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光纖通信期末論文

時間:2019-05-12 15:24:57下載本文作者:會員上傳
簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關的《光纖通信期末論文》,但愿對你工作學習有幫助,當然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《光纖通信期末論文》。

第一篇:光纖通信期末論文

光時分復用技術

摘要:光時分復用技術是提高光纖通信容量的一個重要手段,還是全光網絡的一種重要技術方案。本文對光時分復用技術進行了介紹,并展望了其發展前景。關鍵詞光纖通信光時分復用全光網絡

1引言

光纖通信已有30多年的發展史。在這30多年里,光纖通信技術得到了飛速的發展,但是光纖的巨大容量還遠遠沒有被利用起來,理論上,光纖可以提供25000 GHz的帶寬。傳統的電的時分復用(TDM)技術目前在實驗室可以達到40Gbit/s的水平,但是由于電子遷移速率的限制,采用這種方法進一步提高速率已經十分困難。目前有兩種技術可以提高光纖的傳輸容量,一種是光波分復用(WDM)技術,一種是光時分復用(OTDM)技術,前者是通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高光纖的傳輸容量,后者是提高單信道的速率。目前采用WDM技術實現的最高速率已達2.6Tbit/S,而OTDM技術實現的單信道最高速率達640Gbit/s。

但是和WDM相比,OTDM技術還很不成熟,很多的器件尚處于實驗室的研究階段。OTDM之所以引起人們的很大興趣,主要原因有兩個:一是它可以克服WDM的一些固有的缺點,如:放大器級聯產生的增益特性的不平坦。光纖非線性的限制等等;二是OTDM技術被認為是一個長遠的網絡技術,將來的網絡必將是采用全光交換和全光路由選擇的全光網絡,(OTDM)的一些特點使它作為將來的全光網絡技術方案更具吸引力。

WDM和OTDM并不是互不兼容相互對立的技術,它們可以共存于同一個網絡中,因為單靠WDM或OTDM來提高光纖通信系統容量的能力是有限的。實際上,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大大提高傳輸容量。

2光時分復用技術

光時分復用的原理和電時分復用相同,電時分復用由于受到電子速率極限的限制,速率不可能很高,于是人們自然想到了直接在光域上進行時分復用的方法。超短脈沖光源在時鐘的控制下產生重復頻率為時鐘頻率的超短光脈沖,該超短光

脈沖經摻餌光纖放大器(EDFA)放大后分成N路,每路光脈沖由各支路信號單獨調制,調制后的信號經過不同的時延后用合路器合并成一路高速OTDM信號,完成復用功能。假設支路信號的速率為B,則復用后的OTDM信號速率為N×B。OTDM信號經光纖傳輸到達接收端后首先進行時鐘提取,提取的時鐘作為控制信號送到解復用器解出各個支路信號,再對各個支路信號單獨接收。

一個點對點的OTDM系統的關鍵技術主要包括:高重復頻率的超短脈沖光源;復用解復用技術;時鐘提取技術;高速信號傳輸技術。

2.1高重復頻率的超短脈沖光源

除了通常對光信號源穩定性的要求外,超高速光時分復用系統對所用的光信號源還有特別的要求。它要求脈沖寬度至少小于1/3碼元周期、而且脈沖沒有啁啾。目前,用于OTDM系統的光源主要有四種:鎖模光纖激光器、半導體鎖模激光器、分布反饋半導體激光器/電吸收調制器組合光源和增益開關半導體激光器。

鎖模光纖激光器可以產生重復頻率達40GHz、脈沖寬度小于3ps的超短光脈沖,而且它還具有重復頻率和波長可調兩個優點,可用于超高速的OTDM系統。這種光源的諧振腔由光纖環組成,腔長很長,主動銷模是靠一個光調制器來完成,當加在調制器上信號的頻率為諧振腔基模頻率的整數信時,就可達到鎖模的效果。

半導體鎖模激光器具有體積小、結構緊湊的特點,它是通過鎖定基模的方法來達到鎖模的效果,可以達到數十GHz的重復頻率。采用外部控制措施,半導體鎖模激光器可以產生脈寬在1ps以下的光脈沖。

