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第一篇：光纖通信原理論文

光纖通信原理論文

淺談?chuàng)姐s光纖放大器

光纖是光導纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。摻鉺光纖是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖，它是摻鉺光纖放大器的核心。從20世紀80年代后期開始，摻鉺光纖放大器的研究工作不斷取得重大的突破。WDM技術、極大地增加了光纖通信的容量。成為當前光纖通信中應用最廣的光放大器件。

光纖放大器是光纖通信系統(tǒng)對光信號直接進行放大的光放大器件。在使用光纖的通信系統(tǒng)中，不需將光信號轉換為電信號，直接對光信號進行放大的一種技術。

摻鉺光纖放大器(EDFA即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號放大器)是1985年英國南安普頓大學首先研制成功的光放大器，它是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一。摻鉺光纖放大器的工作原理：

摻鉺光纖放大器主要是由一段摻鉺光纖（長約10-30m）和泵浦光源組成。其工作原理是：摻鉺光纖在泵浦光源（波長980nm或1480nm）的作用下產(chǎn)生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號的變化而變化，這就相當于對輸入光信號進行了放大。研究表明，摻鉺光纖放大器通常可得到15-40db的增益，中繼距離可以在原來的基礎上提高100km以上。那么，人們不禁要問：科學家們?yōu)槭裁磿氲皆诠饫w放大器中利用摻雜鉺元素來提高光波的強度呢？我們知道，鉺是稀土元素的一種，而稀土元素又有其特殊的結構特點。長期以來，人們就一直利用在我學器件中摻雜稀土元素的方法，來改善光學器件的性能，所以這并不是一個偶然的因素。另外，為什么泵浦光源的波長選在980nm或1480nm呢？其實，泵浦光源的波長可以是520nm、650nm、980nm、和1480nm，但實踐證明波長980nm的泵浦光源激光效率最高，次之是波長1480nm的泵浦光源。

摻鉺光纖放大器的基本結構：

EDFA的基本結構，它主要由有源媒質(zhì)(幾十米左右長的摻餌石英光纖，芯徑3-5微米，摻雜濃度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔離器等組成。信號光與泵浦光在鉺光纖內(nèi)可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或兩個方向(雙向泵浦)傳播。當信號光與泵光同時注入到鉺光纖中時，鉺離子在泵光作用下激發(fā)到高能級上，三能級系統(tǒng))，并很快衰變到亞穩(wěn)態(tài)能級上，在入射信號光作用下回到基態(tài)時發(fā)射對應于信號光的光子，使信號得到放大。其放大的自發(fā)發(fā)射(ASE)譜，帶寬很大(達20-40nm)，且有兩個峰值，分別對應于1530nm和1550nm。

摻鉺光纖放大器的優(yōu)點：

1.摻鉺光纖的放大區(qū)域恰好與單模光纖的最低損耗區(qū)域相重合。那么，被摻鉺光纖放大器放大的光在光纖中的傳輸損耗小，能傳輸比較遠的距離。

2.對數(shù)字信號的格式及數(shù)據(jù)率“透明”。

單模光纖損耗譜和摻餌光纖放大器的增益譜

3.放大頻帶寬，能在同一根光纖中傳輸幾十甚至上百個信道。

4.噪聲指數(shù)低，接近量子極限，意味著可級聯(lián)多個放大器。

5.增益飽和的恢復時間長，各個信道間的串擾極小。

摻鉺光纖放大器的分類：

1.功率放大器（booster-Amplifier），處于合波器之后，用于對合波以后的多個波長信號進行功率提升，然后再進行傳輸，由于合波后的信號功率一般都比較大，所以，對一功率放大器的噪聲指數(shù)、增益要求并不是很高，但要求放大后，有比較大的輸出功率。

2.線路放大器（Line-Amplifier），處于功率放大器之后，用于周期性地補償線路傳輸損耗，一般要求比較小的噪聲指數(shù)，較大的輸出光功率。

3.前置放大器（Pre-Amplifier），處于分波器之前，線路放大器之后，用于信號放大，提高接收機的靈敏度（在光信噪比(OSNR)滿足要求情況下，較大的輸入功率可以壓制接收機本身的噪聲，提高接收靈敏度），要求噪聲指數(shù)很小，對輸出功率沒有太大的要求。摻鉺光纖放大器的應用：

