第一篇:什么是光通信技術
什么是光通信技術 光通信是一種以光波為傳輸媒質的通信方式。光波和無線電波同屬電磁波,但光波的頻率比無線電波的頻率高,波長比無線電波的波長短。因此,它具有傳輸頻帶寬、通信容量大和抗電磁干擾能力強等優點。
光波按其波長長短,依次可分為紅外線光、可見光和紫外線光。紅外線光和紫外線光屬不可見光,它們同可見光一樣都可用來傳輸信息。光通信按光源特性可分為激光通信和非激光通信;按傳輸媒介的不同,可分為有線光通信和無線光通信(也叫大氣光通信)。常用的光通信有:
大氣激光通信。信息以激光束為載波,沿大氣傳播。它不需要敷設線路,設備較輕,便于機動,保密性好,傳輸信息量大,可傳輸聲音、數據、圖像等信息。大氣激光通信易受氣候和外界環境的影響,一般用作河湖山谷、沙漠地區及海島間的視距通信。
光纖通信。是一種有線通信,光波沿光導纖維傳輸。光源可以是激光器(又稱半導體激光二極管),也可以是發光二極管。光纖通信傳輸衰減小、容量大、不受外界干擾、保密性好,可用于大容量國防干線通信和野戰通信等。
藍綠光通信。是一種使用波長介于藍光與綠光之間的激光,在海水中傳輸信息的通信方式,是目前較好的一種水下通信手段。
紅外線通信。是利用紅外線(波長 300 ~ 0.76 微米)傳輸信息的通信方式。可傳輸語言、文字、數據、圖像等信息,適用于沿海島嶼間、近距離遙控、飛行器內部通信等。其通信容量大、保密性強、抗電磁干擾性能好,設備結構簡單,體積小、重量輕、價格低。但在大氣信道中傳輸時易受氣候影響。
紫外線通信。是利用紫外線(波長 0.39 ~ 60 × 10 微米)傳輸信息的通信方式。其基本原理與紅外線通信相似,與紅外線通信同屬非激光通信。
因為激光是一種方向性極強的相干光,沿光纖傳輸是目前最理想的恒參信道。從發展的觀點看,激光通信特別是光纖通信將被廣泛采用。mvt_lotte 發表于 2009-4-29 09:55:00
第二篇:《光通信原理與技術》課程設計心得體會
光通信原理與技術課程設計心得體會
《光通信原理與技術》是我們的一門主要專業課,因此學好這門課很有必要。這學期的這門課程安排了課程設計這一環節,使得我們真真正正地將理論與實踐結合起來。通過此次課程設計,使我們更加扎實的掌握了有關光通信原理與技術方面的知識,在設計過程中雖然遇到了一些問題,但經過一次又一次的思考,一遍又一遍的檢查,我們小組最終找出了原因所在,這也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經驗不足。實踐是檢驗真理的唯一標準。這與我們之前經常做的驗證性的物理實驗不同,通過親自動手操作,使我們掌握的知識不再是紙上談兵。
過而能改,善莫大焉。在課程設計過程中,我們不斷發現錯誤,不斷改正,不斷領悟,不斷獲取。在設計中我們遇到了很多問題,但在老師的悉心指導和小組的成員的團結協作下,終于將問題逐一解決。但在這一過程中,也暴露出我們存在很多的不足之處,除了專業知識掌握不牢、經驗欠缺之外,另一個主要問題在于小組成員之間缺乏交流與溝通,導致成員之間在團隊合作一環節表現的不是很完美,實驗開始后,尤其是在驗證結束后進行設計這一環節,小組成員有些我行我素,缺少溝通,過分相信自己的個人實力,缺乏團隊意識,在起初有人已經提出方案之時,仍存在自己一意孤行不予理睬,忘記了這是一次團隊合作,可能是之前很少進行過類似的活動。但從這次實驗中,從這一點上,我們也確實發現了團隊協作的重要性,學習中也好,現實生活中也好,很多事情都是要有合作的,人多力量大,不僅僅體現在數量上,質量上同樣適用。
在今后的發展和學習實踐過程中,我們會不懈努力,不斷提高自己,無論何時遇到問題不能退縮,一定要不厭其煩的發現問題所在,然后一一進行解決,只有這樣,才能獲得成功,才能在今后的道路上劈荊斬棘。
第三篇:光通信導論感想
光纖通信
經過這幾節課的學習,我對光科專業又有了新的認識。我們的專業有光學/光電儀器、光子學技術、信息光學技術、光學技術及工程這幾個方向。可以說光科專業是一個很有前景的專業。
