在日常的學(xué)習(xí)、工作,、生活中,，肯定對(duì)各類范文都很熟悉吧,。范文書寫有哪些要求呢,？我們?cè)鯓硬拍軐懞靡黄段哪?？以下是小編為大家收集的?yōu)秀范文,，歡迎大家分享閱讀。

淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)論文篇一

摘要：光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,，也可以在電力通信控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用,，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè),、控制，現(xiàn)在在軍事上也被廣泛應(yīng)用,，基于各領(lǐng)域?qū)π畔⒘康男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng),，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)也備受關(guān)注。一條完整的光纖鏈路除受光纖本身質(zhì)量影響外,，還取決于光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)的施工工藝和環(huán)境。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及發(fā)展趨勢(shì),，和它以光纖鏈路為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù) 特點(diǎn) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì) 光纖鏈路

0引言

光纖即為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)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(cè)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),。

1光纖通信技術(shù)

自上世紀(jì)光纖通信技術(shù)在全球問世以來，整個(gè)的信息通訊領(lǐng)域發(fā)生了本質(zhì)的,、革命性的變革,，光纖通信技術(shù)以光波作為信息傳輸?shù)妮d體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介,，因?yàn)樾畔鬏旑l帶比較寬,，所以它的主要特點(diǎn)是:通信達(dá)到了高速率和大容量，且損耗低,、體積小,、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優(yōu)點(diǎn),，從而備受通信領(lǐng)域?qū)I(yè)人士青睞,，發(fā)展也異常迅猛。

光纖通信技術(shù)作為在實(shí)際運(yùn)用中相當(dāng)有前途的一種通信技術(shù),，已成為現(xiàn)代化通信非常重要的支柱,。作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志之一，光纖通信技術(shù)已經(jīng)變?yōu)楫?dāng)今信息社會(huì)中各種多樣且復(fù)雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的,、廣泛的改變了信息網(wǎng)架構(gòu)的整體面貌,，以現(xiàn)代信息社會(huì)最堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)的身份，向世人展現(xiàn)了其無(wú)限美好的發(fā)展前景,。

2光纖通信的特點(diǎn)(1)通信容量大,、傳輸距離遠(yuǎn)；一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20thz,。采用這樣的帶寬,，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢,。目前400gbit/s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用,。光纖的損耗極低，在光波長(zhǎng)為1.55μm附近,，石英光纖損耗可低于0.2db/km,，這比目前任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此,，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)幾

十,、甚至上百公里。

(2)信號(hào)干擾小,、保密性能好;

(3)抗電磁干擾,、傳輸質(zhì)量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾,。

(4)光纖尺寸小,、重量輕，便于鋪設(shè)和運(yùn)輸,；

(5)材料來源豐富,環(huán)境保護(hù)好,，有利于節(jié)約有色金屬銅。

(6)無(wú)輻射,，難于竊聽,因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外,。

(7)光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng),。

(8)質(zhì)地脆,，機(jī)械強(qiáng)度差。

(9)光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具,、設(shè)備和技術(shù),。

(10)分路、耦合不靈活,。

(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過?。?gt;20cm）

(12)有供電困難問題,。

利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性,、高單色性等顯著優(yōu)點(diǎn),，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信．

3光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀研究

(1)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(duì)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，即ftth(意思是光纖到戶),，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié),，負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(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。

(2)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(shì)，獲得了大的帶寬資源,。波分復(fù)用技術(shù)基于每一信道光波的頻率和波長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)不同的光載波再進(jìn)行分離,。

4不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)

(1)光接入網(wǎng)通信技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展。現(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接,，仍然是原始的,、落后的模擬系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的,，且高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò),。

光接入網(wǎng)通信技術(shù)所要達(dá)到的主要目標(biāo)有：最大程度的使維護(hù)費(fèi)用得到降低，故障率得到明顯下降;可以用于新設(shè)備的開發(fā)和新收入的不斷增加,；與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,，達(dá)到減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目和擴(kuò)大覆蓋面范圍的目的;通過光網(wǎng)絡(luò)的建立，為多媒體時(shí)代的到來做好準(zhǔn)備;另外,，可以最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),。

(2)光纖通信技術(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合一光接入網(wǎng)通信技術(shù)的后延,。基于上述光接入網(wǎng)通訊技術(shù)的成熟發(fā)展,，網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)己經(jīng)得到了翻天覆地的改變,，并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)和光輸與交換技術(shù)的融合技術(shù),，前者較后者在技術(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)的往前的進(jìn)一步有效發(fā)展,，但此項(xiàng)技術(shù)相對(duì)來講仍不成熟,。

(3)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g.652單模光纖已經(jīng)在長(zhǎng)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),，新一代光纖的研發(fā)己成為當(dāng)今務(wù)實(shí)之需,，它也構(gòu)成了新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的一個(gè)重要組成部分。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,，己經(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。

4光纖通信鏈路的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

4.1光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的目的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是安裝和維護(hù)光纖網(wǎng)絡(luò)的必要部分,，是確保電纜支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一種重要方式,。它的主要目的是遵循特定的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)光纖系統(tǒng)連接的質(zhì)量，減少故障因素以及存在故障時(shí)找出光纖的故障點(diǎn),，從而進(jìn)一步查找故障原因,。

