展,由光入网趋势将在我国光纤通信技术中得以实现,将会成为网络中不可缺少的一项环节,由光入网将使通信行业实现网络化和智能化。另外,我国还有很多使用铜线进行通信的现象,铜线和光纤相比还存在很大的技术反差。在这种现在存在的同时,接入网络就显得尤为重要,是我国通信行业得到真正发展的一个非常重要的节点。通过实现光纤的接入网能使存在的问题得以解决。除了这种情况以外,还要适当的使各地的节点和与网络结构的适应度得到减少,这样能在一定程度上扩大覆盖率,从而使故障率和维修产生的费用都得到相应的减少。 (二)光纤通信技术的新一代光纤 由于社会的不断进步和发展,各行业都得到了不同程度的提高,业务量等数据都在不断的增长。电信网络也跟随着这一形式向下一个光纤通信技术的方向不断努力,这一新技术要遵循着可持续发展的目标。要想真正实现新一代的光纤技术就要拥有超大容量的光缆,光缆的组成为逛到纤维。大容量的光缆和传统的光缆相比具有很多的优点,不仅能够适应网络业务的超长距离,还要拥有良好的稳定性。根据这种要求,我国通信行业的技术人员已经研发出了新型的光纤,光纤具有不同的型号,例如,G.655光纤和全波光纤等。这样的光纤能够适合干线网和城域网的不同需要,根据不同需要制定不同的光纤,更有效的促进了其传输质量和速度,使光纤通信技术得到了真正的提高和发展。 (三)实现波分复用系统 在我国的通信行业中,传统的手段是利用电分复用系统对信号进行传输,随着时代的进步,这种传统的方法已经不能适应人们的需求,逐渐的对电分复用系统进行取代,波分复用系统将会得到人们的广泛应用。虽然波分复用系统得到了应用,但还是存在很多的问题。在进行200纳米光纤进行宽带传输时,利用率会极其低,使用了波分复用系统能有效的解决此类问题的发生,它能将很多个不同的波长使用同一时间进行同时传输,这样就使传输的容量得到提高。实现波分复用系统的优点具体表现在以下几个方面:第一,波分复用能有效的对信号功率和徐律进行脱钩处理,使通信不再受到传统关节点的影响。第二,波分复用系统能和光纤进行配合使用,从而使光纤的传输效率得到很大的提高,增加了资源的利用率。第三,运用波分复用系统能够节省大量的光纤,同时也使通信所产生的成本得到了减少。 三、光纤通信技术的应用 (一)光纤通信技术在电力通信行业中的应用 电力通信主要是要实现电网的商业化、现代化和自动化,电力通信是安全系统和自动化系统进行稳定工作的基础和前提,电力通信能够实现电力市场的现代化管理和运营商业化,为电力市场提供了很多的技术保障和支持。光纤通信技术在电力通信领域有着很大的应用,起初只是提供了传统的管道、架空和地埋等技术方法,对普通的电缆进行铺设这样能使电信部门的光纤通信网络逐渐实现系统化。随着光纤技术的不断进步和发展,光纤通信能够实现信号的大容量传输且损耗非常小,根据这种特点被电力通信部门应用,并受到了业界的一直好评。 (二)光纤通信技术在智能交通领域的应用 交通管理在我国越来越受到重视,智能交通的目的就是将交通管理和运营等方面的工作进行信息化管理,其核心的内容则是信息采集、信息的传输和信息的处理,通过对信息的综合运用能使交通系统实现准确且高效的运输管理体制。在智能交通中应用光纤通信技术主要是实现收费联网和监控等各录像数据和信息的传递,使交通系统更加稳定的运行,为公路等交通的安全和通常奠定了基础,进一步促进

光纤通信技术特点和发展

光纤通信技术特点和发展

光纤通信技术的特点和发展趋势 摘要:光纤通信是指利用光与光纤传递信息的一种方式,光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,也可以在电力通信控制系统中发挥作用,既有经济优势又有技术优势,光纤通信由于超高速、低误码、高可靠,价格低廉,已成为信息的最重要传输手段和信息社会的重要基础设施。本文探讨光纤通信技术的优点和缺点以及光纤通信的发展和现状。 光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。