摻鉺光纖放大器在常規(guī)光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中應用，可以省去大量的光中繼機，而且中繼距離也大為增加，這對于長途光纜干線系統(tǒng)具有重要意義。其主要應用包括：

1、可作光距離放大器。傳統(tǒng)的電子光纖中繼器有許多局限性。如，數(shù)字信號和模擬信號相互轉換時，中繼器要作相應的改變；設備由低速率改變成高速率時，中繼器要隨之更換；只有傳輸同一波長的光信號，且結構復雜、價格昂貴，等等。摻鉺光纖放大器則克服了這些缺點，不僅不必隨信號方式的改變而改變，而且設備擴容或用于光波分復用時，也無需更換。

2、可作不發(fā)送機的后置放大器及光接收機的前置放大器。作光發(fā)送機的后置放大器時，可將激光器的發(fā)送功率從0db提高到+10db。作光接收機的前置放大器時，其靈敏度也可大大提高。因此，只需在線路上設1-2個摻鉺放大器，其信號傳輸距離即可提高100-200km。此外，摻鉺光纖放大器待解決的問題摻鉺光纖放大器的獨特優(yōu)越性已被世人所公認，并且得到越來越廣泛的應用。但是，摻鉺光纖放大器也存在著一定的局限性。比如，在長距離通信中不能上下話路、各站業(yè)務聯(lián)系比較困難、不便于查找故障、泵浦光源壽命不長，隨著光纖通信技術的不斷進步，這些問題將會得到完滿的解決。

第二篇：光纖通信論文

光纖通信技術及應用

摘要：

光纖通信技術在現(xiàn)代通信中處于關鍵的地位，是現(xiàn)代通信重要的支柱之一，對現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展有著至關重要的意義。隨著科學技術的不斷發(fā)展，光纖通信技術在現(xiàn)代通信中的作用將越來越明顯。在光纖通信技術迅速發(fā)展的背景下，本文結合光纖通信技術發(fā)展的實際情況，從光纖通信技術的概念及特點入手，著重探討光纖技術及光纖通信技術的應用。

關鍵詞：光纖通信技術特點應用

引言

所謂光纖通信，即是用光導纖維制成光纜，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬制的電纜，用程序控制的數(shù)字交換代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機電交換，用數(shù)字通信替代模擬通信。光纖通信是現(xiàn)代社會最重要的通信方式之一，其信息載體主要為光波，傳輸媒介主要為光纖。光纖通信作為技術革命中的新興技術，雖然問世不過幾十年，卻已經(jīng)得到迅速發(fā)展，目前已進入大規(guī)模推廣應用時期。光纖通信技術在現(xiàn)代社會中起著至關重要的作用，是現(xiàn)代通信行業(yè)重要的支柱之一，對通信行業(yè)的生存和發(fā)展有著非常重要的意義。

隨著計算機技術的廣泛應用，現(xiàn)代社會開始進人一個網(wǎng)絡時代，在網(wǎng)絡時代，人們對光纖通信技術的需求將不斷增長，未來光纖通信技術將發(fā)揮著越來越重要的作用，成為現(xiàn)代禮會標志性的技術之一。

1.光纖通信技術的概念

光纖通信技術主要指運用光導纖維實施傳輸信號，承載重要的信息，同時運用光纖，使其作為傳輸媒介。光纖通信技術是現(xiàn)代社會最重要的一種通信方式，在通信行業(yè)中有著至關重要的作用。光纖主要用電氣絕緣體——玻璃材料制作而成的，因此無需擔心其可能由于接地原因而出現(xiàn)回路現(xiàn)象，因為光線的芯比較細小，因此必須選擇多芯構成光纜，光纜是信息傳輸?shù)闹匾ǖ溃M而形成占用空間較小的傳輸系統(tǒng)。