分布反饋半導體激光器/電吸收調制器組合光源和增益開關半導體激光器比較簡單、較容易實現,目前在速率相對較低的OTDM系統中應用比較廣泛。

2.2復用解復用技術

傳統的復用器由耦合器和光纖時延線組成。這種方法很簡單,但很難保證產生的碼元間隔精確相等,而且溫度的改變將影響光纖時延線的長度,使得碼元間隔隨溫度產生波動。目前較好的方法是采用全光調制和光時鐘相結合的方案或采

用集成的方法。

OTDM解復用器實質上是一個高速光開關,主要有兩種類型:光電開關型解復用器和全光型解復用器。光電開關型解復用器速率較低,對于高速OTDM系統,一般采用全光解復用器。全光解復用器包括非線性光纖環鏡型解復用器(NOLM)、半導體光放大器環鏡型解復用器(SLALOM或TOAD)和半導體光放大器MaCh-Zhender干涉儀型解復用器(SOA-MZI),以及基于光纖或半導體光放大器中四波混頻的解復用器。

NOLM解復用器是利用光纖中的交叉相位調制效應來完成解復用的功能,它具有結構簡單,開關速度高的優點,目前在OTDM系統中得到了廣泛的應用。半導體光放大器環鏡型解復用器和半導體光放大器Mach-Zhender干涉儀型解復用器則是利用半導體光放大器中的交叉相位調制來實現解復用功能,由于半導體光放大器的非線性效應很大,所以需要的控制脈沖的能量小,而且結構比較緊湊。基于光纖或半導體光放大器中四波混頻的解復用器則是利用了光纖或半導體光放大器中的四波混頻效應,它的速率可以很高。

2.3時鐘提取技術

OTDM的時鐘提取技術大體上可以分為三種類型:電時鐘提取、全光時鐘提取和光電鎖相環時鐘提取。OTDM系統電時鐘提取和電TDM中的時鐘提取方法相同,它采用一個高Q值的濾波器直接提取時鐘。這種方法比較簡單,但是不適合用于高速OTDM系統中。

全光時鐘提取技術主要包括光有源或無源窄帶濾波器直接提取時鐘技術和注入鎖定時鐘提取技術。采用光窄帶濾波器提取的時鐘質量不好,時間抖動較大。注入領定時鐘提取技術適于提取位時鐘,而不適于提取幀時鐘。

光電鎖相環時鐘提取技術是一種比較好的時鐘提取技術,它利用一個光比特相位比較器將本地產生的光時鐘與人射光比特流鎖定。這種技術既利用了光學信號處理的高速性能,又利用了傳統的電子鎖相環的頻率和相位跟蹤特性,因此在高速OTDM傳輸系統中應用非常廣泛。

2.4高速信號傳輸技術

對于高速OTDM信號,光纖的色散是限制其傳輸距離的主要因素,在一個標準單模光纖上,如果不采用相應的補償和控制措施,40Gbit/s的信號只能傳輸4km。目前,主要有兩種高速光信號傳輸技術:一是光孤子技術,另一個是色散補償技術。

光孤子是具有特定形狀和特定功率的光脈沖,在傳輸過程中,光纖色散產生的脈沖展寬效應和自相位調制產生的脈沖壓縮效應正好完全抵消,從而可同時消除光纖色散和非線性的影響,脈沖可以傳輸很長距離而不會變形。而色散補償主要是通過采用一段和光纖色散特性相反的色散介質來抵消色散的影響,或對信號進行相應的處理來消除或降低色散的影響。色散補償技術主要有三種:色散補償光纖、啁啾布喇格光纖光柵和中間光相位共軛補償技術,目前的研究取得了很大的進展,有的已進入實用階段。

隨著速率的進一步提高,偏振模色散(PMD)和高階色散對光纖傳輸系統的性能的影響越來越突出,要實現超高速OTDM信號的長距離傳輸,必須要對偏振模色散進行補償。但是我們也應注意到,這些補償方法不可能完全消除信號在傳輸過程中因色散、非線性、放大器噪聲等因素產生的畸變,所以在長距離傳輸或大規模的全光網絡中,必要時應對光脈沖進行全光再生。

3.總結

從目前的研究情況看,OTDM存在三個研究發展方向:一個發展方向是研究更高速率的系統并和WDM相結合,目前OTDM的最高速率已達640 Gbit/S,OTDM和WDM相結合已實現了3Tbit/s的傳輸速率;第二個發展方向是OTDM實用化技術和比特間插的OTDM網絡技術,歐洲一直在從事40Gbit/S的OTDM系統和網絡方面的研究工作,其中一些關鍵器件已接近實用;第三個方向是OTDM全光分組網絡,和電的分組交換網絡將代替電的電路交換網絡一樣,光的分組交換網絡將是全光網絡的一個發展方向,主要是美國在這方面作了大量的研究,英國電信目前也在進行這方面的研究。

