第一篇:什么是光通信技術(shù)
什么是光通信技術(shù) 光通信是一種以光波為傳輸媒質(zhì)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
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(shè)線路,設(shè)備較輕,便于機(jī)動,保密性好,傳輸信息量大,可傳輸聲音、數(shù)據(jù)、圖像等信息。大氣激光通信易受氣候和外界環(huán)境的影響,一般用作河湖山谷、沙漠地區(qū)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(dǎo)纖維傳輸。光源可以是激光器(又稱半導(dǎo)體激光二極管),也可以是發(fā)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(zhàn)通信等。
藍(lán)綠光通信。是一種使用波長介于藍(lán)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(shù)據(jù)、圖像等信息,適用于沿海島嶼間、近距離遙控、飛行器內(nèi)部通信等。其通信容量大、保密性強(qiáng)、抗電磁干擾性能好,設(shè)備結(jié)構(gòu)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(qiáng)的相干光,沿光纖傳輸是目前最理想的恒參信道。從發(fā)展的觀點(diǎn)看,激光通信特別是光纖通信將被廣泛采用。mvt_lotte 發(fā)表于 2009-4-29 09:55:00
第二篇:《光通信原理與技術(shù)》課程設(shè)計心得體會
光通信原理與技術(shù)課程設(shè)計心得體會
《光通信原理與技術(shù)》是我們的一門主要專業(yè)課,因此學(xué)好這門課很有必要。這學(xué)期的這門課程安排了課程設(shè)計這一環(huán)節(jié),使得我們真真正正地將理論與實踐結(jié)合起來。通過此次課程設(shè)計,使我們更加扎實的掌握了有關(guān)光通信原理與技術(shù)方面的知識,在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題,但經(jīng)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(jīng)驗不足。實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。這與我們之前經(jīng)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(shè)計過程中,我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤,不斷改正,不斷領(lǐng)悟,不斷獲取。在設(shè)計中我們遇到了很多問題,但在老師的悉心指導(dǎo)和小組的成員的團(tuán)結(jié)協(xié)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(yè)知識掌握不牢、經(jīng)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(dǎo)致成員之間在團(tuán)隊合作一環(huán)節(jié)表現(xiàn)的不是很完美,實驗開始后,尤其是在驗證結(jié)束后進(jìn)行設(shè)計這一環(huán)節(jié),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(tuán)隊意識,在起初有人已經(jīng)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(tuán)隊合作,可能是之前很少進(jìn)行過類似的活動。但從這次實驗中,從這一點(diǎn)上,我們也確實發(fā)現(xiàn)了團(tuán)隊協(xié)作的重要性,學(xué)習(xí)中也好,現(xiàn)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(xiàn)在數(shù)量上,質(zhì)量上同樣適用。
在今后的發(fā)展和學(xué)習(xí)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(fā)現(xiàn)問題所在,然后一一進(jìn)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(dǎo)論感想
光纖通信
經(jīng)過這幾節(jié)課的學(xué)習(xí),我對光科專業(yè)又有了新的認(rèn)識。我們的專業(yè)有光學(xué)/光電儀器、光子學(xué)技術(shù)、信息光學(xué)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)及工程這幾個方向。可以說光科專業(yè)是一個很有前景的專業(yè)。
提起光通信,就不得不講到我們的華人科學(xué)家高錕。1966年英籍華人高錕發(fā)表論文提出用石英制作玻璃絲(光纖),其損耗可達(dá)20dB/km,可實現(xiàn)大容量的光纖通信。當(dāng)時,世界上只有少數(shù)人相信,如英國的標(biāo)準(zhǔn)電信實驗室、美國的Corning玻璃公司,Bell實驗室等領(lǐng)導(dǎo)。2009年高錕因發(fā)明光纖獲得諾貝爾獎。1970年,Corning公司研制出損失低達(dá)20dB/km,長約30 m的石英光纖,據(jù)說花費(fèi)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(shù)百路電話,而用中同軸電纜可傳輸1800路電話。因為當(dāng)時尚無通信用的激光器,而是用發(fā)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(dǎo)體激光器研制成功,光纖通信的速率達(dá)到144Mb/s,可傳輸1920路電話。1992年一根光纖傳輸速率達(dá)到2.5Gb/s,相當(dāng)3萬余路電話。1996年,各種波長的激光器研制成功,可實現(xiàn)多波長多通道的光纖通信,即所謂“波分復(fù)用”(WDM)技術(shù),也就是在1根光纖內(nèi),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(shù),一根光纖光纖傳輸速率達(dá)到640Gb/s。至此光纖的發(fā)明引發(fā)了通信技術(shù)的一場革命!光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域是很廣泛的,主要用于市話中繼線,光纖通信的優(yōu)點(diǎn)在這里可以充分發(fā)揮,逐步取代電纜,得到廣泛應(yīng)用。