2.光纖通信技術簡介

2.1 光纖通信各種技術簡析

1、光纖通信技術中的波分復用技術。即WDM，充分利用了單模光纖低損耗區(qū)的優(yōu)勢，獲得了大的寬帶資源。波分復用技術基于每一信道光波的頻率和波長不同等情況出發(fā)，把光纖的低損耗窗口規(guī)劃為許多個單獨的通信管道，并在發(fā)送端設置了波分復用器，將波長不同的信號集合到一起送入單根光纖中，再進行信息的傳輸，而接收端的波分復用器把這些承載著多種不同信號的、波長不同的光載波再進行分離。

2、光纖通信技術中的光纖接入技術。光纖接入網(wǎng)技術是信息傳輸技術的一個嶄新的嘗試，它實現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關鍵的作用，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)。負責完成光接入的重要任務，基于光纖寬帶的相關特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

3、光纖通信技術中光傳輸與交換技術的融合。基于上述光接入網(wǎng)通訊技術的成熟發(fā)展，網(wǎng)絡的核心架構已經(jīng)正在日新月異的變化發(fā)展著，在交換和傳輸兩方面來講也都早已進行了好幾代的更新。光接入網(wǎng)技術和光傳輸與交換技術的融合技術，前者較在技術應用上有了一些技術上改進，從而也就提高了全網(wǎng)的進一步有效發(fā)展。

4、新一代的光纖在光纖通信技術中的應用。傳統(tǒng)意義上的G652單模光纖已經(jīng)在長距離且超高速的傳送網(wǎng)絡發(fā)展中表現(xiàn)出了力不從心的缺點，新一代光纖的研究已成為當務之需，在目前普遍需求的干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的背景下，基于不同的發(fā)展需要，已經(jīng)發(fā)展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖。2.2 光纖通信的基本構成 2.2.1 光纖：

光纖由纖芯、包層與涂層三大部分組成。光纖按模式分為多模光纖和單模光纖，對于公用通信網(wǎng)的骨干網(wǎng)，包括市內(nèi)骨干網(wǎng)、接入網(wǎng)的光纖線路，需要使用單模光纖；專用的局域網(wǎng)和其它短距離光纖線路使用多模光纖。光纖的工作波長有短波長和長波長，短波長是0.85μm，長波長則是1.31μm和1.55μm兩種。光纖的損耗在1.31μm為0.35dB/km，在1.55μm為0.20dB/km。波長1.31μm光纖的色散為零，而波長1.55μm光纖有最低損耗卻有不小的色散（Chromaticdispersion，簡寫dispersion)，對長距離、高速率脈沖信號傳輸有限制。經(jīng)重新設計的光纖，使零色散波長從1.31μm移位至1.55μm，這樣的單模光纖就稱為‘色散移位光纖’，簡寫DSF（dispersionshiftedfiber）。為了充分發(fā)展WDM/DWDM系統(tǒng)，應用波長1.55μm存在小量的色散恰恰足夠抵消FWM（四波混頻）的影響，稱為‘非零色散光纖’，簡寫NZDF（non-zerodispersionfiber）。2.2.2 光源：光源是光纖通信系統(tǒng)中的關鍵光子器件。光纖通信對光源器件的要求工作壽命長（光源器件壽命的終結是指其發(fā)光功率降低到初始值的一半或者其閾值電流增大到其初始值的二倍以上）、體積小、重量輕。常見的光源器件有激光二極管（LD）和發(fā)光二極管（LED）兩種。O.5μm短波長光源常采用GaAlA/GaAs雙異質(zhì)結構，而長波長1.3～1.55μm則采用InGaAsP/lnp隱理式異質(zhì)結構。而WDM系統(tǒng)須利用長波長光源器件，它不僅要求激光管的發(fā)射波長高度穩(wěn)定，保證器件與波導之間實現(xiàn)最佳耦合，插入損耗小，同時要求能把多路激光管和必要的附屬電路集成在同一芯片上，使得多路光載波信號能夠在一根光纖中加以傳輸。近年來研制的多波長光源器件主要是把多路激光管排成陣列，連同一個導形耦合器，利用硅的“平面光路”平臺技術制成混合集成光組件，其結構趨于采用光纖光柵的外腔激光管結構。2.2.3 光檢測器：

