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浅论光纤通信技术

来源:UC论文网2019-04-12 10:55

摘要:

  摘要: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。  关键词:光纤;光纤通信  作者:孔扬  1光纤通信的原理、分类和优势  1.1光纤通信  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...

  摘要: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。


  关键词:光纤;光纤通信


  作者:孔扬


  1光纤通信的原理、分类和优势


  1.1光纤通信


  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。它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。


  在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高的多,而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,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十亿倍。


  1.2光纤通信的优点


  ⑴光缆线路的中继距离长,所需中继器数量比电缆线路少的多,在本地网布线及综合布线中一般不需设中继器。


  ⑵光缆线路一般无需进行充气维护。


  ⑶光缆接头装置及剩余光缆的放置必须按规定方法进行,以保证光纤应有的曲率半径,尽可能减少信号衰减。


  ⑷在水泥管控中布防多条光缆是均需加塑料子管保护,减少摩擦力对光缆护层的损伤,同时能防止光缆被扭曲而使光纤收到损伤。


  ⑸光纤的接续方法与设备均比电缆线路复杂,技术含量高。


  ⑹光缆线路架空铺设时要采取比电缆线路更为严格的保护措施。


  1.3光缆的分类


  常用光缆的分类:


  ⑴按缆芯结构分层绞式光缆、中心管式和骨架式光缆


  ⑵按线路敷设方式分架空式、管道式、直埋式、隧道光缆和水底光缆


  ⑶按使用环境与场合分室外光缆、室内光缆和特种光缆


  ⑷按网络层次分长途光缆、市内光缆、接入网光缆。


  2光纤通信的发展历史


  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。随着不断的实践和技术的提高,1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能非常好的的光纤产品。到1979年,掺锗石英光纤在1.5千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石英光纤理论损耗极限。


  经过多年的发展,光技术的两个主要方向WDM和PON已经相对比较成熟。多业务传输发展平台两个方面也有了很大的发展,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。在我们国内,光纤光缆的生产能力过剩,供大于求但是特种光纤如FTTH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。


  3光纤通信技术的热点和发展趋势


  3.1向超大容量WDM系统的发展


  将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一级光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。基于WDM应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps。


  3.2向超高速系统的发展


  10Gbps系统已开始大批量装备网络,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,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。


  3.3实现光联网


  波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。光联网既可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性,又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号,光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。


  4我国的光纤发展


  经过科技人员长期不懈的艰苦努力,我国在光通信技术的研究和应用上都已取得了巨大成功,实现了从无到有、从小到大、从弱到强的历史性跨越,综合实力显著增强。目前,光纤通信不但已成为我国通信网中最主要的传输技术,而且也是我国高新技术中与国外差距最小的领域之一,并且这一差距正随着我国光纤通信技术的快速发展而越来越小。

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