关键词:光纤通信技术特点现状发展趋势 1、光纤通信技术 2、 光纤通信是利用光导纤维传输光信号,以实现信息传递的一种通信方式,属于有线通信的一种,光经过调变后便能携带信息,利用光波作载体,以光纤作为传输媒介,将信息从一处传至另一处,是光信息科学与技术的研究与应用领域。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。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层成为包层,包层的作用是保护光纤。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,由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象,光纤很细,占用的体积小,这解决了实施的空间问题。光纤通信系统的组成,现代的光纤通信系统多半包括一个发射器,将电信号转换成光信号,再通过光纤将光信号传递。光纤多半埋在地下,连接不同的建筑物。系统中还包括数种光放大器,以及一个光接收器将光信号转换回电信号。在光纤通信系统中传递的多半是数位信号,来源包括计算机、电话系统,或是有线电

浅谈光纤通信技术发展的以及前景

浅谈光纤通信技术发展的以及前景 作者:闫景超 引言:光纤通信技术的应用是一次世界性的改革,它把人类带上了信息的高速公路。光纤通信在信息传递方面起着主导作用,在将来的科学进步中,光纤通信会起着举足重轻的作用。 关键词:光纤通信应用前景 1.光纤通信概念 光纤通信是以光波为信息载体,通过光纤来传递的一种通信设施。因为它具有容量大,传输距离远,传输速度快,经济等特点,所以在当今被广泛应用。 2.光纤通信的特点 (1)光纤通信容量大;传输距离长;一根细细的光纤可以承载很多个光信息,而它的传输时以光速传播,并且损耗非常小。(2)由于光纤较细,质量轻,所以便于铺设和运输(3)光纤通信具有抗电磁干扰能力,传输信息不易丢失和失真。(4)信号串扰小、保密性能好;(5)光纤通信用材少,而且不污染环境(7)光缆适应性强,寿命比较长。 3.光纤通信的发展 光纤通信的发展史虽然只有二三十年,但由于它无比的优越性,使它成为了现代化通信网络中最为重要的传输媒介。 总体来说,光纤通信的发展大致分为4个阶段。 第一阶段(1966——1976年)是冲基础研究到商业应用的开发时期。这个时期中,出现了短波长(850nm)低速率(34或45Mb/s)多模光纤通信系统,无中继传输距离约为10km。 第二阶段(1976——1986年)是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标的大力推广应用的大发展时期。在这个时期,光纤从多模发展到单模,工作波长从短波长(850nm)发展到长波长(1310nm和1550nm),实现了工作波长为1310nm,传输速率为140—565Mb/s的单模光纤通信系统,无中继传输距离为50到100km。 第三阶段(1986——1996年)是以超大容量超长距离为目标,全面深入开展新技术研究的事情。在这个时期,出现了1550nm色散位移单模光纤通信系统。采用外调制技术,传输速率可达2.5—10Gb/s,无中继传输距离可达100—150km,实验室可以达到更高水平。 第四阶段(1996年至今)是采用光放大器,波分复用光纤通信系统的超长距离的光弧子通信系统的时期。具体来讲国外的发展状况: 20世纪60年代中期,所研制的最好的光纤损耗在400dB以上 1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20dB/km以下 日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100dB/km 1970年康宁公司(Corning)采用“粉末法”先后获得了损耗低于20dB/km和4dB/km的低损耗石英光纤1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。 到1979年,掺锗石英光纤在1.55μm处的损耗已经降到0.2dB/km,这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限 国内光纤通信的发展: 1963年开始光通信的研究 1977年,第一根短波长(0.85mm)阶跃型石英光纤问世,损耗 为300dB/km 1978年,阶跃光纤的衰减降至5dB/km。研制出短波长多模梯 度光纤,即G.651光纤 1979年,研制出多模长波长光纤,衰减为1dB/km。建成5.7

