浅谈光纤通信技术及其发展.docx

《浅谈光纤通信技术及其发展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈光纤通信技术及其发展.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、浅谈光纤通信技术及其发展 摘要：本文作者主要对光纤通信技术相关问题进行详细分析,并对其将来发展趋势谈出了自己的看法,仅供参考。 关键词：光纤 通信 信息 技术 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。事实上光纤通信系统运用的不是单根的光纤,而是很多光纤聚集在一起的组成的光缆。随着信息科学技术的飞速发展,光纤通信技术越来越受到人们的重视,并逐步地起先普及。原委什么是光纤通信呢？简洁地说,光纤通信就是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。和以往的通信方式不同,光纤的材料是玻璃的,因其

2、是电气绝缘体,不须要担忧接地回路,所以光纤之间的串绕特别小;光纤通信系统的通信载体是光波,它的频率要比以往的电波高得多,再加上光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,光纤通信的容量要比微波通信大几十倍,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,因此光纤通信的传输系统所占空间较小,很好地解决了地下管道拥挤的问题;另外,光波在光纤中传输,还不会因为光信号泄漏而担忧传输的信息被人窃听,可谓好处多多。 1、光纤通信的发展历程 1966年,美籍华人高锟同霍克哈姆发表了关于传输介质新概念的论文,这篇论文具有划时代的意义,它奠定了利用光纤进行通信的基础,指明白利用光纤进行通信的可能性。11010年,美国康宁公

3、司胜利了研制出了损耗20dB/km的石英光纤。促使光纤通信探讨的进一步发展。11016年,NTT公司接着将光纤损耗度降低,达到了0.47dB/km。11017年,美国首先推出了用多模光纤进行光纤通信试验。实现了第一代光纤通信系统。11011年,实现了其次代光纤通信系统。11014年,实现了第三代光纤通信系统。80年头后期,实现了第四代光纤通信系统。而后,利用光波分复用提高速率,利用光波来增长传输距离的系统,即第五代光纤通信系统。 2、光纤通信技术的特点 2.1 大容量、高速度 光纤通信的第一特点就是容量大,光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,虽然现在的单波长光纤通信系统由于终端设备的电子瓶颈效

4、应而不能发挥光纤带宽大的优势,但是经过一系列的技术处理,单波长光纤通信系统的传输容量也在大幅增加,目前,光纤的传输速率一般在2.5Gbps 到10Gbps,还有很大的扩展空间。 2.2 损耗低 和以往的任何传输方式相比,光纤传输的损耗都是最低的,目前,商品石英光纤损耗可低于020dB/km,随着科技的进步,将来采纳非石英系统极低损耗光纤,那么,它的损耗可能更低,这就意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离,这无疑就削减了中继站数目,成本也就可以大幅降下来。 2.3 保密性好 大家都知道,电波传输时简单出现电磁波的泄漏,保密性差,而光波在光纤中传输,光信号被完善地限制在光波导结构中,泄漏的

5、射线则被环绕光纤的不透亮包皮所汲取,不会出现泄漏,因而光纤通信不会造成串音,也不会被窃听,保密性特别好。 2.4 抗电磁干扰实力强 光纤材料由石英制成的,不仅绝缘性好,抗腐蚀,更重要的是抗电磁干扰实力强,它既不受雷电、电离层和太阳黑子的改变和活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,可以与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆,也特殊适合于军事应用。 另外,光纤还有许多其他的优点,比如光纤径细、温柔、易于铺设,其原料资源丰富,成本低,其自身温度稳定性好、寿命长等等,这些特点确定了光纤将在各个领域得到广泛应用。 3、光纤通信技术的应用 3.1 光纤通信技术的分类 (1)光纤传感技术。因为光纤

6、传感器具有耐腐蚀、宽频带、防爆性、体积小、耗电少的优点,所以其可分为功能型传感器和非功能型传感器;(2)波分复用技术。依据每一信道光波的频率不同,利用单模光纤低损耗区带来的巨大宽带资源,可以将光纤的低损耗窗口划分成为若干个信道,采纳分波器来实现不同光波的耦合与分别;(3)光纤接入技术。光纤接入技术的应用非常广泛,已经应用到千家万户。光纤接入技术不仅仅可以解决窄带的业务,也可以解决多媒体图像等业务。 3.2 光纤通信技术的现实应用 现今,我国的光纤通信产业发展非常快速,尤其是广播电视网、电信干线传输网、电力通信网等发展极其快速,使得对于光纤光缆的需求量急剧地增加。因为广电综合信息网规模的扩大和系

