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(dǎo)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(dá)成的光傳導(dǎo)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(jì)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(shù)、極大地增加了光纖通信的容量。成為當(dāng)前光纖通信中應(yīng)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(hào)直接進(jìn)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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，直接對光信號(hào)進(jìn)行放大的一種技術(shù)。
摻鉺光纖放大器(EDFA即在信號(hào)通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號(hào)放大器)是1985年英國南安普頓大學(xué)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(hào)的變化而變化，這就相當(dāng)于對輸入光信號(hào)進(jìn)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(chǔ)上提高100km以上。那么，人們不禁要問：科學(xué)家們?yōu)槭裁磿?huì)想到在光纖放大器中利用摻雜鉺元素來提高光波的強(qiáng)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)。長期以來，人們就一直利用在我學(xué)器件中摻雜稀土元素的方法，來改善光學(xué)器件的性能，所以這并不是一個(gè)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(shí)，泵浦光源的波長可以是520nm、650nm、980nm、和1480nm，但實(shí)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(jié)構(gòu)：
EDFA的基本結(jié)構(gòu)，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(hào)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(gè)方向(雙向泵浦)傳播。當(dāng)信號(hào)光與泵光同時(shí)注入到鉺光纖中時(shí)，鉺離子在泵光作用下激發(fā)到高能級(jí)上，三能級(jí)系統(tǒng))，并很快衰變到亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)上，在入射信號(hào)光作用下回到基態(tài)時(shí)發(fā)射對應(yīng)于信號(hào)光的光子，使信號(hào)得到放大。其放大的自發(fā)發(fā)射(ASE)譜，帶寬很大(達(dá)20-40nm)，且有兩個(gè)峰值，分別對應(yīng)于1530nm和1550nm。
摻鉺光纖放大器的優(yōu)點(diǎn)：
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(yuǎn)的距離。
2.對數(shù)字信號(hào)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(gè)信道。
4.噪聲指數(shù)低，接近量子極限，意味著可級(jí)聯(lián)多個(gè)放大器。
5.增益飽和的恢復(fù)時(shí)間長，各個(gè)信道間的串?dāng)_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(gè)波長信號(hào)進(jìn)行功率提升，然后再進(jìn)行傳輸，由于合波后的信號(hào)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(bǔ)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(hào)放大，提高接收機(jī)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(jī)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(yīng)用：
摻鉺光纖放大器在常規(guī)光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)用，可以省去大量的光中繼機(jī)，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(yīng)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(hào)和模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換時(shí)，中繼器要作相應(yīng)的改變；設(shè)備由低速率改變成高速率時(shí)，中繼器要隨之更換；只有傳輸同一波長的光信號(hào)，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，等等。摻鉺光纖放大器則克服了這些缺點(diǎn)，不僅不必隨信號(hào)方式的改變而改變，而且設(shè)備擴(kuò)容或用于光波分復(fù)用時(shí)，也無需更換。
2、可作不發(fā)送機(jī)的后置放大器及光接收機(jī)的前置放大器。作光發(fā)送機(jī)的后置放大器時(shí)，可將激光器的發(fā)送功率從0db提高到+10db。作光接收機(jī)的前置放大器時(shí)，其靈敏度也可大大提高。因此，只需在線路上設(shè)1-2個(gè)摻鉺放大器，其信號(hào)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(dú)特優(yōu)越性已被世人所公認(rèn)，并且得到越來越廣泛的應(yīng)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(wù)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(shù)的不斷進(jìn)步，這些問題將會(huì)得到完滿的解決。
第二篇：光纖通信論文
光纖通信技術(shù)及應(yīng)用
摘要：
光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代通信中處于關(guān)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(guān)重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代通信中的作用將越來越明顯。在光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，本文結(jié)合光纖通信技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，從光纖通信技術(shù)的概念及特點(diǎn)入手，著重探討光纖技術(shù)及光纖通信技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù) 特點(diǎn) 應(yīng)用
引言
所謂光纖通信，即是用光導(dǎo)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(jī)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(huì)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(shù)革命中的新興技術(shù)，雖然問世不過幾十年，卻已經(jīng)得到迅速發(fā)展，目前已進(jìn)入大規(guī)模推廣應(yīng)用時(shí)期。光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中起著至關(guān)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(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代社會(huì)開始進(jìn)人一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，人們對光纖通信技術(shù)的需求將不斷增長，未來光纖通信技術(shù)將發(fā)揮著越來越重要的作用，成為現(xiàn)代禮會(huì)標(biāo)志性的技術(shù)之一。