光纤通信技术的发展及趋势

光纤通信技术的发展及趋势 本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究,分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状,以及光纤通信技术的发展趋势,对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。 1、导言 目前,在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一,即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一,光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介,并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌,以现代信息社会最坚实的通信基础的身份,向世人展现了其无限美好的发展前景。 自上世纪光纤通信技术在全球问世以来,整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革,光纤通信技术以光波作为信息传输的载体,以光纤硬件作为信息传输媒介,因为信息传输频带比较宽,所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量,且损耗低、体积小、重量轻,还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点,从而备受通信领域专业人士青睐,发展也异常迅猛。 2、光纤通信技术的发展历史总结

近十几年来,光纤通信技术有了长足的进展,其中的新技术也不断被发掘,大大提高了传统意义上的通信能力,这使得光纤通信技术在更大的范围内得到了应用。 光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波,以光纤作为信息传输的媒介,将信息进行点对点发送的现代通信方式。光纤通信技术的诞生及深入发展是信息通信史上一次重要的改革。光纤通信技术从理论提出到工程领域的技术实现,再到今天高速光纤通信的实现,前后经历了几十年的时间。 上世纪六十年代开始的光纤通信技术最开始起源于国外,当时研制的光纤损耗高达400分贝/千米,后来,英国标准电信研究所提出,在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米,然后,日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米,康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤,到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0. 2分贝/千米,已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。 由以上光纤通信技术的发展历程,可以把光纤通信技术分为大致五个阶段,即850纳米波段的多模光波,到1310纳米多模光纤,到1310纳米单模光纤,再到1550纳米单模光纤,最后是长距离进行传输的光纤通信技术。 3、光纤通信技术的现状研究

现代光纤通信技术

第一章通信网技术概述 1.1概述 1.2通信设备 构成通信网的最基本的设备是用户端设备、传输链路设备和转接交换设备。 1.3广域网分类 1.4通信协议 1.4.1 协议 通常将网络分层结构以及各层协议的集合称为网络体系结构。比较著名的网络体系结构有国际标准化组织ISO(International for Standardization)提出的开放系统体系结构OSI(Open System Interconnection);美国国防部提出的传输控制协议TCP/IP;国际电信联盟提出的公共数据网X系列协议;IBM公司提出的系统网络体系结构SNA等。 1.4.2 标准化组织 1. 国际标准化组织ISO 2. 国际电信联盟-电信标准化部ITU-T(International Telecommunication Union) 一直负责制定电信网的标准系列。 3. 因特网工程任务组IETF(Internet Engineering Task Force) 负责研究因特网的体系结构以及新一代因特网标准规范的研究和制定 第二章数字通信技术 第三章光纤通信技术 3.1 光纤通信 3.1.1光纤通信的发展 3.1.2 光纤通信的特点 1. 传输频带宽,通信容量大。由信息理论知道,载波频率越高,通信容量就越大。 2. 损耗低。目前实用的光纤均为石英系光纤,要减小损耗,主要是靠提高玻璃纤维的纯度。 3. 在运用频带内,光线对每一频率成分的损耗几乎一样。因此,系统中才去的均衡措施比传统的电信系统简单,甚至可以不必采用。 4. 光纤内传播的光能几乎不辐射,因此很难被窃听,也不会造成统一光缆中各光纤之间串扰 5. 不受电磁干扰。因为光纤是非金属的介质材料。 6. 线径细、重量轻,便于敷设。 7. 资源丰富。制作玻璃光纤的原料是适应,其来源十分丰富。 3.1.3 通信系统中主要技术指标 1.分贝dB 分贝dB 是以常用对数表示的两个电压或两个功率之比的一种计量单位。

光纤通信技术的发展历史

论文题目:光纤通信技术发展历史 姓名:谢新云 学号:0932002231 专业班级:通信技术(2) 院系:电子通信工程学院 指导老师:彭霞 完成时间:2011年10月22日