第二篇:光纖通信論文

光纖通信技術及應用

摘要:

光纖通信技術在現代通信中處于關鍵的地位,是現代通信重要的支柱之一,對現代電網的發展有著至關重要的意義。隨著科學技術的不斷發展,光纖通信技術在現代通信中的作用將越來越明顯。在光纖通信技術迅速發展的背景下,本文結合光纖通信技術發展的實際情況,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,代替傳統的金屬制的電纜,用程序控制的數字交換代替傳統的機電交換,用數字通信替代模擬通信。光纖通信是現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,卻已經得到迅速發展,目前已進入大規模推廣應用時期。光纖通信技術在現代社會中起著至關重要的作用,是現代通信行業重要的支柱之一,對通信行業的生存和發展有著非常重要的意義。

隨著計算機技術的廣泛應用,現代社會開始進人一個網絡時代,在網絡時代,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揮著越來越重要的作用,成為現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。光纖通信技術是現代社會最重要的一種通信方式,在通信行業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回路現象,因為光線的芯比較細小,因此必須選擇多芯構成光纜,光纜是信息傳輸的重要通道,進而形成占用空間較小的傳輸系統。

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的優勢,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,把光纖的低損耗窗口規劃為許多個單獨的通信管道,并在發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。光纖接入網技術是信息傳輸技術的一個嶄新的嘗試,它實現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節。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。基于上述光接入網通訊技術的成熟發展,網絡的核心架構已經正在日新月異的變化發展著,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的進一步有效發展。

4、新一代的光纖在光纖通信技術中的應用。傳統意義上的G652單模光纖已經在長距離且超高速的傳送網絡發展中表現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和城域網的背景下,基于不同的發展需要,已經發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,對于公用通信網的骨干網,包括市內骨干網、接入網的光纖線路,需要使用單模光纖;專用的局域網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)。為了充分發展WDM/DWDM系統,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)和發光二極管(LED)兩種。O.5μm短波長光源常采用GaAlA/GaAs雙異質結構,而長波長1.3~1.55μm則采用InGaAsP/lnp隱理式異質結構。而WDM系統須利用長波長光源器件,它不僅要求激光管的發射波長高度穩定,保證器件與波導之間實現最佳耦合,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,質量高,速度快。與傳統的銅芯銅軸纜相比,光纖傳輸的頻帶寬,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絡系統與對方交流對話。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、有線電視和(視頻)電話。與傳統金屬銅線相比,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目。光纖通信所具有的顯著功能及獨特優勢,能夠有助于電力系統的發展,我國許多地區的電力系統已經逐步實現了由主干線向光纖的過渡。目前,我國發展最為完善、規模最大的專用通信網就是電力系統的光纖通信網,它的寬帶、語音以及數據等一系列的電力生產和電信業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穩定和安全運行的保障方面,以及滿足人們生活與生產方面有著重要的意義,因而受到了人們的熱烈歡迎。3.2 醫學應用

光導纖維內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窺鏡,可以幫助醫生檢查胃、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、任意彎曲等優勢,輕而易舉通過食道進入胃里,并導出胃中圖像,根據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

傳統石油工業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%。傳統測井方法雖然能提供有價值的數據,但作業成本高,并有可能對井產生損害,光纖井下探測技術能提高測井的效率,使數據更準確,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.光纖通信技術的發展研究

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

2、向超大容量發展。由于已經將電的時分復用系統所具備的擴展容量潛力開發殆盡,然而,光纖的可開發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、向超高速系統進軍。超高速系統能夠增加傳輸的容量,這樣便可以將各種所需的新業務加大,以保障寬帶和多媒體的實現。就電信的發展歷程來講,在網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,為了能夠將這些矛盾加以解決,那么就應當充分的將光纖通信系統的速度提高。

4、新一代光纖的開發。為了與城域網和干線網的發展需求相適應,近些年來相繼出現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、光聯網戰略的實現。由于光纖通信技術的發展,將來的通信網節點間便能夠全面的實現全光化,而所需傳輸的信息將以光的形式來傳輸,這是今后光通信的最新發展方向。

