第一篇：光纖通信學習心得

光纖通信學習心得總結

如今進入大數據時代，光纖通信以傳輸速度快，通信容量大，中繼距離長，保密性好等優勢逐漸成為現如今的主要傳輸方式。作為一名大三學生，進行了為期一學期的光纖通信學習，在郝教授的悉心教導下，我對光纖通信學習心得作出如下總結。

早在中國古代就用“烽火臺”報警，歐洲人用旗語傳送信息。1880年，美國貝爾發明了用光波作載波傳送話音的“光電話”。貝爾光電話是現代光通信的雛形。1960年，梅曼發明第1臺紅寶石激光器，給光通信帶來了新希望。同期，美國麻省理工學院利用He-Ne激光器和CO2激光器進行了大氣激光通信試驗。1966年，英籍華人高錕和霍克哈姆發表了關于傳輸介質新概念論文，指出用光纖進行信息傳輸可能性和技術途徑，奠定了現代光通信——光纖通信基礎。

光纖通信發展可以大致分為三個階段：第一階段（1966~1976），這是從基礎研究到商業應用的開發時期。第二階段（1976~1986），這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標和大力推廣應用的大發展時期。第三階段（1986~1996），這是以超大容量超長距離為目標、全面深入開展新技術研究的時期。

光纖通信有很多優點：比如容許頻帶很寬、傳輸容量很大、損耗很小、中繼距離很長且誤碼率很小、重量輕、體積小、抗電磁干擾性能好、泄漏小、保密性能好、節約金屬材料、有利于資源合理使用等。如果把通信線路比作馬路，那么應該說是通信線路的頻帶越寬，容許傳輸的信息越多，通信容量就越大。載波頻率越高，頻帶寬度越寬。光通信利用的傳輸媒質-光纖，可以在寬波長范圍內獲得很小的損耗。目前，光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖，此類光纖在1.55μm波長區損耗可低到0.18dB/km，比已知其他通信線路損耗都低得多，故由其組成的光纖通信系統中繼距離也較其它介質構成系統長得多。光纖通信抗干擾原因一是光纖屬絕緣體，不怕雷電和高壓；二是傳輸頻率極高光波，各種干擾源頻率一般都較低，干擾不了高頻光。另一種重要干擾源是原子輻射。

目前光纖通信在眾多領域都有應用。如：通信網、構成因特網的計算機局域網和廣域網、有線電視網的干線和分配網、綜合業務光纖接入網。應用于電力系統的監視、控制和管理由于使用了光纖，不受強電磁干擾，不僅信息傳輸量增大，而且工作更加可靠。傳輸信息用的光纖，可以放在輸電線、地線的中心，不受干擾，施工方便。用電設備觀測雷擊很困難，因為雷擊對電設備也可能造成破壞。而用光纖卻可以直接觀測雷擊現象，觀測裝置由檢測器、光纖和觀測記錄儀等組成。雷擊時位于鐵塔上的檢測器產生瞬間高電壓，由于是光纖傳輸，對觀測記錄儀不會造成影響。電監控系統信號為電信號，在含瓦斯高礦井中易引起爆炸。故如考慮安全因素，電信號功率不能太大，這又導致傳輸距離受限。若采用光纖系統，很多設備可無源化，即保證了安全，又能實現遠距離監控。在軍事領域戰術通信主要有兩種系統：一種是本地分配系統，包括戰地指揮所的布線，兵器之間的連接，野戰計算機的互連，以及基地信息傳輸系統等；一種是長距離戰術通信系統。水下通信系統是掃雷艦與浮游載體間數據傳輸線路。掃雷艦主要任務是清掃航道水雷，利用浮游載體掃雷最為安全而可靠。掃雷艦與浮游載體間連著 3根光纖：一根光纖把水下浮游載體探測到的聲納信號和遙測信號傳給艦船；另一根光纖用來傳輸艦船給水下浮游載體控制信息；第三根光纖備用。光纖反潛戰網絡，也就是把光纖傳輸線路與水聽器相連，把監測到的敵潛聲音信號通過光纖傳輸到艦上或岸上信息處理中心，以便確定作戰方案。光纖用于水下通信，探測的靈敏度高，傳輸的信息量大，抗各種干擾的能力強，而且重量輕、浮力大。在醫學領域利用傳光束的照明器和測氧計、利用傳像束的內窺鏡、激光手術刀等。