光檢測器件通過光/電轉換將信號通信信息從光波中分離檢測出來。光檢測器件的要求靈敏度高、響應度高、噪聲低、工作電壓低、體積小重量輕壽命長。常見的光檢測器有PN光電二極管、PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）。2.3光纖通信技術的特點：

1、信息傳輸容量大，質(zhì)量高，速度快。與傳統(tǒng)的銅芯銅軸纜相比,光纖傳輸?shù)念l帶寬，可以提供寬頻通信。所謂寬頻通信有兩個意義，第一是可以傳輸頻帶較寬的信號，第二是在一根導線內(nèi)提供傳輸不同頻帶信號的多信道，目前一根光纖最多可提供16條信道，這樣光纖寬頻通信就大大地增加了通信容量。

2、線路損耗低，抗干擾能力強，壽命長。光纖電纜傳輸抗干擾能力強，體積小，重量輕，保密性好，結構緊湊，線路損耗低。在實際使用中,通常把千百根光纖組合在一起并加以增強處理，制成像通常電纜一樣的光纖纜，這樣既提高了光纖的抗拉強度，又使光纖系統(tǒng)的通信容量大大增加。

3、可以在同一條通路上進行雙向傳輸。光纖傳輸是雙向的，用戶可以通過交互式信息網(wǎng)絡系統(tǒng)與對方交流對話。光纖不僅可以在陸地上使用，而且已廣泛用于海洋。跨越大西洋，北太平洋的海底光纜已投入使用，其它海底光纜也在敷設之中。這些越洋光纜幾乎可把整個地球纏繞起來。

4、材料費用低，價格便宜。光導纖維是由玻璃制成的，電線銅芯是銅制成的，銅自然比由砂子（石英）制成的玻璃貴。用光纜代替電纜,一千米可節(jié)約一噸銅的費用。

5、易于安裝，使用方便。光纜輕，體積小，因此易于施工，很容易裝入密集的地下電纜管道，對于干、濕、冷和熱等環(huán)境都較銅線有強得多的適應能力。在容量相同的情況下，光纜直徑只有電纜的1％到0.1％，且安全性好，可靠性高，不易被竊聽。

3.光纖通信技術的應用

3.1 通信應用

信息化時代的人們離不開方便快捷的通訊，光纖通信多大量運用于因特網(wǎng)、有線電視和（視頻）電話。與傳統(tǒng)金屬銅線相比，光纖訊號容易避免在傳輸過程中受到衰減、遭受干擾的影響，在遠距離及大量傳輸信號的場合中，光纖優(yōu)勢更為顯著。其次，它的傳導性能良好，傳輸信息容量大，一條光纖通路可同時容納多人通話，同時傳送多套電視節(jié)目。光纖通信所具有的顯著功能及獨特優(yōu)勢，能夠有助于電力系統(tǒng)的發(fā)展，我國許多地區(qū)的電力系統(tǒng)已經(jīng)逐步實現(xiàn)了由主干線向光纖的過渡。目前，我國發(fā)展最為完善、規(guī)模最大的專用通信網(wǎng)就是電力系統(tǒng)的光纖通信網(wǎng)，它的寬帶、語音以及數(shù)據(jù)等一系列的電力生產(chǎn)和電信業(yè)務基本上都是利用光纖通信來進行承載。光纖通信技術在電力系統(tǒng)穩(wěn)定和安全運行的保障方面，以及滿足人們生活與生產(chǎn)方面有著重要的意義，因而受到了人們的熱烈歡迎。3.2 醫(yī)學應用

光導纖維內(nèi)窺鏡可以導入心臟和腦室，測量心臟血壓值，血液中所含的氧氣的飽和度、體溫等，光導纖維連接的激光手術刀已成功應用于醫(yī)學，同樣也可用作光敏法治愈癌癥患者。利用光導纖維制成的內(nèi)窺鏡，可以幫助醫(yī)生檢查胃、食道等疾病。光導纖維胃鏡是由上千根玻璃纖維組成的軟管，具有輸送光線、傳導圖像的功能，且具有光纖的柔軟、靈活、任意彎曲等優(yōu)勢，輕而易舉通過食道進入胃里，并導出胃中圖像，根據(jù)情況進行診斷和治療。3.3 傳感器應用