7、统的困难难度的提升,让我们在对于全网的管理和维护以及设备故障的判定等问题上存在着很大的难度。为了解决以上存在的问题,采纳了ATM+或者是SDH+光纤组成宽带数字传输系统。对于这个传输网,我们可以采纳环网传输系统,也可以采纳链路系统或者是用它们组成的各种不同形式满意不同须要的符合网络。我们可以采纳宽带传输系统,可以将通道设置为广播的方式,这样的话,可以让人们在任何地方都可以对同样的电视节目进行下载,也可以让工作人员对下载的权限进行统一设置,更有利于管理。在全国各地目前已经具有基本规模的有线电视网络的基础上,宽带多媒体传输网络是比较简单实现的。我们可以通过数据通道或者是电信网中的语音通道来形成上行

8、信号,也可以通过语音接入系统来完成上行信号的传送。 4、光纤通信技术发展趋势 4.1 向超高速、超大容量发展 目前10Gbps系统已起先大批量装备网络,在理论上,基于时分复用的高速系统的速率还有望进一步提高,例如在试验室传输速率已能达到4OGbps,然而,采纳电的时分复用来提高传输容量的作法已经接近硅和镓砷技术的极限,电的40Gbps系统在性能价格比及在好用中是否能胜利也还是个未知因素,可以说采纳电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1,101的资源尚待发掘。于是人们将目光转向波分复用,采纳波分复用系统可以将光纤容量快速扩大几倍乃至上一百零一倍,可以大大

9、降低成本,可以便利快捷的引入宽带新业务,有望实现光联网,基于此,近几年波分复用系统发展非常快速,预料不久好用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。 4.2 实现光联网的全面发展 尽管波分复用系统技术有诸多好处,但照旧是以点到点通信为基础的系统,其敏捷性和牢靠性还不够志向,假如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。依据这一基本思路,光的分插复用器和光的交叉连接设备均已在试验室研制胜利,并已投入商用。实现光联网的基本目的是:(1)实现超大容量光网络;(2)实现网络扩展性,允许网络的节点数和业务量的不断增长;(3)实现网络可重构性,达到敏捷重组网络

10、的目的;(4)实现网络的透亮性,允许互连任何系统和不同制式的信号;(5)实现快速网络复原,复原时间可达101ms。光联网的全面发展将对21世纪的中国产生重要的影响。 4.3 新一代的光纤 近几年来随着IP 业务量的爆炸式增长,传统的单模光纤已暴露出力不从心的态势,目前已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光纤和无水汲取峰光纤。 4.3.1 新一代的非零色散光纤 非零色散光纤的基本设计思想是在1550 窗口工作波长区具有合理的较低色散,足以支持10Gbps的长距离传输而无需色散补偿,从而节约了色散补偿器及其附加光放大器的成本;同时,其色散值又保持非零特性,具有一至少的最小数值以上）,足以压制四波

11、混合和交叉相位调非线性影响,相宜开通具有足够多波长的DWDM系统,同时满意TDM和DWDM两种发展方向的须要。 4.3.2 全波光纤 与长途网相比,城域网面临更加困难多变的业务环境,要干脆支持大用户,因而须要常见的业务量疏导和带宽管理实力,明显开发具有尽可能宽的可用波段的光纤成为关键。全波光纤就是在这种形势下诞生的,全波没有了水峰,光纤可以开放第5 个低损窗口,从而使可复用的波长数大大增加,使元器件特殊是无源器件的成本大幅度下降,从而降低了整个系统的成本;另外上述波长范围内,光纤的色散仅为1550nm 波长区的一半,因而,简单实现高比特率长距离传输。 5、结语 在新世纪的信息技术发展中,光纤通

12、信技术将成为重要的支撑平台,光纤通信也将成为将来通信发展的主流,光纤通信有着巨大的潜力等待人们的开发。 参考文献 1苏赐民.从光纤通信技术的发展中看前景J.工业设计,2022(05). 2李中满.我国光纤通信技术发呈现状及趋势探讨J.现代商贸工业,2022(24). 3史滟华.光纤通信技术的发展趋势展望J.职业技术,2022(08). 4都福强.光纤通信的发展与将来J.科技信息,2022(13). 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页