光纖是由中心的纖芯和外圍包層同軸組成圓柱形細絲。纖芯折射率比包層稍高，損耗比包層更低，光能量主要在纖芯內傳輸。包層為光傳輸提供反射面和光隔離，并起一定機械保護作用。光纖種類很多，本學期我們學習了作為信息傳輸波導用的油高純度石英制成的光纖。實用光纖主要有三種基本類型，第一：突變型多模光纖。第二：漸變型多模光纖。第三：單模光纖。相對于單模光纖而言，突變型和漸變型光纖芯直徑都很大，可容納數百個模式，故稱為多模光纖。

在本學期中我們學習的光通信用的光器件可分為有源器件和無源器件兩類。有源器件包括光源、光檢測器和光放大器，這些器件是光發射機、光接收機和光中繼器的關鍵器件，和光纖一起決定基本光纖傳輸系統水平。光無源器件主要有連接器、耦合器、波分復用器、調制器、光開關和隔離器等，這些器件對光纖通信系統構成、功能擴展和性能提高都是不可缺少的。光源是光發射機關鍵器件，其功能是把電信號轉換為光信號。目前光纖通信廣泛使用光源主要有半導體激光二極管或稱激光器和發光二極管，有些場合也使用固體激光器。一個完整光纖通信系統，除光纖、光源和光檢測器外，還需要許多其它光器件，特別是無源器件。這些器件對光纖通信系統構成、功能擴展或性能提高都是不可缺少的。雖然對各種器件的特性有不同的要求，但普遍要求插入損耗小、反射損耗大、工作溫度范圍寬、性能穩定、壽命長、體積小、價格便宜，許多器件還要求便于集成。

光纖大容量數字傳輸目前用同步時分復用(TDM)技術，復用又分為若干等級，因而先后有兩種傳輸體制：準同步(PDH)和同步數字系列(SDH)。PDH早在1976年就實現了標準化，目前還大量使用。隨光纖通信技術和網絡發展，PDH遇到了許多困難。SDH解決了PDH存在問題，是一種比較完善的傳輸體制，已得到大量應用。該體制不僅適用于光纖信道，也適用于微波和衛星干線傳輸。

隨著技術進步和社會對信息需求，數字系統傳輸容量不斷提高，網絡管理和控制要求日益重要，寬帶綜合業務數字網和計算機網絡迅速發展，迫切需要建立在世界范圍內統一的通信網絡。在這種形勢下，現有PDH許多缺點也逐漸暴露出來，主要有：北美、西歐和亞洲所用三種數字系列互不兼容，無世界統一標準光接口，使得國際電信網建立及網絡營運、管理和維護十分復雜和困難。各種復用系列都有其相應的幀結構，使網絡設計缺乏靈活性，不能適應電信網絡不斷擴大、技術不斷更新的要求。由于低速率信號插入到高速率信號，或從高速率信號分出，都必須逐級進行，不能直接分插，因而復接/分接設備結構復雜，上下話路價格昂貴。與PDH相比，SDH有下列特點：SDH用世界上統一標準傳輸速率等級。SDH各網絡單元光接口有嚴格標準規范。SDH幀結構中，豐富開銷比特用于網絡運行、維護和管理，便于實現性能監測、故障檢測和定位、故障報告等管理功能。用數字同步復用技術，最小復用單位為字節，不必進行碼速調整，簡化了復接分接的實現設備，由低速信號復接成高速信號，或從高速信號分出低速信號，不必逐級進行。用數字交叉連接設備DXC可對各種端口速率進行可控連接配置，對網絡資源進行自動調度和管理，既提高了資源利用率，又增強了網絡抗毀性和可靠性。SDH用DXC后，大大提高網絡靈活性及對各種業務量變化適應能力，使現代通信網絡提高到一個嶄新的水平。

光纖光柵是很有吸引力全光纖器件，用途廣，可作光濾波器、光分插復用器和色散補償器。對全光纖器件，主要優點：插入損耗低，易與光纖耦合，對偏振不敏感，溫度系數低，封裝簡單，成本較低。

光孤子是經光纖長距離傳輸后，其幅度和寬度都不變的超短光脈沖。光孤子形成是光纖群速色散和非線性效應相互平衡的結果。用光孤子作為載體的通信方式稱為光孤子通信。光孤子通信傳輸距離可達上萬公里，甚至幾萬公里，目前還處于試驗階段。

以上即為我對本學期光纖通信課程本學期的學習心得總結。如今是大數據時代，對光纖通信的要求也不斷提高，比如：充分利用通信帶寬，超長距離超大容量通信，全光光通信等技術需要進一步提高。