還用于長途干線通信過去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信,現(xiàn)以逐步使用光纖通信并形成了占全球優(yōu)勢的比特傳輸方法;用于全球通信網(wǎng)、各國的公共電信網(wǎng)(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(zhì)量彩色的電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用天線(CATV)系統(tǒng),用于光纖局域網(wǎng)和其他如在飛機(jī)內(nèi)、飛船內(nèi)、艦艇內(nèi)、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(shè)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(guān)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(dāng)年中國國內(nèi)電子行業(yè)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(qū),全球排名前50名的電信運(yùn)營商中,已有45家使用華為的產(chǎn)品和服務(wù)。華為的產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)應(yīng)用于全球170多個國家,服務(wù)全球運(yùn)營商50強(qiáng)中的45家及全球1/3的人口。2014年《財富》世界500強(qiáng)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(jīng)營業(yè)績,數(shù)據(jù)顯示,今年上半年,華為實現(xiàn)銷售收入1358億元人民幣,同比增長19%;營業(yè)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(xué)完成,這對我來說是一個挑戰(zhàn)也是一個機(jī)會,但愿能如我所愿吧。
第四篇:光導(dǎo)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(nèi)迅速傳播。人們可以在互聯(lián)網(wǎng)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(zhuǎn)播節(jié)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?dú)w功于英籍華裔科學(xué)家高錕發(fā)明的“光導(dǎo)纖維”,即“光纖”。被譽(yù)為“光纖之父”的高錕,用他的發(fā)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(xì)小如線的玻璃絲中,它攜帶著各種信息數(shù)據(jù)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(guān)鍵詞:光導(dǎo)纖維、光纖通信、原理
光導(dǎo)纖維和同軸電纜相似,只是沒有網(wǎng)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(fā)的粗細(xì)相當(dāng);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(nèi)。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護(hù)封套。光纖通常被扎成束,外面有外殼保護(hù)。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(zhì)地脆,易斷裂,因此需要外加一保護(hù)層(如圖1所示)。當(dāng)然,發(fā)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(fā)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(cè)孔中流出,這是投射在水中的光也隨著水流傳導(dǎo)出來。這是英國皇家學(xué)會的約翰?丁達(dá)爾向英國皇家學(xué)會演示的一個著名的實驗,首次科學(xué)的闡述了光在透明柱體中通過多次全反射向前傳播的現(xiàn)象。
要想仔細(xì)了解光纖傳光原理,就要先了解一些幾何光學(xué)的知識。幾何光學(xué)是研究光在均勻介質(zhì)中的傳播特性,通常采用直線來描述,它是研究光在介質(zhì)中傳播的基礎(chǔ)光學(xué)理論。幾何光學(xué)理論的四大基本定律為,分別為——光的直線傳播定律、光的獨(dú)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(xiàn)象,當(dāng)光線從一種介質(zhì)1射向另一種介質(zhì)2時,本來應(yīng)該有一部分光進(jìn)入介質(zhì)2,稱為折射光,另一部分光反射回介質(zhì)1,稱為反射光。但當(dāng)介質(zhì)1的折射率大于介質(zhì)2的折射率,既光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時,折射角是大于入射角的,所以當(dāng)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(xiàn)象(如圖2所示)。
公式為n=sin90`/sinc=1/sincsinc=1/n(c為臨界角)
光導(dǎo)纖維傳光利用的就是全反射的道理,光纖在結(jié)構(gòu)上有中心和外皮兩種不同介質(zhì),光從中心傳播時遇到光纖彎曲處,會發(fā)生全反射現(xiàn)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(nèi)壁上,借助于接連不斷地全反射,可以從一端傳導(dǎo)到另一端(如圖3所示)。當(dāng)棒的截面直徑很小,甚至到數(shù)微米數(shù)量級,傳導(dǎo)的效果也不變,這種導(dǎo)光的細(xì)玻璃絲稱光學(xué)纖維。光在纖維中的傳導(dǎo)有專門的波導(dǎo)理論來論述,但是也不妨用光的全反射來作一般的解釋。
設(shè)想一根放大了的光學(xué)纖維的一段斷面(如圖4所示),它的內(nèi)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(yīng)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(yán)重。所以,一般彎曲的光學(xué)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(dǎo)管。