概论 目前,在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一,即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一,光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介,并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌,以现代信息社会最坚实的通信基础的身份,向世人展现了其无限美好的发展前景。 自上世纪光纤通信技术在全球问世以来,整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革,光纤通信技术以光波作为信息传输的载体,以光纤硬件作为信息传输媒介,因为信息传输频带比较宽,所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量,且损耗低、体积小、重量轻,还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点,从而备受通信领域专业人士青睐,发展也异常迅猛。 光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,也可以在电力通信控制系统中发挥作用,进行工业监测、控制,现在在军事上也被广泛应用,基于各领域对信息量的需求不断增长,光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。一条完整的光纤链路除受光纤本身质量影响外,还取决于光纤链路现场的施工工艺和环境。 本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究,分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状,以及光纤通信技术的发展趋势,对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。 关键字:光纤通信技术,发展历史,现状,发展趋势

目录 概论 (1) 目录 (2) 第一章光纤通信技术的形成 (3) 1.1早期的光通信 (3) 1.2 现在光纤通信技术的形成 (3) 1.2.1 光纤通信器件的发展 (3) 1.2.2 光纤 (5) 第二章光纤通信技术的现状 (8) 2.1 光纤光缆 (8) 2.2 光电子器件 (8) 2.3光纤通信系统 (14) 第三章我国光纤通信技术的发展 (15) 参考文献 (16)