4.2光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

目前光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類：光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。（1）光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是獨(dú)立于應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),。對(duì)于不同光纖系統(tǒng),，它的測(cè)試極限值是不固定的，它是基于電纜長(zhǎng)度,、適配器和接合點(diǎn)的可變標(biāo)準(zhǔn),。目前大多數(shù)光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試使用這種標(biāo)準(zhǔn)。世界范圍內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)主要有：北美地區(qū)的eia/tia—568—b標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的iso/iec11801標(biāo)準(zhǔn)等,。（2）光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是基于安裝光纖的特定應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),。每種不同的光纖系統(tǒng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是固定的。常用的光纖應(yīng)用系統(tǒng)有：100base—fx,、1000base—sx等,。

4.3光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過程

對(duì)于光纖系統(tǒng)需要保證的是在接收端收到的信號(hào)應(yīng)足夠大，由于光纖傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用的是光信號(hào),，因此它不產(chǎn)生磁場(chǎng),，也就不會(huì)受到電磁干擾和射頻干擾，不需要對(duì)next等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,，所以光纖系統(tǒng)的測(cè)試不同于銅導(dǎo)線系統(tǒng)的測(cè)試,。

在光纖的應(yīng)用中,，光纖本身的種類很多，但光纖及其系統(tǒng)的基本測(cè)試參數(shù)大致都是相同的,。在光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中,，主要是對(duì)光纖的光學(xué)特性和傳輸特性進(jìn)行測(cè)試。光纖的光學(xué)特性和傳輸特性對(duì)光纖通信系統(tǒng)的工作波長(zhǎng),、傳輸速率,、傳

輸容量、傳輸距離,、信號(hào)質(zhì)量等有著重大影響,。但由于光纖的色散、截止波長(zhǎng),、模場(chǎng)直徑,、基帶響應(yīng)、數(shù)值孔徑,、有效面積,、微彎敏感性等特性不受安裝方法的有害影響,它們應(yīng)由光纖制造廠家進(jìn)行測(cè)試,不需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

在eia/tia—568—b中規(guī)定光纖通信鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試所需的單一性能參數(shù)為鏈路損失（衰減）,。

（1）光功率的測(cè)試：對(duì)光纖工程最基本的測(cè)試是在eia的fotp-95標(biāo)準(zhǔn)中定義的光功率測(cè)試,，它確定了通過光纖傳輸?shù)男盘?hào)的強(qiáng)度,，還是損失測(cè)試的基礎(chǔ),。測(cè)試時(shí)把光功率計(jì)放在光纖的一端，把光源放在光纖的另一端,。

（2）光學(xué)連通性的測(cè)試：光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性表示光纖系統(tǒng)傳輸光功率的能力,。光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性是對(duì)光纖系統(tǒng)的基本要求，因此對(duì)光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性進(jìn)行測(cè)試是基本的測(cè)試之一,。通過在光纖系統(tǒng)的一端連接光源,，在另一端連接光功率計(jì)，通過檢測(cè)到的輸出光功率可以確定光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性,。當(dāng)輸出端測(cè)到的光功率與輸入端實(shí)際輸入的光功率的比值小于一定的數(shù)值時(shí),，則認(rèn)為這條鏈路光學(xué)不連通。進(jìn)行光學(xué)連通性的測(cè)試時(shí),，通常是把紅色激光或者其他可見光注入光纖,，并在光纖的末端監(jiān)視光的輸出。如果在光纖中有斷裂或其他的不連續(xù)點(diǎn),，在光纖輸出端的光功率就會(huì)下降或者根本沒有光輸出,。

（3）光功率損失測(cè)試：光功率損失這一通用于光纖領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)代表了光纖鏈路的衰減。衰減是光纖鏈路的一個(gè)重要的傳輸參數(shù),它的單位是分貝(db),。它表明了光纖鏈路對(duì)光能的傳輸損耗（傳導(dǎo)特性）,，其對(duì)光纖質(zhì)量的評(píng)定和確定光纖系統(tǒng)的中繼距離起到?jīng)Q定性的作用,。光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)，平均光功率延光纖長(zhǎng)度方向成指數(shù)規(guī)律減少,。在一根光纖網(wǎng)線中,從發(fā)送端到接收端之間存在的衰減越大,，兩者間可能傳輸?shù)淖畲缶嚯x就越短。衰減對(duì)所有種類的網(wǎng)線系統(tǒng)在傳輸速度和傳輸距離上都產(chǎn)生負(fù)面的影響,，但因?yàn)楣饫w傳輸中不存在串?dāng)_,、emi、rfi等問題,，所以光纖傳輸對(duì)衰減的反應(yīng)特別敏感,。

（4）光纖鏈路預(yù)算（olb）：光纖鏈路預(yù)算是網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用中允許的最大信號(hào)損失量，這個(gè)值是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的損失量計(jì)算出來的,。一條完整的光纖鏈路包括光纖,、連接器和熔接點(diǎn)，所以在計(jì)算光纖鏈路最大損失極限時(shí),，要把這些因素全部考慮在內(nèi),。光纖通信鏈路中光能損耗的起因是由光纖本身的損耗、連接器產(chǎn)生的損耗和熔接點(diǎn)產(chǎn)生的損耗三部分組成的,。但由于光纖的長(zhǎng)度,、接頭和熔接點(diǎn)數(shù)目的不定，造成光纖鏈路的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不像雙絞線那樣是固定的,，因此對(duì)每一條光纖鏈路測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)都必須通過計(jì)算才能得出,。