第二篇：光纖通信

1、什么是光纖色散？光纖色散主要有幾種類型？其對光纖通信系統有何影響？

由于光纖中所傳信號的不同頻率成分，或信號能量的各種模式成分，在傳輸過程中，因群速度不同互相散開，引起傳輸信號波形失真，脈沖展寬的物理現象稱為色散。光纖色散的存在使傳輸的信號脈沖畸變，從而限制了光纖的傳輸容量和傳輸帶寬。從機理上說，光纖色散分為材料色散，波導色散和模式色散。前兩種色散由于信號不是單一頻率所引起，后一種色散由于信號不是單一模式所引起。

2、分別說明G.652、G.653光纖的性能及應用。

G.652 稱為非色散位移單模光纖，也稱為常規單模光纖，其性能特點是：(1)在1310nm波長處的色散為零。(2)在波長為1550nm附近衰減系數最小，約為0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系數，為17ps/(nm?km)。(3)這種光纖工作波長即可選在1310nm波長區域，又可選在1550nm波長區域，它的最佳工作波長在1310nm區域。G.652光纖是當前使用最為廣泛的光纖。

----G.653 稱為色散位移單模光纖。色散位移光纖是通過改變光纖的結構參數、折射率分布形狀，力求加大波導色散，從而將零色散點從1310nm位移到1550nm，實現1550nm處最低衰減和零色散波長一致。這種光纖工作波長在1550nm區域。它非常適合于長距離單信道光纖通信系統

第三篇：光纖通信

光纖通信系統包括實現點對點通信的全部設施，主要偶傳輸系統，用戶終端，接入設備和交換設備四個部分組成。

光纖傳輸系統一般有光發射機，光傳輸線路，光接收機等功能部分的組成電端機

就是電信通信中采用的載波機、電信號手法設備、計算機終端盒其它常規電子通信設備的總稱。電端機在發送端的任務就是吧模擬信號轉換成數字信號，在接收端則講光接收及處理后的信號送給用戶。

光發送機

由光源，驅動電路和光調制器組成，光源是起核心。他利用電端機輸送載有信息的電信號通過光調制器對光源發出的連續廣播的振幅、相位或頻率進行調制，從而輸出載有有用信息的光信號，再將該光信號耦合進光纖傳輸線路。

光接收機

由光探測器，放大器和相應的信號處理電路組成，光探測器是其核心部分，他把來自光纖的光信號轉換為電信號。因為光探測其輸出的電流很微弱，必須經放大器將信號進行增益放大；均衡器對信號進行整形，是輸出波形適合于判決，判決器和始終提取電路對信號進行再生，把均衡器輸出的波形信號恢復數字信號；由于在發射端對信號進行了編碼，最后需要譯碼器將信號恢復到初始狀態。

就廣義而言，通信就是各種形式信息的轉移或傳遞。通常的具體做法是首先將擬傳遞的信設法加載(或調制)到某種載體上，然后再將被調制的載體傳送到目的地后，將信息從載體上解調出來。光纖通信系統中電端機的作用是對來自信息源的信號進行處理，例如模擬／數字轉換多路復用等；發送端光端機的作用則是將光源(如激光器或發光二極管)通過電信號調制成光信號，輸入光纖傳輸至遠方；接收端的光端機內有光檢測器(如光電二極管)將來自光纖的光信號還原成電信號，經放大、整形、再生恢復原形后，輸至電端機的接收端。對于長距離的光纖通信系統還需中繼器，其作用是將經過長距離光纖衰減和畸變后的微弱光信號經放大、整形、再生成一定強度的光信號，繼續送向前方以保證良好的通信質量。目前的中繼器多采用光--電--光形式，即將接收到的光信號用光電檢測器變換為電信號，經放大、整形、再生后再調制光源將電信號變換成光信號重新發出，而不是直接放大光信號。近年來，適合作光中繼器的光放大器(如摻鉺光纖放大器)已研制成功，這就使得采用光纖放大器的全光中繼及全光網絡將會變得為期不遠。

光纖通信系統是用光作為信息的載體，以光纖作為傳輸介質的一種通信方式。它首先要在發射端將需要傳送的電話，電報，圖像和數據進行光電轉換，即將電信號轉變為光信號，再經光纖傳輸到接收端，接收端講收到的光信號轉變成電信號，最后還原為消息。