提起光通信,就不得不講到我們的華人科學家高錕。1966年英籍華人高錕發表論文提出用石英制作玻璃絲(光纖),其損耗可達20dB/km,可實現大容量的光纖通信。當時,世界上只有少數人相信,如英國的標準電信實驗室、美國的Corning玻璃公司,Bell實驗室等領導。2009年高錕因發明光纖獲得諾貝爾獎。1970年,Corning公司研制出損失低達20dB/km,長約30 m的石英光纖,據說花費了3000千萬美元。1976年Bell實驗室在華盛頓亞特蘭大建立了一條實驗線路,傳輸速率僅45Mb/s,只能傳輸數百路電話,而用中同軸電纜可傳輸1800路電話。因為當時尚無通信用的激光器,而是用發光二極管(LED)做光纖通信的光源,所以速率很低。1984年左右,通信用的半導體激光器研制成功,光纖通信的速率達到144Mb/s,可傳輸1920路電話。1992年一根光纖傳輸速率達到2.5Gb/s,相當3萬余路電話。1996年,各種波長的激光器研制成功,可實現多波長多通道的光纖通信,即所謂“波分復用”(WDM)技術,也就是在1根光纖內,傳輸多個不同波長的光信號。于是光纖通信的傳輸容量倍增。在2000年,利用WDM技術,一根光纖光纖傳輸速率達到640Gb/s。至此光纖的發明引發了通信技術的一場革命!光纖通信的應用領域是很廣泛的,主要用于市話中繼線,光纖通信的優點在這里可以充分發揮,逐步取代電纜,得到廣泛應用。還用于長途干線通信過去主要靠電纜、微波、衛星通信,現以逐步使用光纖通信并形成了占全球優勢的比特傳輸方法;用于全球通信網、各國的公共電信網(如中國的國家一級干線、各省二級干線和縣以下的支線);它還用于高質量彩色的電視傳輸、工業生產現場監視和調度、交通監視控制指揮、城鎮有線電視網、共用天線(CATV)系統,用于光纖局域網和其他如在飛機內、飛船內、艦艇內、礦井下、電力部門、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。
目前通信設備做的好的公司有很多,比如華為、愛立信、思科、諾西、中興。中國和美國處在一種很特別的關系,既有合作又有競爭。作為一個非常愛國的好青年,我是不會去思科的。而相比于愛立信,華為處于上升階段。
華為公司2007年合同銷售額160億美元,其中海外銷售額115億美元,并且是當年中國國內電子行業營利和納稅第一。截至到2008年底,華為在國際市場上覆蓋100多個國家和地區,全球排名前50名的電信運營商中,已有45家使用華為的產品和服務。華為的產品和解決方案已經應用于全球170多個國家,服務全球運營商50強中的45家及全球1/3的人口。2014年《財富》世界500強中華為排行全球第285位,與上年相比上升三十位。2014年上半經營業績,數據顯示,今年上半年,華為實現銷售收入1358億元人民幣,同比增長19%;營業利潤率18.3%。所以如果能去華為工作的話,那還是非常不錯的。
如果可以的話,我大
三、大四也許會在滑鐵盧大學完成,這對我來說是一個挑戰也是一個機會,但愿能如我所愿吧。
第四篇:光導纖維與光通信
摘要:在今日,社會上充斥的各種信息,在世界范圍內迅速傳播。人們可以在互聯網上方便快捷查閱任何想要的資料、可以足不出戶就了解世界各地的最新時事、可以欣賞高清晰電視轉播節目、可以與千里之外的友人通話。這些改變著人類生活的一切,要歸功于英籍華裔科學家高錕發明的“光導纖維”,即“光纖”。被譽為“光纖之父”的高錕,用他的發明為人類連通了信息時代。諾貝爾獎評委會這樣描述說:“光流動在細小如線的玻璃絲中,它攜帶著各種信息數據傳遞向每一個方向,文本、音樂、圖片和視頻因此能在瞬間傳遍全球。”
關鍵詞:光導纖維、光纖通信、原理
光導纖維和同軸電纜相似,只是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯——在多模光纖中,芯的直徑是15mm~50mm,大致與人的頭發的粗細相當;在單模光纖中,芯的直徑為8mm~10mm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套,以使光纖保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護封套。光纖通常被扎成束,外面有外殼保護。纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層(如圖1所示)。當然,發展至今日,光纖不再局限與石英玻璃,按照制造光纖所用的材料分類,有石英系光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物光纖等。