雖然目前光通信的容量已經(jīng)非常大，但仍有大量應(yīng)用能力閑置,，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,，對(duì)信息的需求也會(huì)隨之增加，并會(huì)超過現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)承載能力,，因此我們必須進(jìn)一步努力研究更加先進(jìn)的光傳輸手段,。因此，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下,，光通信一定會(huì)有更加長(zhǎng)久的發(fā)展,。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王磊，裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來[j].中國(guó)科技信息.2006.(4).[2]何淑貞,，王曉梅.光通信技術(shù)的新飛躍[j].網(wǎng)絡(luò)電信.2004.(2).[3]辛化梅,，李忠.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.[4]李超.淺談光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì).沿海企業(yè)與科技.2007.7.

淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)論文篇二

《光纖通信導(dǎo)論》習(xí)題

1、填空題

* 光纖通信是以 為載頻,，以 為傳輸介質(zhì)的通信方式,。* 1966年7月，英籍華人 博士從理論上分析證明了用光纖作為傳輸介質(zhì)以實(shí)現(xiàn)光通信的可能性,；1960年7月,，美國(guó)科學(xué)家 發(fā)明了紅寶石激光器,。

* 光纖通信系統(tǒng)的短波長(zhǎng)窗口為，長(zhǎng)波長(zhǎng)窗口為,。* 光纖通信系統(tǒng)的通信窗口波長(zhǎng)范圍為,。

* 在光通信發(fā)展史上，和 兩個(gè)難題的解決,，開創(chuàng)了光纖通信的時(shí)代,。

* 光纖的導(dǎo)光原理與結(jié)構(gòu)特性可用 理論與 理論兩種方法進(jìn)行分析。

* 單模光纖中不存在 色散,，僅存在 色散,，具體來講，可分為 和,。

* 光纖色散參數(shù)的單位為,，表示兩個(gè)波長(zhǎng)間隔為 的光波傳輸 后到達(dá)時(shí)間的延遲

* 對(duì)純石英光纖，在λ= 處,，色散參數(shù)d=dm+dw=0,，這個(gè)波長(zhǎng)稱為。

* 在單模光纖中,，由于光纖的雙折射特性使兩個(gè)正交偏振分量以不同的群速度傳輸,，也將導(dǎo)致光脈沖展寬，這種現(xiàn)象稱為 色散,。* 單模傳輸條件是歸一化參量v,。* 允許單模傳輸?shù)淖钚〔ㄩL(zhǎng)稱為。

* 數(shù)值孔徑（na）越大,，光纖接收光線的能力就越,，光纖與光源之間的耦合效率就越

* 光纜大體上都是由,、和 三部分組成的,。* 常用的光纜敷設(shè)方式有、和 等幾種,。* 按纜芯結(jié)構(gòu)的不同,，工程中常用的光纜分為 式、式,、式三種類型,。

* 光纜線路的“三防”是指：、與,。* 光纜的型號(hào)是由_________和________兩部分組成的,。* 在半導(dǎo)體中，費(fèi)米能級(jí)差必須超過 才能發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn),。* 半導(dǎo)體光源的核心是,。

* ld是一種 器件,，它通過 發(fā)射發(fā)光，具有輸出功率,、輸出光發(fā)散角,、與單模光纖耦合效率、輻射光譜線 等優(yōu)點(diǎn),。

* 衡量光接收機(jī)性能優(yōu)劣的主要技術(shù)指標(biāo)是,、、及,。

* 光無(wú)源器件是指不需要 就可工作的器件,。

* 工程中常用的活動(dòng)連接器的類型有、和 三種,。* 光纖與光纖的連接方法有兩大類,，一類是，另一類是,。* 光衰減器有 和 兩種,。

* 摻鉺光纖放大器采用 作為增益介質(zhì)，在泵浦光激發(fā)下產(chǎn)生,，在信號(hào)光誘導(dǎo)下實(shí)現(xiàn),。

* 摻鉺光纖放大器的三種泵浦方式分別是：、和,。

* 摻鉺光纖放大器的三種應(yīng)用方式分別是：,、和。

* 拉曼光纖放大器利用了光纖傳輸?shù)摹? stm-1的速率是,，stm-n的速率是 * sdh傳送一幀需 μs,，每秒傳送 幀。

* 光波分復(fù)用的類型包括,、和 三類,。* 光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法包括 和 二種。

* 光纖通信系統(tǒng)中繼距離的計(jì)算過程中,，分為 預(yù)算和 預(yù)算兩種,。

2、簡(jiǎn)答題

必須掌握的概念

* 光纖通信為什么能夠成為一種主要的通信方式,？

* 光纖通信系統(tǒng)由哪幾部分組成,？并說明各部分在系統(tǒng)中所完成的功能。* 現(xiàn)有光纖通信使用的光波長(zhǎng)有哪幾種,？對(duì)應(yīng)的頻率是多少,？它們?cè)谡麄€(gè)電磁波譜中處在什么位置？

* 光纖通信系統(tǒng)采用怎樣的光源？這類光源具有什么優(yōu)點(diǎn),？ * 什么是直接調(diào)制,？什么是間接調(diào)制？各有何特點(diǎn)