可應用于生活中路燈的光敏傳感器，紅外傳感器，廣泛運用于汽車中的溫度傳感器，交通中測速雷達傳感器、闖紅燈，在與敏感元件組合或利用光纖本身的特性，可廣泛用于工業(yè)測量流量、壓力、溫度、光澤、顏色等在能量傳輸和信息傳輸方面也獲得廣泛的應用。3.4 光纖井下探測技術

傳統(tǒng)石油工業(yè)只能有限地利用局限的技術開采油氣儲量，通常無法滿足快速投資回收和最大化油氣采收率的需求，并導致原油采收率平均只有30%左右。通過利用智能井技術，可以使原油采收率提高到55%~65%。傳統(tǒng)測井方法雖然能提供有價值的數(shù)據(jù)，但作業(yè)成本高，并有可能對井產(chǎn)生損害，光纖井下探測技術能提高測井的效率，使數(shù)據(jù)更準確，且對井下狀況有一定程度的安全保障。3.5 光纖藝術應用

光導纖維憑借其良好的物理特征，光纖照明和LED照明也越來越成為藝術裝修美化的用途。可應用于廣告顯示、草坪上的光纖地燈，藝術裝飾品等。

4.光纖通信技術的發(fā)展研究

1、光接入網(wǎng)。所謂光接入網(wǎng)主要包括的是無源網(wǎng)絡和光數(shù)字環(huán)路載波兩大類型，光接入網(wǎng)能夠有效的將管理和維護費用降低，并且能夠降低故障發(fā)生率，有助于開發(fā)新設備，與此同時，這兩種網(wǎng)絡能夠在一定程度上增加收入。隨著網(wǎng)絡結構的不斷調(diào)整，可以有效的將覆蓋范圍擴大，這便意味著智能化全光網(wǎng)絡的實現(xiàn)指日可待。

2、向超大容量發(fā)展。由于已經(jīng)將電的時分復用系統(tǒng)所具備的擴展容量潛力開發(fā)殆盡，然而，光纖的可開發(fā)寬帶資源的利用率卻非常小，因此光纖通信仍然存在著非常大的可開發(fā)資源。若將這些寬帶資源加以充分的利用，最大限度的擴展光纖通信的容量，那么將節(jié)省非常多的再生器和光纖，并且極大的降低成本。

3、向超高速系統(tǒng)進軍。超高速系統(tǒng)能夠增加傳輸?shù)娜萘浚@樣便可以將各種所需的新業(yè)務加大，以保障寬帶和多媒體的實現(xiàn)。就電信的發(fā)展歷程來講，在網(wǎng)絡容量的需求和提高傳輸速率方面存在著較大的矛盾，因此，為了能夠?qū)⑦@些矛盾加以解決，那么就應當充分的將光纖通信系統(tǒng)的速度提高。

4、新一代光纖的開發(fā)。為了與城域網(wǎng)和干線網(wǎng)的發(fā)展需求相適應，近些年來相繼出現(xiàn)了兩種不同類型的新一代光纖，這就是無水吸收峰光纖以及非零色散光光纖。

5、光聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的實現(xiàn)。由于光纖通信技術的發(fā)展，將來的通信網(wǎng)節(jié)點間便能夠全面的實現(xiàn)全光化，而所需傳輸?shù)男畔⒁怨獾男问絹韨鬏敚@是今后光通信的最新發(fā)展方向。