光纖通信系統的構成

第四篇：光纖通信

光纖通信課堂題目

1.SDH有一套標準化的信息結構等級，稱為同步傳送模塊STM-N。

2.準同步數字體系的幀結構中，如果沒有足夠的運行和維護。

3.SDH中STM-1的速率是

4.SDH中STM-4的速率是

5.常用的SDH設備有：終端復用器、再生器和數字交叉連接設備等。

6.在SDH幀結構中，AU指針處于幀結構左側1-9N

7.PDH復用成SDH信號必須經過映射、定位、復用三個步驟。

8.9.我國采用的PDH信號的基群是。

10.STM-4傳輸一幀所用的時間為125u/s

11.STM-n信號一幀的字節數為12.對STM-1信號來說，每秒可傳的幀數為

1.什么叫自愈？ 二纖雙向通道專用保護環是怎么實現自愈的？

2.SDH的優點？136頁

3.什么是段開銷？它可分為哪兩部分？138頁

143頁

第五篇：光纖通信

第五章：

1.光纖通信是以光波為載波、光導纖維（簡稱光纖）為傳輸媒質的一種通信方式。光纖通信的特點：① 傳輸頻帶寬，通信容量大。② 傳輸損耗低，中繼距離長。

③ 抗電磁干擾。④ 保密性強，無串話干擾。⑤ 線徑細（0.1mm），重量輕。⑥ 資源豐富。光纖的分類:（1）根據光纖橫截面上折射率分布的不同，分為階躍型光纖和漸變型光纖。

（2）根據光纖中傳輸模式（模式是指電磁場的分布形式）數量的不同，分為單模光纖和多模光纖。

光纖的傳輸特性：（1.損耗：光波在光纖中傳輸，光功率隨著傳輸距離的增加而減小，這種現象稱為光纖的傳輸損耗。光纖的傳輸損耗是影響系統傳輸距離的重要因素。光纖自身的損耗主要有吸收損耗和散射損耗。此外，光源與光纖的耦合損耗、光纖之間的連接損耗等也是光纖傳輸損耗的因素。

（2.色散：光脈沖信號經光纖傳輸，到達輸出端會發生時間上的展寬，這種現象稱為色散。色散的大小用時延差（Δτ）表示。

光纖的色散主要有模式色散、材料色散和波導色散。

3.光纖通信系統的組成：光發射端機、光纖、光中繼器、光接收端機組成。

光中繼器的功能：re-amplifying 再放大（光放大器的功能）；re-timing 再定時（消除時間抖動）；re-shaping 再整形（消除波形畸變）

通過這3個R，得到接近于發射端的光信號的copy，從而延長傳輸距離，提高信號質量。波分復用系統的概念：WDM在一芯光纖中同時傳輸多波長光信號。

兩種形式：

1、.雙纖單向傳輸：單向WDM是指所有光波長同時在一根光纖上沿同一方向傳送

2、.單纖雙向傳輸：雙向是指不同光波長在一根光纖上同時向兩個不同的方向傳輸，但是兩個方向所用的波長相互分開，以實現兩個方向的全雙工通信。

4.階躍型光纖和漸變型的區別：階躍型光纖：單包層光纖，纖芯和包層折射率都是均勻分布，折射率在纖芯和包層的界面上發生突變；漸變型光纖：單包層光纖，包層折射率均勻分布，纖芯折射率隨著纖芯半徑增加而減少，是非均勻連續變化的；

5.簡述光纖的導光原理：是利用了光的全反射的原理。因光在不同物質中的傳播速度是不同的，所以光從一種物質射向另一種物質時，在兩種物質的交界面處會產生折射和反射。而且，折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當入射光的角度達到或超過某一角度時，折射光會消失，入射光全部被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質對相同波長光的折射角度是不同的（即不同的物質有不同的光折射率），相同的物質對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。

6.EDFA：EDFA是英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifer”的縮寫,意即摻鉺光纖放大器。EDFA的應用形式

(1)中繼放大器：置于光纖線路中，用于延長傳輸距離。

(2)前置放大器：置于光接收機前，用于放大微弱光信號。

(3)后置放大器：置于光發射機后，用于提高發射光功率

7.光發射機和光接收機的作用：

光發射機是實現電/光轉換的光端機。由光源、驅動器、調制器和控制電路組成。

其功能是將來自于電端機的電信號對光源發出的光波進行調制，成為已調光波，然后再將已調的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。

光接收機是實現光/電轉換的光端機。它由光檢測器和光放大器組成。

其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號，經光檢測器轉變為電信號，然后，再將這微弱的電信號經放大電路放大到足夠的電平，送到接收端。