* 常用的光無(wú)源器件有哪些,？ * 對(duì)光纖連接有哪些技術(shù)要求,？ * 簡(jiǎn)述光衰減器的工作原理及作用 * 簡(jiǎn)述光隔離器的工作原理及作用 * 簡(jiǎn)述光開關(guān)的工作原理及用途 * 光纖活動(dòng)連接器的結(jié)構(gòu) * 光環(huán)形器的工作原理及特點(diǎn)

* 光環(huán)形器在單纖雙向光纖通信中的應(yīng)用

* 光環(huán)形器在色散補(bǔ)償方面的應(yīng)用 * 光環(huán)形器在上下話路系統(tǒng)中應(yīng)用 * 為何光纖通信中要進(jìn)行色散補(bǔ)償

* 應(yīng)用于商用系統(tǒng)的波分復(fù)用器有哪幾種？有何特點(diǎn),？

* 光放大器分為哪幾類,？ * 簡(jiǎn)述摻鉺光纖放大器的優(yōu)點(diǎn) * 簡(jiǎn)述摻鉺光纖放大器（edfa）的基本結(jié)構(gòu)及其放大原理

* edfa在光纖通信中的主要應(yīng)用 * edfa中摻鉺光纖結(jié)構(gòu)及其光場(chǎng)分布 * edfa的泵浦波長(zhǎng) * edfa中的3db飽和增益 * dwdm的優(yōu)特點(diǎn) * 設(shè)計(jì)一個(gè)dwdm系統(tǒng)

* 為何dwdm系統(tǒng)中需edfa * 光纖光柵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和制造原理及方法應(yīng)用 * 光纖光柵有那兩大結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各對(duì)應(yīng)什么法 * 如向用光纖光柵和環(huán)形器構(gòu)成的多波長(zhǎng)分插復(fù)用器

* 干涉濾波片型波分復(fù)用器 * 光纖光柵和環(huán)形器構(gòu)成的波分復(fù)用器 * 光發(fā)射機(jī)基本組成及方框圖 * 數(shù)字光發(fā)射機(jī)的功能 * 光接收機(jī)中對(duì)光檢測(cè)器的要求 * mbnb碼

* “碼字?jǐn)?shù)字和”(wds)* 準(zhǔn)同步數(shù)字系列(pdh)* 同步數(shù)字系列(sdh)* 與pdh相比sdh具有的特點(diǎn) * sdh網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)是,？ * sdh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元設(shè)備有哪些,？ * sdh幀結(jié)構(gòu)

3、計(jì)算題

? 階躍折射率分布的光纖的芯徑d=2a為100μm,，折射率n1=1.458,，包層的折射率n2=1.450，在該光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ牟ㄩL(zhǎng)λ=850nm,。

（1）計(jì)算該光纖的v參數(shù),？

（2）估算在該光纖內(nèi)傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量是多少？（3）計(jì)算該光纖的數(shù)值孔徑,？

（4）計(jì)算該光纖單模工作的波長(zhǎng),？（考試試卷a卷計(jì)算題）

? 已知均勻光纖纖芯的折射率為n1=1.5，相對(duì)折射率差△=0.01,，芯半徑a=25μm,，試求：

（1）lp01、lp02,、lp11和lp12模的截止波長(zhǎng)各為多少,？

（2）若λ0=1μm，光纖的歸一化頻率v以及其中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量m各等于多少

? 均勻光纖,，若n1=1.5,，λ0=1.3μm，試計(jì)算：

（1）若△=0.25,，為了保證單模傳輸,，其纖芯半徑應(yīng)取多大？（2）若取a=5μm,，為了保證單模傳輸，△應(yīng)取多大,？

淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)論文篇三

光纖通信技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

摘要：光纖通信技術(shù)是目前通信行業(yè)應(yīng)用的主要技術(shù),，光纖通信跟傳統(tǒng)通信方式比較具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在通信網(wǎng)絡(luò)中已得到廣泛應(yīng)用。光纖通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺(tái),，在未來信息社會(huì)中將起到十分重要的作用,。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù) 優(yōu)勢(shì) 光纖到戶 全光網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：tp39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：1007-9416(2011)07-0025-01

近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化,、數(shù)字化和寬帶化,。隨著業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語(yǔ)音業(yè)務(wù),，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì),，現(xiàn)有的語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙,。

1,、光纖通信技術(shù)

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中,，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍,，圖1為光纖結(jié)構(gòu)圖。

2,、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 頻帶極寬,，通信容量大

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，單模光纖具有幾十ghz?km的寬帶,。目前,，單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5gbps到10gbps，采用密集波分復(fù)用術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍,。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì),。

2.2 損耗低，中繼距離長(zhǎng)

目前,，實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,，此類光纖損耗可低于0.20db/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,，因此,，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長(zhǎng)得多。

2.3 抗電磁干擾能力強(qiáng)

我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,，不易被腐蝕,，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力,，它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),，交變電磁波在其中不會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),，即不會(huì)產(chǎn)生與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲。這樣,，就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,，也不會(huì)受到電磁干擾。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利,。

2.4 光纖徑細(xì),、重量輕、柔軟,、易于鋪設(shè)

光纖的芯徑很細(xì),，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,，而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,，使傳輸系統(tǒng)所占空間小,，解決了地下管道擁擠的問題，節(jié)約了地下管道建設(shè)投資,。此外,，光纖的重量輕，柔韌性好,，還有,，光纖柔軟可繞，容易成束,，能得到直徑小的高密度光纜,。