浅谈光纤通信技术的发展现状

浅谈光纤通信技术的发展现状 发表时间:2017-05-05T14:59:34.220Z 来源:《基层建设》2017年3期作者:刘创李雄彬[导读] 本文分析光纤通信技术特性,分析光纤通信技术的应用,从而提出光纤通信技术的发展方向。 广东海格怡创科技有限公司 510000 摘要:随着科学技术的不断发展,通信技术的重大变革,由于互联网时代的到来,电商企业逐渐增多,国民经济的发展受到光线通信技术的影响。光纤通信传输信息过程中具有速度快,距离长、信息容量大、损耗低、超强抗电磁干扰能力和高保密性等优点,被广泛应用到通信、军队、医学等各个领域。本文分析光纤通信技术特性,分析光纤通信技术的应用,从而提出光纤通信技术的发展方向。 关键词:光纤通信;传输;信号光纤通信技术是现代通信行业先进技术的代表,成为了通信行业业务最广泛的技术形式。光纤技术在社会推广以来,不仅给人们的日常生活创造带来了许多方便,对企业的正常通信运用也给予了很大的帮助。随着我国科技研究水平的提升,对于光纤技术的改革发展有了更深刻的认识,需要我们从客观的角度去认识这一技术革新趋势。 一、光纤通信技术的特点 1、频带极宽,通信容量大 光纤通信技术当中作为传输介质的光纤比导波管或者同轴电缆损耗要低很多;光纤传输带宽比电缆或者铜线大很多;光纤通信容量比微波通信容量大几十倍。由于设备端的限制,单波长光纤通信系统带宽大的优势往往得不到充分的发挥,解决这个问题需要通过技术手段来增加传输的容量,用密集波复用技术来解决。其他传输介质不能达成的传输距离远、容量大的特点,恰恰就是光纤通信技术最大的特点和优势所在。 2、损耗低,能够有效地减少施工成本 各行各业的经济运行过程,都需要考虑到降低成本,达到效益的最大化,通信行业也一样。目前,相比较其他传输介质商品石英光纤的损耗是最低的,在理论上想要将传输损耗降到更低,未来可以采用非石英极低损耗传输介质。系统施工成本可以通过光纤通信系统得到减少,已达成更高的经济效益。由于制作光纤的主要材料是玻璃材料,玻璃材料是电气绝缘体,因此不用担心接地回路。 3、抗电磁干扰能力强 石英绝缘性好,并且具有很强的抗腐蚀性,同时抗电磁干扰能力也很强,基本上不受认为假设电缆的干扰,也不受其他外部环境影响。石英材料的这一特点在军事上用途很广泛,在强电领域的通讯应用作用也特别大。 4、无串音干扰,保密性好 电磁波在电波传输过程中保密性差,容易泄露;光波在光纤中的传播则保密性强得多,而且不易发生串扰现象。光纤同时具有柔软、径细、易铺设、重量轻、成本低、原材料资源丰富、寿命长、温度稳定性好等诸多优点,世界上各个国家喜欢使用光纤来发展通信产业,其主要原因也在于此。 5、光纤芯细、占据空间小,防窃听 光波在光纤中传输,信息不会因为光信号泄露二被人窃听。另外,光纤芯很细,多芯组成光缆的直径也很小,传输系统使用光缆作为传输通道所占空间小,地下管道拥挤的问题得到了有效解决。 二、光纤通信技术的应用 1、光纤通信技术在电力通信领域的应用。 我国光纤通信产业发展极其迅速,我国许多地区的电力系统都在建设专用的电力通信网络,实现电力专用通信网从主干线到接入网向光纤的过渡以及光纤通信网的电力传输,将光纤通信技术引入到电力系统中,是一项重要举措。光纤通信为电力系统的运行提供了可靠保障,光纤通信网的不断扩大和完善,将为人们的生活带来更多的便利。 2、光纤通信技术在广电行业的应用 光纤通信技术在广播电视网中发挥重要作用,如今已经形成了以光纤网络为基础的网建。现有的有线电视网络经过改造之后能够实现多媒体的传输,在广电领域中,光纤是信号传输的载体,对信号进行可靠的传输,通过光纤可以导出优质的音频和视频。光纤传输系统具有传输频带极宽,通信容量很大,衰减低,串扰小,抗干扰能力强的特点,不会影响信号质量;不会像卫星传送那样接收时信号延时较大,而且容易受干扰。这也是广电领域普遍愿意采用光纤通信的原因之一。此外,用户开可以通过广播电视网来访问互联网,提高了网络利用率。 3、光纤通信技术在军事领域中的应用 如今的军事武器要依靠信息技术的支持,与卫星通信或微波通信相比,光纤通信容量大,抗干扰、保密性好,而且可以实现一条光缆数据多路传输,数据传输量大,适用于军事通信、抵抗敌方破坏、军事战术以及空中通讯等。军事装备上可以利用光纤通讯技术进行信息的传递,如今世界各国都在加强光纤通信技术在军事装备中的应用。 4、光纤通信在电信干线传输网中的应用 光纤通信技术在通信行业中的引入为通信事业的发展和进步做出了重要贡献,光纤通信系统以其特有的优势,已经成为通信方式的首选通讯系统。光纤通信网络能够满足各种形式的通信要求,目前在我国电信干线中传输网络建设中已经得到了广泛应用,促进了我国经济的发展,提高了人们的生活水平,未来的电信干线传输网必将覆盖全国。 三、光纤通信技术的趋势 在社会技术变革调整环境下,我国的光纤通信技术也会出现更快的发展,这些对于新时期的通信行业都是一大促进。光纤通信技术在未来时期的发展中,主要存在以下趋势: 1、大容量 随着电力光纤材料的更新优化,很多先进的光纤技术和设备都得到了更新。而新一代的光纤材料引进也促进了交叉容量的扩大,当前的容量最大可超过80G,这就满足了高数据的信息传输需求。光纤通信技术中容量增大,可显著提高系统运行的效率。 2、智能化

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源,早在三千多年前,我国就利用烽火台火光传递信息,这是一种视觉光通信。随后,在1880年贝尔发明了光电话,但是它们所传输的信息容量小,距离短,可靠性低,设备笨重,究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现,1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维,光纤通信是指利用光波作为载波,以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中,光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质,以微米为单位,一般几或几十微米,比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层,根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射,实现信号的传输。涂层就是保护层,可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号,然后通过光纤线路实现信号的远距离传输,光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上,通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号,并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平,最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减,并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示: 通过信号的这一传输过程可以看出,信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换,第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号,第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外,在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英,石英属绝缘材料的范畴,绝缘性好,有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小,因此抗电磁干扰的能力很强,可以不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线

光纤通信技术发展历程、特点及现状

光纤通信技术发展历程、特点及现状

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学号:20085044013 本科学年论文 学院物理电子工程学院 专业电子科学与技术 年级2008级 姓名王震 论文题目光纤通信技术发展历程、特点及现状 指导教师张新伟职称讲师 成绩