光纖自身不能發光,但光線可以傳光。先來看這樣一個實驗:用一只盛滿水的器皿,讓水從器皿的側孔中流出,這是投射在水中的光也隨著水流傳導出來。這是英國皇家學會的約翰?丁達爾向英國皇家學會演示的一個著名的實驗,首次科學的闡述了光在透明柱體中通過多次全反射向前傳播的現象。
要想仔細了解光纖傳光原理,就要先了解一些幾何光學的知識。幾何光學是研究光在均勻介質中的傳播特性,通常采用直線來描述,它是研究光在介質中傳播的基礎光學理論。幾何光學理論的四大基本定律為,分別為——光的直線傳播定律、光的獨立傳播定律、光的反射定律、光的折射定律。
全反射是一種特殊的折射現象,當光線從一種介質1射向另一種介質2時,本來應該有一部分光進入介質2,稱為折射光,另一部分光反射回介質1,稱為反射光。但當介質1的折射率大于介質2的折射率,既光從光密介質射向光疏介質時,折射角是大于入射角的,所以當增大入射角,折射角也增大,但折射角先增大到90度,此時(入射角叫臨界角)折射光消失,只剩下反射光,稱為全反射現象(如圖2所示)。
公式為n=sin90`/sinc=1/sincsinc=1/n(c為臨界角)
光導纖維傳光利用的就是全反射的道理,光纖在結構上有中心和外皮兩種不同介質,光從中心傳播時遇到光纖彎曲處,會發生全反射現象,而保證光線不會泄漏到光纖外。光在均勻透明的,即使是彎曲的玻璃棒的光滑內壁上,借助于接連不斷地全反射,可以從一端傳導到另一端(如圖3所示)。當棒的截面直徑很小,甚至到數微米數量級,傳導的效果也不變,這種導光的細玻璃絲稱光學纖維。光在纖維中的傳導有專門的波導理論來論述,但是也不妨用光的全反射來作一般的解釋。
設想一根放大了的光學纖維的一段斷面(如圖4所示),它的內芯的折射率為ng,外皮層的折射率為nb,并且nb
如果玻璃纖維彎曲得很厲害,以致于某些光線在彎曲處在芯與外皮層的分界面上的入射角小于臨界角,則相應的光線會透過分界面,由外皮層漏掉。不過,只要彎曲的曲率半徑比纖維的截面半徑大10倍以上,則所述的漏光并不嚴重。所以,一般彎曲的光學纖維,只要它的玻璃芯的透明度高、均勻,并且芯與外皮層之間的分界面光滑,就是一根好的光導管。
光纖主要分以下兩大類——傳輸點模數類和折射率分布類。第一,傳輸點模數類,分單模光纖(Single Mode Fiber)和多模光纖(Multi Mode Fiber)。單模光纖的纖芯直徑很小,在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸,傳輸頻帶寬,傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長上,能以多個模式同時傳輸的光纖。與單模光纖相比,多模光纖的傳輸性能較差。第二,折射率分布類,光纖可分為跳變式光纖和漸變式光纖。跳變式光纖纖芯的折射率和保護層的折射率都是一個常數。在纖芯和保護層的交界面,折射率呈階梯型變化。漸變式光纖纖芯的折射率隨著半徑的增加按一定規律減小,在纖芯與保護層交界處減小為保護層的折射率。纖芯的折射率的變化近似于拋物線(如圖5所示)。
光纖最大的應用便是光纖通信。光纖通信是利用光波作載波,以光纖作為傳輸媒質將信息從一處傳至另一處的通信方式,包括以下幾個主要部分:光纖光纜技術、傳輸技術、光有源器件、光無源器件以及光網絡技術等。光纖通信系統是以光波為載體、光導纖維為傳輸媒體的通信方式,起主導作用的是光源、光纖、光發送機和光接收機。光源是光波產生的根源;光纖是傳輸光波的導體;光發送機的功能是產生光束,將電信號轉變成光信號,再把光信號導入光纖;光接收機的功能負責接收從光纖上傳輸的光信號,并將它轉變成電信號,經解碼后再作相應處理(如圖6所示)。