光纖主要分以下兩大類——傳輸點(diǎn)模數(shù)類和折射率分布類。第一,傳輸點(diǎn)模數(shù)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?shù)墓饫w。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(hù)層的折射率都是一個常數(shù)。在纖芯和保護(hù)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(guī)律減小,在纖芯與保護(hù)層交界處減小為保護(hù)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(yīng)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(zhì)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(shù)、傳輸技術(shù)、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、光導(dǎo)纖維為傳輸媒體的通信方式,起主導(dǎo)作用的是光源、光纖、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)。光源是光波產(chǎn)生的根源;光纖是傳輸光波的導(dǎo)體;光發(fā)送機(jī)的功能是產(chǎn)生光束,將電信號轉(zhuǎn)變成光信號,再把光信號導(dǎo)入光纖;光接收機(jī)的功能負(fù)責(zé)接收從光纖上傳輸?shù)墓庑盘?并將它轉(zhuǎn)變成電信號,經(jīng)解碼后再作相應(yīng)處理(如圖6所示)。
光纖通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)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(yuǎn);第三,抗干擾能力強(qiáng),應(yīng)用范圍廣;第四,線徑細(xì),重量輕;第五,抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng);第六,光纖制造資源豐富。正是這些優(yōu)勢,使光纖通信技術(shù)從光通信中脫穎而出,成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一,在現(xiàn)代電信網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術(shù),其近年來發(fā)展速度之快、應(yīng)用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)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(fā)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?shù)难芯?;第二,是對于新型光?dǎo)纖維的研究與開發(fā),以期在節(jié)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(jìn)一步擴(kuò)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(yōu)勢,所以塑料光纖技術(shù)的成熟化應(yīng)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(fā)展,我覺得這實在是一個偉大的創(chuàng)舉。光纖通信曾是一大研究熱點(diǎn),但到了19世紀(jì)60年代,許多科學(xué)家因為在諸多研究后,發(fā)現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)電信實驗室作了大量研究,在此基礎(chǔ)上,提出大膽設(shè)想,只要能設(shè)法降低玻璃纖維的雜質(zhì),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(fā)表了一篇題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文后,有人稱之為匪夷所思,也有人對此大加褒揚(yáng),在爭論中,高錕的設(shè)想逐步變成現(xiàn)實。這給了我三點(diǎn)啟示:第一,所有的科學(xué)事實都是建立在實驗的基礎(chǔ)上,只有親自作了大量的實驗,才有足夠的數(shù)據(jù),只有有了足夠的數(shù)據(jù),才能做出歸納總結(jié),由此,才可能有所發(fā)現(xiàn);第二,在科學(xué)的探道路上,沒有平坦之途,我們必須敢于大膽地猜想假設(shè)并提出自己的想法,來接受大家的質(zhì)疑與真理的檢驗,并且在這個設(shè)想之上,不斷地探索與研究來為自己的設(shè)想提供科學(xué)的依據(jù)甚至將設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實;第三,不要被眼前的現(xiàn)象所迷惑,或是被公認(rèn)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(fā)現(xiàn)公眾所沒有注意到的細(xì)微之處,并據(jù)此實現(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)
網(wǎng)址:
3.《光纖通信原理技術(shù)》
4.百度百科《全反射》
網(wǎng)址:
5.《光纖光纜和通信電纜的技能發(fā)展與思考》光纖在線編輯部 2011-03-26 17:12:25網(wǎng)址:http://baike.baidu.com/view/45238.htm
第五篇:光通信復(fù)習(xí)總結(jié)
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(nèi)容的反映,它能觸發(fā)大腦產(chǎn)生認(rèn)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(nèi)容信息是實物存在狀態(tài)和方式的反映。
2.什么是信息通道
答:信道是信號傳輸?shù)耐ǖ廓M義而言可以是金屬線、光導(dǎo)纖維、大氣、水體,廣義而言,也可以包括信號經(jīng)過的所有設(shè)備和系統(tǒng)。
3.什么是通信,什么是通信系統(tǒng)
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(zhì)是傳遞信息。通信系統(tǒng)是傳遞消息所需的一切設(shè)備的總和。根據(jù)信道中所傳輸?shù)男盘栃问?,通信系統(tǒng)可區(qū)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。
4.什么是載波
5.什么是調(diào)制,調(diào)劑技術(shù)分為哪幾類
6.解調(diào)(了解)
7.傳輸技術(shù)有哪幾類:并行,串行,同步,異步
8.點(diǎn)對點(diǎn)鏈路
9.什么是交換,交換有哪4類
10.光開關(guān),光開關(guān)技術(shù)有哪幾類
11.數(shù)字系統(tǒng):取樣定理及其推到、香農(nóng)公式,量化
12.光纖通信:光纖特點(diǎn),光纖、LD、LED、EDFA、DWDM、基本技術(shù)
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(guān)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