2.5 保密性能好

對(duì)通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。電通信方式很容易被人竊聽,，光纖通信與電通信不同,，由于光纖的特殊設(shè)計(jì)，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,，很少會(huì)跑到光纖之外,。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套，這些均是不透光的,，因此,，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長(zhǎng)途光纜和中繼光纜一般均埋于地下,。所以光纖的保密性能好,。此外，由于光纖中的光信號(hào)一般不會(huì)泄漏,，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略,。

3,、光纖通信技術(shù)在接入網(wǎng)的應(yīng)用

目前萊蕪市所用的接入網(wǎng)技術(shù)為adsl,，其全稱是asymmetric digital subscriber,中文意思是“非對(duì)稱數(shù)字用戶線路”,。它以普通電話線路做為傳輸介質(zhì)，既在普通雙絞銅線上實(shí)現(xiàn)下行高達(dá)8mbit/b傳輸速度;上行高達(dá)640kbit/s的傳輸速度,，但這種技術(shù)不能滿足人們對(duì)上網(wǎng)速度越來越高需求,。

3.1光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)

接入網(wǎng)采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是未來通信行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，但無(wú)線接入網(wǎng)仍需要光纖網(wǎng)絡(luò)的支撐,，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為:

首先,，通信網(wǎng)在一開始采用的是金屬線纜，銅纜網(wǎng)的故障率很高,，維護(hù)運(yùn)行成本很高,，而采用光接入后，每年的維護(hù)運(yùn)行和供給成本可以比傳統(tǒng)銅纜網(wǎng)每線大約節(jié)約400元,，對(duì)于一億用戶相當(dāng)于每年節(jié)約400億元,，而且其故障率也大大降低。

其次,，對(duì)于新業(yè)務(wù)的發(fā)展,，特別是多媒體和寬帶新業(yè)務(wù)，能夠加強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,，增加新業(yè)務(wù)的收入,，同時(shí)可以補(bǔ)償建設(shè)光用戶接入網(wǎng)所需的投資，最后,，光接入網(wǎng)可以滿足用戶希望較快提供業(yè)務(wù),，改進(jìn)業(yè)務(wù)質(zhì)量和可用性的要求，也可以節(jié)約地下管道空間,，延長(zhǎng)傳輸覆蓋距離,，總之，采用光接入網(wǎng)能夠解決通信行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題,。

3.2 光纖通信技術(shù)發(fā)展的制約因素

銅纜網(wǎng)傳輸?shù)氖请娮有盘?hào),，交換采用的是電子交換機(jī)，現(xiàn)在,，通信網(wǎng)絡(luò)大部分都是光纖,，傳輸?shù)臑楣庑盘?hào)，光交換的形式,，由于目前光交換器件還不成熟只能采用光-電-光的形式,。這種方式效率不高也不經(jīng)濟(jì)，目前ason-自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)緩解了這一問題,，但對(duì)大容量光開關(guān)的開發(fā)也迫在眉睫,。

目前為止我國(guó)的光纜技術(shù)有了很大的發(fā)展,，從光進(jìn)銅退開始，公司采用了多個(gè)廠家的光纜,，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)光纜的廠家大約有200家,，但其產(chǎn)品單一，很少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),，技術(shù)含量較低,，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，有關(guān)資料顯示,，自1997年截止到2010年我國(guó)光纜專利的申請(qǐng)只占國(guó)外同期專利申請(qǐng)的20%,，而光核心技術(shù)只占國(guó)外的10%。這些數(shù)據(jù)顯示我國(guó)與國(guó)外在光纖技術(shù)發(fā)展上差距較大,，我國(guó)作為世界第二光纜大國(guó),，應(yīng)該把發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為重中之重。

4,、結(jié)語(yǔ)

從光纖通信問世到現(xiàn)在,，光傳輸?shù)乃俾室灾笖?shù)增長(zhǎng)，光傳輸?shù)乃俾试谶^去的十幾年中大約提高了100倍,。層出不窮的光通信新技術(shù)將成為市場(chǎng)復(fù)蘇的源泉,，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)從骨干網(wǎng)的擴(kuò)建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴(kuò)散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸,，光纖網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)必將增長(zhǎng),。

參考文獻(xiàn)

[1]馬金洋.《光纖通信的現(xiàn)狀和前景》[j].電信科學(xué).[2]辛化梅,李忠.《論光纖通信技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀》[j].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào).[3]蔣力三.《光纖通信技術(shù)的發(fā)展》.中興通訊資料.

淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)論文篇四

1．什么是弱導(dǎo)波光纖？為什么標(biāo)量近似解法只適用于弱導(dǎo)波光纖,？

2.請(qǐng)簡(jiǎn)述階躍型折射率分布光纖和梯度型折射率分布光纖的不同導(dǎo)光原理 3．試證明：階躍型光纖的數(shù)值孔徑為什么等于最大射入角的正弦,？ 4.數(shù)值孔徑的定義是什么？請(qǐng)用公式推導(dǎo)出其計(jì)算式：na?n12?