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展,產生了更多新效應,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和信息產業產生更加深遠的影響,同時也將對未來社會的經濟發展做出巨大的貢獻。從某種程度上來講,世界各個國家的光纖通信行業得到了迅速的發展,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展和應用仍然滯后于西方發達國家,這就需要光纖通信行業著眼長遠,立足于現實,準確的把握光纖通信技術未來的發展方向,不斷的把我國的通信產業做強做大,以促進我國光纖通信行業的迅速發展,并且充分的滿足各方面的需求。

第三篇:光纖通信論文

光纖通信的現狀與趨勢

電信07-1班 林俊全(3071818112)

【摘要】光纖是通信網絡的優良傳輸介質,光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信,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展趨勢進行論述。

【關鍵詞】光纖通信 現狀 趨勢

一、提出問題:

什么是光纖通信,光纖通信的現狀及發展怎么樣?

二、分析問題

1、光纖通信技術的發展

光纖通信的誕生與發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和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。從國外的發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于康寧公司的光纖產品。到1979年,摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經降到0.2分貝/千米,這一數值已經十分接近由Rayleigh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。

2、光纖通信技術的現狀

目前國內光纖光纜的生產能力過剩,供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進口,但總量不大,國內生產光纖光纜價格與國際市場沒有差別,成本無法再降,已經是零利潤,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展,WDM和PON,這兩個已經相對比較成熟。多業務傳輸發展平臺兩個方面,一方面是更有效承載以太網業務、數據業務,另一方面是向業務方面發展。AS0N的現狀是目前的系統只是在設備中,或是在網絡中實現了一些功能,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,光纖通信的發展又一次呈現了蓬勃發展的新局面,以下在對光纖通信領域的主要發展熱點作一簡述與展望。

(1)向超高速系統的發展。從過去20多年的電信發展史看,網絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統光纖通信的發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%:因而高比特率系統的經濟效益大致按指數規律增長,這就是為什么光纖通信系統的傳輸速率在過去20多年來一直在持續增加的根本原因。目前商用系統已從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。高速系統的出現不僅增加了業務傳輸容量,而且也為各種各樣的新業務,特別是寬帶業務和多媒體提供了實現的可能。

(2)向超大容量WDM系統的演進。采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發掘。如果將多個發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)實現光聯網。上述實用化的波分復用系統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,其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似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。實現光聯網的基本目的是:1.實現超大容量光網絡;2.實現網絡擴展性,允許網絡的節點數和業務量的不斷增長;3.實現網絡可重構性,達到靈活重組網絡的目的;4.實現網絡的透明性,允許互連任何系統和不同制式的信號;5.實現快速網絡恢復,恢復時間可達100ms。鑒于光聯網具有上述潛在的巨大優勢,發達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展高潮。

(4)新一代的光纖。近幾年來隨著IP業務量的爆炸式增長,電信網正開始向下一代可持續發展的方向發展,而構筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎設施是下一代網絡的物理基礎。傳統的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網絡的發展需要方面已暴露出力不從心的態勢,開發新型光纖已成為開發下一代網絡基礎設施的重要組成部分。目前,為了適應干線網和城域網的不同發展需要,已出現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。過去幾年間,網絡的核心部分發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,網絡的這一部分將成為全數字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網絡。而另一方面,現存的接入網仍然

是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統。兩者在技術上的巨大反差說明接入網已確實成為制約全網進一步發展的瓶頸。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。接入網中采用光接入網的主要目的是:減少維護管理費用和故障率:開發新設備,增加新收入;配合本地網絡結構的調整,減少節點,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。

2、光纖通信的發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展,新技術也不斷涌現,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,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。

結束語

目前,光纖通信已經成為一種主要的信息傳輸技術,迄今尚未發現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,從現在光纖通信的發展趨勢來看,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 《光纖通信的發展現狀和未來》【J】 中國科技信息 2006,43、辛化梅 《論光纖通信技術的現狀及發展》 山東師范大學學報 2003,4

第四篇:光纖通信論文[推薦]

光纖通信現狀及發展趨勢

謝豐

(河北工程大學 科信學院,河北 邯鄲 056038)

摘要: 光纖是通信網絡的優良傳輸介質,光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信,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展趨勢進行論述。

關鍵詞:光纖通信 現狀 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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