結束語：

總而言之，本文通過探討了光纖通信技術的特點和應用，隨后展望了光纖技術在未來的良好發(fā)展趨勢。光纖通訊技術本身所具有的獨特特點，將其特點與時代科技、經(jīng)濟、社會有效結合，拓寬了光纖通信的應用范圍，帶動了各領域的快速發(fā)展，產(chǎn)生了更多新效應，相信隨著科技的不斷進步和更新，光纖通信影響力范圍將逐步擴大，勢必對整個電信行業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更加深遠的影響，同時也將對未來社會的經(jīng)濟發(fā)展做出巨大的貢獻。從某種程度上來講，世界各個國家的光纖通信行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，并且取得了可喜的成績，我國的光纖通信也是如此，但是，我國的光纖通信技術的發(fā)展和應用仍然滯后于西方發(fā)達國家，這就需要光纖通信行業(yè)著眼長遠，立足于現(xiàn)實，準確的把握光纖通信技術未來的發(fā)展方向，不斷的把我國的通信產(chǎn)業(yè)做強做大，以促進我國光纖通信行業(yè)的迅速發(fā)展，并且充分的滿足各方面的需求。

第三篇：光纖通信論文

光纖通信的現(xiàn)狀與趨勢

電信07-1班林俊全（3071818112）

【摘要】光纖是通信網(wǎng)絡的優(yōu)良傳輸介質(zhì)，光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信，光纖通信的問世使高速率、大容量的通信成為可能，目前它已成為最主要的信息傳輸技術。介紹我國光纖通信技術的現(xiàn)狀，總結光纖通信技術的幾種關鍵技術，并對光纖通信技術的發(fā)展趨勢進行論述。

【關鍵詞】光纖通信現(xiàn)狀趨勢

一、提出問題：

什么是光纖通信，光纖通信的現(xiàn)狀及發(fā)展怎么樣？

二、分析問題

1、光纖通信技術的發(fā)展

光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術實現(xiàn)和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。從國外的發(fā)展歷程我們可以看出，20世紀60年代中期，所研制的最好的光纖損耗在400分貝以上，1966年英國標準電信研究所高錕及Hockham從理論上預言光纖損耗可降至20分貝/千米以下，日本于1969年研制出第一根通信用光纖損耗為100分貝/千米，1970年康寧公司(Corning)采用“粉末法”先后獲得了損耗低于20分貝／千米和4分貝/千米的低損耗石英光纖，1974年貝爾實驗室(Bell)采用改進的化學汽相沉積法制出性能優(yōu)于康寧公司的光纖產(chǎn)品。到1979年，摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經(jīng)降到0.2分貝/千米，這一數(shù)值已經(jīng)十分接近由Rayleigh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。

2、光纖通信技術的現(xiàn)狀

目前國內(nèi)光纖光纜的生產(chǎn)能力過剩，供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進口，但總量不大，國內(nèi)生產(chǎn)光纖光纜價格與國際市場沒有差別，成本無法再降，已經(jīng)是零利潤，在國際市場沒有太強競爭力，出口量很小。二十年來的光技術的兩個主要發(fā)展，WDM和PON，這兩個已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務傳輸發(fā)展平臺兩個方面，一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務，另一方面是向業(yè)務方面發(fā)展。AS0N的現(xiàn)狀是目前的系統(tǒng)只是在設備中，或是在網(wǎng)絡中實現(xiàn)了一些功能，但是一些核心作用還沒有達到。

3、光纖通信技術的發(fā)展趨勢

近幾年來，隨著技術的進步，電信管理體制的改革以及電信市場的逐步全面開放，光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的新局面，以下在對光纖通信領域的主要發(fā)展熱點作一簡述與展望。

（1）向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。從過去20多年的電信發(fā)展史看，網(wǎng)絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行，每當傳輸速率提高4倍，傳輸每比特的成本大約下降30％～40％：因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟效益大致按指數(shù)規(guī)律增長，這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過去20多年來一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時間里增加了2000倍，比同期微電子技術的集成度增加速度還快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務傳輸容量，而且也為各種各樣的新業(yè)務，特別是寬帶業(yè)務和多媒體提供了實現(xiàn)的可能。

(2)向超大容量WDM系統(tǒng)的演進。采用電的時分復用系統(tǒng)的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％，99％的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用(WDM)的基本思路。