2012年1月10日 目录 摘要 (1) Abstract (1) 绪论 (1) 1光纤通信发展历程 (1) 1.1 世界光纤通信发展史 (1) 1.2 中国光纤通信发展史 (2) 2 光纤通信技术的特点 (3) 2.1 频带极宽,通信容量大 (3) 2.2 损耗低,中继距离长 (3) 2.3 抗电磁干扰能力强 (3) 2.4 无串音干扰,保密性好 (3) 3 不断发展的光纤通信技术 (3) 3.1 SDH系统 (3) 3.2 不断增加的信道容量 (3) 3.3 光纤传输距离 (4) 3.4 向城域网发展 (4) 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 (4) 4 结束语 (4) 参考文献 (4)

光纤通信技术发展历程、特点及现状 摘要:光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。光纤通信是以其传输频带宽、通信容量大、中继距离长、损耗低特点,并具有抗电磁干扰能力强,保密性好的优势,光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术正朝着超大容量、超长距离传输和交换、全光网络方向发展。 关键词:光纤通信;发展历程;特点;发展现状 绪论 光纤通信技术已成为现代通信的主要通信方式,在现代信息网中起着非常重要的作用,随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测,21世纪将是“光子世纪”,十年内,光子产业可能会全面取代传统电子工业,成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期,而这一次发展将涉及信息产业的各个领域,其范围更广,技术更新,难度更大,动力更强,无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。 1 光纤通信发展历程 1.1 世界光纤通信发展史 光纤的发明,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟,发表论文《光频介质纤维表面波导》,提出用石英玻璃纤维(光纤)传送光信号来进行通信,可实现长距离、大容量通信。于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元,得到30米光纤样品,认为非常值得。这一突破,引起整个通信界的震动,世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年,美国贝尔实验室在亚特

浅谈现代光纤通信传输技术的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f25813109.html, 浅谈现代光纤通信传输技术的应用 作者:杨华宇 来源:《数字技术与应用》2019年第06期 摘要:本文探讨了现代光纤通信传输技术的特点,分析了光纤通信技术的应用现状,研究了现代光纤通信传输技术的应用。 关键词:光纤通信传输技术;实际应用;信号传输 中图分类号:TN929.11 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2019)06-0043-02 1 现代光纤通信传输技术的特点 1.1 通信传输容量较大 光纤通信技术是以光波为媒介的通信传输方式,光波的电磁波比正常的无线电波的频率高,但是波长低于无线电波的波长。从中可以看出,光纤传输技术的传输频带十分的宽,这样的带宽提高了通信过程中传送数据的能力,在一定的单位时间内,传输信息数据的人员借助光纤通信技术能够传输大容量的数据。它不仅仅具有通信传输数据容量大的特点,而且其通信传输速度非常快。 1.2 节省传输成本 目前,光纤通信传输使用的材料是石英,石英比其他的通信传输介质相比,是目前损耗最低的材料,开展跨度较大的距离中继传输时,能够较少石英材料的消耗,节省整体通信系统的建设投资。其次,在光纤的建设过程中,光纤的线芯径十分的细,大约为零点一毫米,直径也很小,如此能够节省大量的金属材料,建设设计光纤时所占用的传输空间较小。另外,光纤自身的重量非常轻,比正常的电缆要轻上好几倍,质地柔软,原材料的建设成本较低。使用光纤通信传输技术能够大大地节省了建设成本,具有经济性。 1.3 抗干扰力强,保密性较强 由于光纤是绝缘性材料,所以在通信信息传输过程中不会受到外界的干扰,而致使通信数据受损,光纤通信传输技术的数据保护性强,具有很强的抗干扰力。另外,光纤通信传输的信息数据在传输过程处于光缆之中,光缆的芯径十分地细,即便通信信息传输遇到转弯处,泄露的通信信息光波也非常地微弱,难以被人截取信号,信息几乎不可能从光纤中泄漏出去。即便是泄露了信号光波,也会被光纤表面的不透明的包皮包裹着,而致使外面的人接收不到光波信号。而且,光纤在进行传输信号的过程中,不论是存在多少的光纤,也可实现无串音干扰,这保证了光纤通信传输技术使用时通信信息的高度保密性。