1.光纖通信技術(shù)的概念
光纖通信技術(shù)主要指運(yùn)用光導(dǎo)纖維實(shí)施傳輸信號(hào)，承載重要的信息，同時(shí)運(yùn)用光纖，使其作為傳輸媒介。光纖通信技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)最重要的一種通信方式，在通信行業(yè)中有著至關(guān)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(dān)心其可能由于接地原因而出現(xiàn)回路現(xiàn)象，因?yàn)楣饩€的芯比較細(xì)小，因此必須選擇多芯構(gòu)成光纜，光纜是信息傳輸?shù)闹匾ǖ溃M(jìn)而形成占用空間較小的傳輸系統(tǒng)。
2.光纖通信技術(shù)簡介
2.1 光纖通信各種技術(shù)簡析
1、光纖通信技術(shù)中的波分復(fù)用技術(shù)。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(fù)用技術(shù)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(gè)單獨(dú)的通信管道，并在發(fā)送端設(shè)置了波分復(fù)用器，將波長不同的信號(hào)集合到一起送入單根光纖中，再進(jìn)行信息的傳輸，而接收端的波分復(fù)用器把這些承載著多種不同信號(hào)的、波長不同的光載波再進(jìn)行分離。
2、光纖通信技術(shù)中的光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個(gè)嶄新的嘗試，它實(shí)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(luò)和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)。負(fù)責(zé)完成光接入的重要任務(wù)，基于光纖寬帶的相關(guān)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(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合?；谏鲜龉饨尤刖W(wǎng)通訊技術(shù)的成熟發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)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(jìn)行了好幾代的更新。光接入網(wǎng)技術(shù)和光傳輸與交換技術(shù)的融合技術(shù)，前者較在技術(shù)應(yīng)用上有了一些技術(shù)上改進(jìn)，從而也就提高了全網(wǎng)的進(jìn)一步有效發(fā)展。
4、新一代的光纖在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)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(luò)發(fā)展中表現(xiàn)出了力不從心的缺點(diǎn)，新一代光纖的研究已成為當(dāng)務(wù)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(gòu)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(hào)傳輸有限制。經(jīng)重新設(shè)計(jì)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(yīng)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(guān)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(jié)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(jié)構(gòu)，而長波長1.3～1.55μm則采用InGaAsP/lnp隱理式異質(zhì)結(jié)構(gòu)。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(dǎo)之間實(shí)現(xiàn)最佳耦合，插入損耗小，同時(shí)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(hào)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(gè)導(dǎo)形耦合器，利用硅的“平面光路”平臺(tái)技術(shù)制成混合集成光組件，其結(jié)構(gòu)趨于采用光纖光柵的外腔激光管結(jié)構(gòu)。2.2.3 光檢測器：
光檢測器件通過光/電轉(zhuǎn)換將信號(hào)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(yīng)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(shù)的特點(diǎn)：
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(gè)意義，第一是可以傳輸頻帶較寬的信號(hào)，第二是在一根導(dǎo)線內(nèi)提供傳輸不同頻帶信號(hào)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(qiáng)，壽命長。光纖電纜傳輸抗干擾能力強(qiáng)，體積小，重量輕，保密性好，結(jié)構(gòu)緊湊，線路損耗低。在實(shí)際使用中,通常把千百根光纖組合在一起并加以增強(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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(luò)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?？缭酱笪餮?，北太平洋的海底光纜已投入使用，其它海底光纜也在敷設(shè)之中。這些越洋光纜幾乎可把整個(gè)地球纏繞起來。
4、材料費(fèi)用低，價(jià)格便宜。光導(dǎo)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(fèi)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(qiáng)得多的適應(yīng)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(shù)的應(yīng)用
3.1 通信應(yīng)用
信息化時(shí)代的人們離不開方便快捷的通訊，光纖通信多大量運(yùn)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(hào)容易避免在傳輸過程中受到衰減、遭受干擾的影響，在遠(yuǎn)距離及大量傳輸信號(hào)的場合中，光纖優(yōu)勢更為顯著。其次，它的傳導(dǎo)性能良好，傳輸信息容量大，一條光纖通路可同時(shí)容納多人通話，同時(shí)傳送多套電視節(jié)目。光纖通信所具有的顯著功能及獨(dú)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(shí)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(wù)基本上都是利用光纖通信來進(jìn)行承載。光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定和安全運(yùn)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(xué)應(yīng)用
光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡可以導(dǎo)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(dǎo)纖維連接的激光手術(shù)刀已成功應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，同樣也可用作光敏法治愈癌癥患者。利用光導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(jìn)入胃里，并導(dǎo)出胃中圖像，根據(jù)情況進(jìn)行診斷和治療。3.3 傳感器應(yīng)用