光纖通信系統的主要優點有——第一,傳輸頻帶寬,通信容量大;第二,線路損耗低,傳輸距離遠;第三,抗干擾能力強,應用范圍廣;第四,線徑細,重量輕;第五,抗化學腐蝕能力強;第六,光纖制造資源豐富。正是這些優勢,使光纖通信技術從光通信中脫穎而出,成為現代通信的主要支柱之一,在現代電信網中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術,其近年來發展速度之快、應用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術革命的重要標志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。
對于未來光纖及光纖通信的研究與發展,我想主要在于以下幾個方面——第一,是對于光纖通信更長距離傳輸以及更大容量傳輸的研究;第二,是對于新型光導纖維的研究與開發,以期在節約成本和提高性能或特色性能方面得到提高;第三,是對于光纖通信范圍進一步擴大化以及對其他一些通信的取代方面的研究。另外,目前塑料光纖的研究還不成熟,但塑料光纖又在某些方面有著很大優勢,所以塑料光纖技術的成熟化應該也是未來的一大研究方向。
在整個歷史長河中看光纖通信的發展,我覺得這實在是一個偉大的創舉。光纖通信曾是一大研究熱點,但到了19世紀60年代,許多科學家因為在諸多研究后,發現玻璃纖維的衰減損耗仍在每公里1000分貝以上,而放棄了光纖通信的研究;而高錕博士在英國標準電信實驗室作了大量研究,在此基礎上,提出大膽設想,只要能設法降低玻璃纖維的雜質,解決好玻璃純度和成分等問題,就有可能是光線的損耗從每公里100分貝將得到20分貝。1966年,在高錕發表了一篇題為《光頻率介質纖維表面波導》的論文后,有人稱之為匪夷所思,也有人對此大加褒揚,在爭論中,高錕的設想逐步變成現實。這給了我三點啟示:第一,所有的科學事實都是建立在實驗的基礎上,只有親自作了大量的實驗,才有足夠的數據,只有有了足夠的數據,才能做出歸納總結,由此,才可能有所發現;第二,在科學的探道路上,沒有平坦之途,我們必須敢于大膽地猜想假設并提出自己的想法,來接受大家的質疑與真理的檢驗,并且在這個設想之上,不斷地探索與研究來為自己的設想提供科學的依據甚至將設想變為現實;第三,不要被眼前的現象所迷惑,或是被公認的理論所局限,要善于提出疑問,要善于自我思考,要善于換個角度思考問題,善于發現公眾所沒有注意到的細微之處,并據此實現突破。
參考資料:
1.百度文庫《光通信從了解到精通(光纖及光無源器件)》
網址:
2.論文《塑料光纖傳光原理》
作者:江源/劉玉慶時間:2007-11-24 12:46:00來源:論文天下論文網
網址:
3.《光纖通信原理技術》
4.百度百科《全反射》
網址:
5.《光纖光纜和通信電纜的技能發展與思考》光纖在線編輯部 2011-03-26 17:12:25網址:http://baike.baidu.com/view/45238.htm
第五篇:光通信復習總結
1月6日下午
考試類型
簡答 計算(帶寬 信息量)分析(給原理圖 講解過程)論述
1.什么是信息,怎樣度量。
答:信息是消息中某些有意義的內容的反映,它能觸發大腦產生認知性的思維活動。也可以說,信息是指消息中所包含的有意義的內容信息是實物存在狀態和方式的反映。
2.什么是信息通道
答:信道是信號傳輸的通道狹義而言可以是金屬線、光導纖維、大氣、水體,廣義而言,也可以包括信號經過的所有設備和系統。
3.什么是通信,什么是通信系統
答:通信時指不同單元之間交換和傳遞消息的活動過程。通信的本質是傳遞信息。通信系統是傳遞消息所需的一切設備的總和。根據信道中所傳輸的信號形式,通信系統可區分為模擬通信系統和數字通信系統。
4.什么是載波
5.什么是調制,調劑技術分為哪幾類
6.解調(了解)
7.傳輸技術有哪幾類:并行,串行,同步,異步
8.點對點鏈路
9.什么是交換,交換有哪4類
10.光開關,光開關技術有哪幾類
11.數字系統:取樣定理及其推到、香農公式,量化
12.光纖通信:光纖特點,光纖、LD、LED、EDFA、DWDM、基本技術
13.光的有源器件:激光器,LED的特性(看圖說明)
14.溫度、波長漂移
15.探測器、光源、傳輸、光開關的分類和工作原理
16.開放題:對傳輸有哪些方式,個人對4G的看法