光纤通信技术的发展史及其现状_论文[1]

光纤通信技术的发展史及其现状 【内容摘要】 光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求,但是,光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的,其发展中经历了很多技术难关,解决了这些技术难题,光纤通信才能进一步发展。 本文从光源及传输介质、光电子器件、光纤通信系统的发展来展示光纤通信技术的发展。 【关键词】 光纤通信技术光纤光缆光有源器件光无源器件光纤通信系统 【正文】 光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色,随着人类技术的发展,其应用越来越广泛,优点也越来越突出。 光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式。作为载波的光波频率比电波频率高得多,作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多,因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。 将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去,和很多技术一样,都需要一个发展的过程。 一、光纤通信技术的形成 (一)、早期的光通信 光无处不在,这句话毫不夸张。在人类发展的早期,人类已经开始使用光传递信息了,这样的例子有很多。 打手势是一种目视形式的光通信,在黑暗中不能进行。白天太阳充当这个传输系统的光源,太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者,手的动作调制光波,人的眼睛充当检测器。 另外,3000多年前就有的烽火台,直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。 这类光通信方式有一个显著的缺点,就是它们能够传输的容量极其有限。 近代历史上,早在1880年,美国的贝尔(Bell)发明了“光电话”。这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源,通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上,使光强度随话音的变化而变化,实现话音对光强度的调制。在接收端,用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上,使光信号变换为电流传送到受话器。 光电话并未能在人类生活中得到实际的使用,这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。其所利用的自然光为非相干光,方向性不好,不易调制和传输;而以空气作为传输介质,损耗会很大,无法实现远距离传输,又易受天气影响,通信极不稳定可靠。

光纤通信技术特点和发展

光纤通信技术的特点和发展趋势 摘要:光纤通信是指利用光与光纤传递信息的一种方式,光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,也可以在电力通信控制系统中发挥作用,既有经济优势又有技术优势,光纤通信由于超高速、低误码、高可靠,价格低廉,已成为信息的最重要传输手段和信息社会的重要基础设施。本文探讨光纤通信技术的优点和缺点以及光纤通信的发展和现状。 光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。

关键词:光纤通信技术特点现状发展趋势 1、光纤通信技术 2、 光纤通信是利用光导纤维传输光信号,以实现信息传递的一种通信方式,属于有线通信的一种,光经过调变后便能携带信息,利用光波作载体,以光纤作为传输媒介,将信息从一处传至另一处,是光信息科学与技术的研究与应用领域。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。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层成为包层,包层的作用是保护光纤。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,由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象,光纤很细,占用的体积小,这解决了实施的空间问题。光纤通信系统的组成,现代的光纤通信系统多半包括一个发射器,将电信号转换成光信号,再通过光纤将光信号传递。光纤多半埋在地下,连接不同的建筑物。系统中还包括数种光放大器,以及一个光接收器将光信号转换回电信号。在光纤通信系统中传递的多半是数位信号,来源包括计算机、电话系统,或是有线电

光纤通信技术的发展与展望论文.