5.光纖色散有哪幾種,？它們分別與哪些因素有關(guān),？

6.為什么說采用漸變型光纖可以減少光纖中的模式色散？ 7.如何解釋光纖中的模式色散,、材料色散及波導(dǎo)色散,？

8.光與物質(zhì)間的作用有哪三種基本過程？說明各具有什么特點(diǎn),？ 9．什么是激光器的閾值條件,？ 10.簡(jiǎn)述半導(dǎo)體的光電效應(yīng)？ 11.光纖通信系統(tǒng)都有哪些噪聲,？

12．請(qǐng)寫出費(fèi)米分布函數(shù)的表達(dá)式,，并說明式中各符號(hào)的含義。13．什么是量子噪聲,？形成這一噪聲的物理原因是什么,？ 14.什么是模分配噪聲,？它是如何產(chǎn)生的？ 15．請(qǐng)寫出誤碼率的三種性能分類及定義,。

16.什么是接收靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍,，它們之間的表示式是什么？ 17．什么是碼間干擾,？其產(chǎn)生的原因是什么,？

18．什么是可靠性,？什么是可靠度,？它們之間的區(qū)別是什么？ 19．請(qǐng)用公式推導(dǎo)出串聯(lián)系統(tǒng)總的故障率等于各部件故障率之和,。20.抖動(dòng)容限的指標(biāo)有幾種,？并說明其含義？ 21．光波分復(fù)用通信技術(shù)的特點(diǎn)有哪些,？ 光纖wdm與同軸電纜fdm技術(shù)不同點(diǎn)有哪些,？ 23 什么是光通信中的斯托克斯頻率? 24 什么是光通信中的受激拉曼散射? 25 在理論上，光通信中的克爾效應(yīng)能夠引起哪些不同的非線性效應(yīng)? 26 簡(jiǎn)述光纖通信中激光器直接調(diào)制的定義,、用途和特點(diǎn),。

27什么是光纖色散？光纖色散主要有幾種類型,？其對(duì)光纖通信系統(tǒng)有何影響,？ 28分別說明g.652g.653光纖的性能及應(yīng)用。

1.當(dāng)光纖中纖芯折射率n1略高于包層折射率n2,，它們的差別極小時(shí),，這種光纖為弱導(dǎo)波光纖。在弱導(dǎo)波光纖中,，由于

n2?1,，在光纖中形成導(dǎo)波時(shí)，光射線的入射角θ1應(yīng)滿足的n1?1全反射條件為90°>θ1>θc=sin

n2,由此可得θ1→90°,，亦即在弱導(dǎo)波光纖中,，光射線幾n1乎與光纖軸平行。從波動(dòng)理論講,，導(dǎo)波是均勻平面波,，即e和h與傳播方向（光射線指向）垂直，故弱導(dǎo)波光纖中的e和h分布是近似tem波,。其橫向場(chǎng)的極化方向不變,。由于e（或h）近似在橫截面上，且空間指向基本不變,，這樣就可把一個(gè)大小和方向都沿傳輸方向變化的e（或h）變?yōu)檠貍鬏敺较蚱浞较虿蛔兊臉?biāo)量e（或h）,，它將滿足標(biāo)量的亥姆霍茲方程,，進(jìn)而求出弱導(dǎo)波光纖的近似解，這種方法稱為標(biāo)量近似解法,。2.階躍光纖中入射光線在纖芯和包層分界面上發(fā)生全反射,，從而在纖芯中沿之字形的曲折路徑前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)光的傳輸,。

非均勻光纖中入射光線按折射定律在纖芯中傳輸?shù)侥骋稽c(diǎn)時(shí)發(fā)生全反射,，折向光纖軸線，從而以曲線形式在光纖中傳輸,。

3．當(dāng)光射線從空氣射向光纖端面時(shí),，發(fā)生折射，滿足折射定律n0sin?=n1sin?z,，此光線在纖芯中沿?z角方向前進(jìn),，此光線若能在纖芯中傳輸，則需滿足全反射條件,，即

?1≥?c?sin?1n2n?sin?1≥2,，又因?yàn)棣葄= 90°-θn1n1

1所以可得sin?=n1sin?z=

222n1sin?1?n11?sin2?1≤n12?n2，由此可見,，有sin?max=n1?n2,，只要光射線的射入角?≤?max，此光線就可在纖芯中形成導(dǎo)波,，也即這些光線被光纖捕捉到了,。而反映這種捕捉光線能力的物理量就定義為數(shù)值孔徑，所以數(shù)值孔徑等于最大射入角的正弦,。4.數(shù)值孔徑是用來表示光纖收集光線的能力的,。na?n0sinφmax

見教材p30，圖2-6 n0sinφ?n1sinθt

θt?90??θi

若發(fā)生全反射,，θi至少應(yīng)等于θc,，所以θt?90??θc，此時(shí)對(duì)應(yīng)入射角φmax,，na?n0sinφmax?n1cosθ2n12?n2 因?yàn)??? 22n1c?n11?sin2θc?n11?(n222)?n12?n2 n1 所以 na?n12?