可應(yīng)用于生活中路燈的光敏傳感器，紅外傳感器，廣泛運(yùn)用于汽車中的溫度傳感器，交通中測速雷達(dá)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(yīng)用。3.4 光纖井下探測技術(shù)
傳統(tǒng)石油工業(yè)只能有限地利用局限的技術(shù)開采油氣儲(chǔ)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(dǎo)致原油采收率平均只有30%左右。通過利用智能井技術(shù)，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(jià)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(shù)能提高測井的效率，使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，且對井下狀況有一定程度的安全保障。3.5 光纖藝術(shù)應(yīng)用
光導(dǎo)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(shù)裝修美化的用途?？蓱?yīng)用于廣告顯示、草坪上的光纖地?zé)簦囆g(shù)裝飾品等。
4.光纖通信技術(shù)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(luò)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(hù)費(fèi)用降低，并且能夠降低故障發(fā)生率，有助于開發(fā)新設(shè)備，與此同時(shí)，這兩種網(wǎng)絡(luò)能夠在一定程度上增加收入。隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，可以有效的將覆蓋范圍擴(kuò)大，這便意味著智能化全光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)指日可待。
2、向超大容量發(fā)展。由于已經(jīng)將電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)所具備的擴(kuò)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(kuò)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(jìn)軍。超高速系統(tǒng)能夠增加傳輸?shù)娜萘?，這樣便可以將各種所需的新業(yè)務(wù)加大，以保障寬帶和多媒體的實(shí)現(xiàn)。就電信的發(fā)展歷程來講，在網(wǎng)絡(luò)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(yīng)當(dāng)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(yīng)，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(shí)現(xiàn)。由于光纖通信技術(shù)的發(fā)展，將來的通信網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間便能夠全面的實(shí)現(xiàn)全光化，而所需傳輸?shù)男畔⒁怨獾男问絹韨鬏?，這是今后光通信的最新發(fā)展方向。
結(jié)束語：
總而言之，本文通過探討了光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用，隨后展望了光纖技術(shù)在未來的良好發(fā)展趨勢。光纖通訊技術(shù)本身所具有的獨(dú)特特點(diǎn)，將其特點(diǎn)與時(shí)代科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)有效結(jié)合，拓寬了光纖通信的應(yīng)用范圍，帶動(dòng)了各領(lǐng)域的快速發(fā)展，產(chǎn)生了更多新效應(yīng)，相信隨著科技的不斷進(jìn)步和更新，光纖通信影響力范圍將逐步擴(kuò)大，勢必對整個(gè)電信行業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響，同時(shí)也將對未來社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。從某種程度上來講，世界各個(gè)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(shù)的發(fā)展和應(yīng)用仍然滯后于西方發(fā)達(dá)國家，這就需要光纖通信行業(yè)著眼長遠(yuǎn)，立足于現(xiàn)實(shí)，準(zhǔn)確的把握光纖通信技術(shù)未來的發(fā)展方向，不斷的把我國的通信產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)做大，以促進(jìn)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(luò)的優(yōu)良傳輸介質(zhì)，光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級(jí))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(shù)。介紹我國光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀，總結(jié)光纖通信技術(shù)的幾種關(guān)鍵技術(shù)，并對光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行論述。
【關(guān)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(shù)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(shù)實(shí)現(xiàn)和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時(shí)間。從國外的發(fā)展歷程我們可以看出，20世紀(jì)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(biāo)準(zhǔn)電信研究所高錕及Hockham從理論上預(yù)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(shí)驗(yàn)室(Bell)采用改進(jìn)的化學(xué)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(shù)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(jìn)口，但總量不大，國內(nèi)生產(chǎn)光纖光纜價(jià)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(qiáng)競爭力，出口量很小。二十年來的光技術(shù)的兩個(gè)主要發(fā)展，WDM和PON，這兩個(gè)已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務(wù)傳輸發(fā)展平臺(tái)兩個(gè)方面，一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，另一方面是向業(yè)務(wù)方面發(fā)展。AS0N的現(xiàn)狀是目前的系統(tǒng)只是在設(shè)備中，或是在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了一些功能，但是一些核心作用還沒有達(dá)到。
3、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