光纤通信技术的发展与展望论文 2019-02-13 [摘要]分析光纤通信技术的发展历史与发展现状,并对光纤通信技术的发展趋势进行了展望。 [关键词]光纤通信技术发展现状趋势展望 一、光纤通信技术的发展及现状 光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。从国外的发展历程我们可以看出,20世纪60年代中期,所研制的最好的光纤损耗在400分贝以上,1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20分贝/千米以下,日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100分贝/千米,1970年康宁公司(Corning)采用“粉末法”先后获得了损耗低于20分贝/千米和4分贝/千米的低损耗石英光纤,1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年,掺锗石英光纤在1.55千米处的损耗已经降到0.2分贝/千米,这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限。 目前国内光纤光缆的生产能力过剩,供大于求。特种光纤如FTTH用光纤仍需进口,但总量不大,国内生产光纤光缆价格与国际市场没有差别,成本无法再降,已经是零利润,在国际市场没有太强竞争力,出口量很小。二十年来的光技术的两个主要发展,WDM和PON,这两个已经相对比较成熟。多业务传输发展平台两个方面,一方面是更有效承载以太网业务、数据业务,另一方面是向业务方面发展。AS0N的现状是目前的系统只是在设备中,或是在网络中实现了一些功能,但是一些核心作用还没有达到。 二、光纤通信技术的趋势及展望 目前在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代的光纤、IPoverOptical以及光接入网技术。 (一)向超高速系统的发展 目前10Gbps系统已开始大批量装备网络,主要在北美,在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是,10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段。

光纤通信技术发展历程、特点及现状

本科学年论文 学 院 物理电子工程学院 专 业 电子科学与技术 年 级 2008级 姓 名 王震 论文题目 光纤通信技术发展历程、特点及现状 指导教师 张新伟 职称 讲师 成 绩 2012年1月10日 学号:

目录 摘要 (1) Abstract (1) 绪论 (1) 1光纤通信发展历程 (1) 1.1 世界光纤通信发展史 (1) 1.2 中国光纤通信发展史 (2) 2 光纤通信技术的特点 (3) 2.1 频带极宽,通信容量大 (3) 2.2 损耗低,中继距离长 (3) 2.3 抗电磁干扰能力强 (3) 2.4 无串音干扰,保密性好 (3) 3 不断发展的光纤通信技术 (3) 3.1 SDH系统 (3) 3.2 不断增加的信道容量 (3) 3.3 光纤传输距离 (4) 3.4 向城域网发展 (4) 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 (4) 4 结束语 (4) 参考文献 (4)

光纤通信技术发展历程、特点及现状 摘要:光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。光纤通信是以其传输频带宽、通信容量大、中继距离长、损耗低特点,并具有抗电磁干扰能力强,保密性好的优势,光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术正朝着超大容量、超长距离传输和交换、全光网络方向发展。 关键词:光纤通信;发展历程;特点;发展现状 绪论 光纤通信技术已成为现代通信的主要通信方式,在现代信息网中起着非常重要的作用,随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测,21世纪将是“光子世纪”,十年内,光子产业可能会全面取代传统电子工业,成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期,而这一次发展将涉及信息产业的各个领域,其范围更广,技术更新,难度更大,动力更强,无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。 1 光纤通信发展历程 1.1 世界光纤通信发展史 光纤的发明,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟,发表论文《光频介质纤维表面波导》,提出用石英玻璃纤维(光纤)传送光信号来进行通信,可实现长距离、大容量通信。于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元,得到30米光纤样品,认为非常值得。这一突破,引起整个通信界的震动,世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年,美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路,速率为45Mb/s,采用的是多模光纤,光源用的是发光管LED,波长是0.85微米的红外光。在上世纪70

浅论光纤通信技术的特点和发展趋势

浅论光纤通信技术的特点和发展趋势 发表时间:2010-07-23T15:57:01.873Z 来源:《中小企业管理与科技》2010年3月上旬刊供稿作者:何召舜 [导读] 频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。 何召舜(中铁七局电务公司) 摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,也可以在电力通信控制系统中发挥作用,进行工业监测、控制,现在在军事上也被广泛应用,基于各领域对信息量的需求不断增长,光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。一条完整的光纤链路除受光纤本身质量影响外,还取决于光纤链路现场的施工工艺和环境。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势,和它以光纤链路为基础的现场测试。关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试 1 光纤通信技术 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。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。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。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。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。 2 光纤通信技术的特点 2.1 频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。 2.2 损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。 2.3 抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。 2.4 无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。 3 不断发展的光纤通信技术 3.1 SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。 3.2 不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。 3.3 光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。 3.4 向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。 综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。 4 光纤链路的现场测试 4.1 现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。 4.2 现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。 4.3 光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。 4.4 现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信

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