5.光纖的色散有材料色散,、波導(dǎo)色散和模式色散。

材料色散由光纖材料的折射率隨頻率的變化而變化引起的,。

波導(dǎo)色散由模式本身的群速度隨頻率的變化而變化引起的,。

模式色散由光纖中的各模式之間的群速度不同而引起的。6.漸變型光纖纖芯折射率隨 r的增加按一定規(guī)律減小,，即n1(r),則就有可能使芯子中的不同射線以同樣的軸向速度前進(jìn),，產(chǎn)生自聚焦現(xiàn)象，從而減小光纖中的模式色散。

7.材料色散是由于材料本身的折射率隨頻率而變化,，使得信號(hào)各頻率成份的群速不同引起的色散,。

波導(dǎo)色散是對(duì)于光纖某一模式而言，在不同的頻率下,，相位常數(shù)β不同,，使得群速不同而引起的色散。模式色散是指光纖不同模式在同一頻率下的相位常數(shù)β不同,，因此群速不同而引起的色散,。

8.自發(fā)輻射、受激輻射,、受激吸收

自發(fā)輻射：可自發(fā)光,，是非相干光，不受外界影響,。

受激輻射：吸收外來光子能量,，發(fā)相干光，產(chǎn)生全同光子,，產(chǎn)生光放大。

受激吸收：吸收外來光子能量,，不發(fā)光,。

9.為了補(bǔ)償激光器內(nèi)光學(xué)諧振腔存在的損耗，使激光器維持穩(wěn)定的激光輸出需要滿足的振幅平衡條件,，就是閾值條件,。10.光照射到半導(dǎo)體的p-n結(jié)上，使半導(dǎo)體材料中價(jià)帶電子吸收光子的能量,，從價(jià)帶越過禁帶到達(dá)導(dǎo)帶,，在導(dǎo)帶中出現(xiàn)光電子，在價(jià)帶中出現(xiàn)光空穴,，總稱光生載流子,。光生載流子在外加負(fù)偏壓和內(nèi)建電場(chǎng)的共同作用下，在外電路中出現(xiàn)光電流,，這就實(shí)現(xiàn)了輸出電信號(hào)隨輸入光信號(hào)變化的光電轉(zhuǎn)換作用,。11.量子噪聲，光電檢測(cè)器噪聲,、雪崩管倍增噪聲,，光接收機(jī)中的熱噪聲，晶體管噪聲,。12.f(e)=11?e(e?ef)/kt

式中f(e)——費(fèi)米分布函數(shù),，即能量為e的能級(jí)被一個(gè)電子占據(jù)的幾率。e——某一能級(jí)的能量值,。k——波爾茲曼常數(shù),，k=1.38×10

?2

3j/k t——絕對(duì)溫度 ef——費(fèi)米能級(jí)

13.由于光波的傳播是由大量光子傳播來進(jìn)行的,。這樣大量的光量子其相位和幅度都是隨機(jī)的。因此,，光電檢測(cè)器在某個(gè)時(shí)刻實(shí)際接收到的光子數(shù)是在一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均值附近浮動(dòng),，因而產(chǎn)生了噪聲。這就是量子噪聲,，這就是量子噪聲,，這也是量子噪聲的形成原因。

14.高速率的激光器,，其譜線呈現(xiàn)多縱模譜線特性,，而且各譜線的能量呈現(xiàn)隨機(jī)分配。因而單模光纖具有色散,，所以激光器的各譜線（各頻率分量）經(jīng)光纖傳輸之后,，發(fā)生不同的延時(shí)，在接收端造成脈沖展寬,。又因?yàn)楦髯V線的功率呈現(xiàn)隨機(jī)分布,，因此當(dāng)它們經(jīng)過上述光纖傳輸后，在接收端取樣點(diǎn)得到取樣信號(hào)就會(huì)有強(qiáng)度起伏,，至此引入了附加噪聲,，這種噪聲就稱為模分配噪聲，這也是模分配噪聲產(chǎn)生的原因,。

15.劣化分：1分鐘的誤碼率劣于1×10嚴(yán)重誤碼秒：1分鐘內(nèi)誤碼率劣于1×10

?6,。

?3誤碼秒：1秒內(nèi)出現(xiàn)誤碼。

16.所謂接收靈敏度是指滿足給定誤碼率（ber）的條件下,，光端機(jī)光接口r的最小平均光功率電平值,。

所謂動(dòng)態(tài)范圍是指在滿足給定誤碼率的條件下，光端機(jī)輸入連接器r點(diǎn)能夠接收的最大功率電平值lr與最小功率電平值lr（即接收靈敏度）之差,。'd?l'r?lr

17.由于激光器發(fā)出的光波是由許多根線譜構(gòu)成,，而每根譜線的傳播速度不同，因而前后錯(cuò)開,，使合成的波形的寬度展寬,，出現(xiàn)拖尾，造成相鄰兩光脈沖之間的相互干擾,，這種現(xiàn)象稱為碼間干擾,。這也是碼間干擾產(chǎn)生的原因。

18．可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),，完成規(guī)定功能的能力,。可靠度是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率,?？煽啃詫?duì)產(chǎn)品做出了定性的 分析，它反映了總的性能,，可靠度對(duì)產(chǎn)品做出了定量的分析,，它反映出一種數(shù)量特性。

19.若光纖數(shù)字通信系統(tǒng)由幾個(gè)部分串聯(lián)而成,，系統(tǒng)的可靠度 表示為：

rs?r1?r2????????rn

式中r1,，r2，·······rn分別是串聯(lián)系統(tǒng)中n個(gè)部分的可靠度,。

rs?e??st?r1?r2????????rn =e??1te??2t??????e??nt =e?(?1??2????????n)t

?s??1??2????????n???i?1ni

由上式可見,，系統(tǒng)總的故障率等于各串聯(lián)部件故障率之和。

20.抖動(dòng)容限的指標(biāo)分為輸入抖動(dòng)容限和無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)容限,。