(3)實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)。上述實用化的波分復用系統(tǒng)技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統(tǒng)，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路，光的分插復用器(OADM)和光的交叉連接設備(OXC)均已在實驗室研制成功，前者已投入商用。實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是：1．實現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡；2．實現(xiàn)網(wǎng)絡擴展性，允許網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)和業(yè)務量的不斷增長；3．實現(xiàn)網(wǎng)絡可重構性，達到靈活重組網(wǎng)絡的目的；4．實現(xiàn)網(wǎng)絡的透明性，允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號；5．實現(xiàn)快速網(wǎng)絡恢復，恢復時間可達100ms。鑒于光聯(lián)網(wǎng)具有上述潛在的巨大優(yōu)勢，發(fā)達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展高潮。

(4)新一代的光纖。近幾年來隨著IP業(yè)務量的爆炸式增長，電信網(wǎng)正開始向下一代可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，而構筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎設施是下一代網(wǎng)絡的物理基礎。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢，開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡基礎設施的重要組成部分。目前，為了適應干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光纖(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。

(5)光接入網(wǎng)。過去幾年間，網(wǎng)絡的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無論是交換，還是傳輸都已更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡。而另一方面，現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然

是被雙絞線銅線主宰的(90％以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術上的巨大反差說明接入網(wǎng)已確實成為制約全網(wǎng)進一步發(fā)展的瓶頸。唯一能夠根本上徹底解決這一瓶頸問題的長遠技術手段是光接入網(wǎng)。接入網(wǎng)中采用光接入網(wǎng)的主要目的是：減少維護管理費用和故障率：開發(fā)新設備，增加新收入；配合本地網(wǎng)絡結構的調(diào)整，減少節(jié)點，擴大覆蓋；充分利用光纖化所帶來的一系列好處：建設透明光網(wǎng)絡，迎接多媒體時代。

三、解決問題

1、光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外,在應用中,光纖常按用途進行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖,并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。

2、光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術的進步。目前，光纖通信技術已有了長足的發(fā)展，新技術也不斷涌現(xiàn)，進而大幅度提高了通信能力，并不斷擴大了光纖通信的應用范圍。

3、對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標，而全光網(wǎng)絡也是人們不懈追求的夢想。

結束語

目前，光纖通信已經(jīng)成為一種主要的信息傳輸技術，迄今尚未發(fā)現(xiàn)取代它的更好的技術，即使是全球通信處于低迷時期，光纖通信的發(fā)展也從未停止。就我國而言，光纖通信市場一直處于增長狀態(tài)，從現(xiàn)在光纖通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡時代也會在不遠的將來如愿到來。參考文獻：

1、劉增基周洋溢《光纖通信》（第二版）西安電子科技大學出版社

2、王磊裴麗《光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來》【J】中國科技信息 2006,43、辛化梅《論光纖通信技術的現(xiàn)狀及發(fā)展》山東師范大學學報 2003,4

第四篇：光纖通信論文[推薦]

光纖通信現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

謝豐

（河北工程大學科信學院，河北邯鄲 056038）

摘要: 光纖是通信網(wǎng)絡的優(yōu)良傳輸介質(zhì)，光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信，光纖通信的問世使高速率、大容量的通信成為可能，目前它已成為最主要的信息傳輸技術。介紹我國光纖通信技術的現(xiàn)狀，總結光纖通信技術的幾種關鍵技術，并對光纖通信技術的發(fā)展趨勢進行論述。

關鍵詞：光纖通信現(xiàn)狀趨勢

Optical fiber communication situation and development

trend

XieFeng

(in hebei university of engineering division, hebei handan 056038 letter college)Abstract: the optical fiber is of good communication network transmission medium, optical

fiber communication is very high frequency(1014 Hz orders of magnitude)of light waves as carrier, optical transmission medium as the communication, the introduction of the optical fiber communication of high rate, the large capacity of communication possible, at present it has become the main information

transmission technology.Introduced the present situation of the optical fiber communication technology, and summarizes the optical fiber communication technology several key technologies, and to the development trend of the

technology of optical fiber communication was discussed.Keywords: Optical fiber communication ；status；trend

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投稿日期:1012

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光纖通信原理論文

第一篇：光纖通信原理論文

第二篇：光纖通信論文

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