近幾年來，隨著技術(shù)的進(jìn)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(lǐng)域的主要發(fā)展熱點(diǎn)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(luò)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(shí)分復(fù)用(TDM)方式進(jìn)行，每當(dāng)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(jì)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(shí)間里增加了2000倍，比同期微電子技術(shù)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(wù)傳輸容量，而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù)，特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實(shí)現(xiàn)的可能。
(2)向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)。采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)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(gè)發(fā)送波長適當(dāng)錯(cuò)開的光源信號(hào)同時(shí)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(fù)用(WDM)的基本思路。
(3)實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)。上述實(shí)用化的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)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(shí)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(fù)用器(OADM)和光的交叉連接設(shè)備(OXC)均已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，前者已投入商用。實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是：1．實(shí)現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò)；2．實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性，允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長；3．實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)性，達(dá)到靈活重組網(wǎng)絡(luò)的目的；4．實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的透明性，允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號(hào)；5．實(shí)現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，恢復(fù)時(shí)間可達(dá)100ms。鑒于光聯(lián)網(wǎng)具有上述潛在的巨大優(yōu)勢，發(fā)達(dá)國家投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行預(yù)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(wù)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(gòu)筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是下一代網(wǎng)絡(luò)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)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(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前，為了適應(yīng)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(luò)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(luò)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(luò)。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(shù)上的巨大反差說明接入網(wǎng)已確實(shí)成為制約全網(wǎng)進(jìn)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(yuǎn)技術(shù)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(hù)管理費(fèi)用和故障率：開發(fā)新設(shè)備，增加新收入；配合本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，減少節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)大覆蓋；充分利用光纖化所帶來的一系列好處：建設(shè)透明光網(wǎng)絡(luò)，迎接多媒體時(shí)代。
三、解決問題
1、光纖即為光導(dǎo)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(gòu)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(xué)特性進(jìn)行分類外,在應(yīng)用中,光纖常按用途進(jìn)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(shù)的進(jìn)步。目前，光纖通信技術(shù)已有了長足的發(fā)展，新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，進(jìn)而大幅度提高了通信能力，并不斷擴(kuò)大了光纖通信的應(yīng)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(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
結(jié)束語
目前，光纖通信已經(jīng)成為一種主要的信息傳輸技術(shù)，迄今尚未發(fā)現(xiàn)取代它的更好的技術(shù)，即使是全球通信處于低迷時(shí)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(luò)時(shí)代也會(huì)在不遠(yuǎn)的將來如愿到來。參考文獻(xiàn)：
1、劉增基 周洋溢 《光纖通信》（第二版）西安電子科技大學(xué)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(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展》 山東師范大學(xué)學(xué)報(bào) 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(xué) 科信學(xué)院，河北 邯鄲 056038）
摘要: 光纖是通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)良傳輸介質(zhì)，光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級(jí))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(shù)。介紹我國光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀，總結(jié)光纖通信技術(shù)的幾種關(guān)鍵技術(shù)，并對光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行論述。
關(guān)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