輸入抖動(dòng)容限是指光纖通信系統(tǒng)（或設(shè)備）允許輸入脈沖存在抖動(dòng)的范圍,。

無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)容限是指輸入信號(hào)無(wú)抖動(dòng)的情況下，光纖通信系統(tǒng)（或設(shè)備）輸出信號(hào)的抖動(dòng)范圍,。

21.①光波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、體積小、可靠性高

②不同容量的光纖系統(tǒng)以及不同性質(zhì)的信號(hào)均可兼容傳輸

③提高光纖的頻帶利用率

④可更靈活地進(jìn)行光纖通信組網(wǎng) ⑤存在插入損耗和串光問題

22⑴傳輸媒質(zhì)不同,，wdm系統(tǒng)是光信號(hào)上的頻率分割,，同軸系統(tǒng)是電信號(hào)上的頻率分割利用。

⑵在每個(gè)通路上,，同軸電纜系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號(hào)4khz語(yǔ)音信號(hào)，而wdm系統(tǒng)目前每個(gè)波長(zhǎng)通路上是2.5gbit/ssdh或更高速率的數(shù)字信號(hào)系統(tǒng),。

23當(dāng)一定強(qiáng)度的光入射到光纖中時(shí),，會(huì)引起光纖材料的分子振動(dòng)，低頻邊帶稱斯托克斯線,，高頻邊帶稱反斯托克斯線,，前者強(qiáng)度強(qiáng)于后者，兩者之間的頻差稱為斯托克斯頻率

24當(dāng)兩個(gè)頻率間隔恰好為斯托克斯頻率的光波同時(shí)入射到光纖時(shí),，低頻波將獲得光增益,，高頻波將衰減，高頻波的能量將轉(zhuǎn)移到低頻波上,，這就是所謂的受激拉曼散射(srs),。

25在理論上，克爾效應(yīng)能夠引起下面三種不同的非線性效應(yīng)，即自相位調(diào)制(spm)、交叉相位調(diào)制(xpm)和四波混頻(fwm),。

26直接調(diào)制：即直接對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制,，通過控制半導(dǎo)體激光器的注入電流的大小,，改變激光器輸出光波的強(qiáng)弱,，又稱為內(nèi)調(diào)制,。傳統(tǒng)的pdh和2.5gbit／s速率以下的sdh系統(tǒng)使用的led或ld光源基本上采用的都是這種調(diào)制方式,。直接調(diào)制方式的特點(diǎn)是,，輸出功率正比于調(diào)制電流,，簡(jiǎn)單、損耗小,、成本低,。一般情況下，在常規(guī)g.652光纖上使用時(shí),，傳輸距離≤100km,，傳輸速率≤2.5gbit/s。

27由于光纖中所傳信號(hào)的不同頻率成分,，或信號(hào)能量的各種模式成分,，在傳輸過程中，因群速度不同互相散開,，引起傳輸信號(hào)波形失真,，脈沖展寬的物理現(xiàn)象稱為色散。光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘?hào)脈沖畸變,，從而限制了光纖的傳輸容量和傳輸帶寬,。從機(jī)理上說，光纖色散分為材料色散,，波導(dǎo)色散和模式色散,。前兩種色散由于信號(hào)不是單一頻率所引起，后一種色散由于信號(hào)不是單一模式所引起,。28 g.652稱為非色散位移單模光纖,，也稱為常規(guī)單模光纖其性能特點(diǎn)是：(1)在1310nm波長(zhǎng)處的色散為零。

(2)在波長(zhǎng)為1550nm附近衰減系數(shù)最小,，約為0.22db/km,，但在1550nm附近其具有最大色散系數(shù)，為17ps/(nm2km),。

(3)這種光纖工作波長(zhǎng)即可選在1310nm波長(zhǎng)區(qū)域,，又可選在1550nm波長(zhǎng)區(qū)域，它的最佳工作波長(zhǎng)在1310nm區(qū)域,。g.652光纖是當(dāng)前使用最為廣泛的光纖,。g.653 稱為色散位移單模光纖。色散位移光纖是通過改變光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù),、折射率分布形狀,，力求加大波導(dǎo)色散,，從而將零色散點(diǎn)從1310nm位移到1550nm，實(shí)現(xiàn)1550nm處最低衰減和零色散波長(zhǎng)一致,。這種光纖工作波長(zhǎng)在1550nm區(qū)域,。它非常適合于長(zhǎng)距離單信道光纖通信系統(tǒng)。

淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)論文篇五

淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)

摘要：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,。光纖通信技術(shù)是一種新興的通信技術(shù)，近幾十年得到飛速的發(fā)展,。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)有：頻帶寬,、傳輸量大；損耗小,、誤碼率?。恢亓枯p,、抗干擾,、防泄密等。

關(guān)鍵詞：光纖通信,，新興,，技術(shù)，優(yōu)點(diǎn),。

1光纖通信技術(shù)概述

光纖即光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱,。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,。光纖通信的基本工作組成包括光纖,、光源和光檢測(cè)器。工作原理類似于電視成像原理,，即首先將要發(fā)送的信息在發(fā)信端轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),，電信號(hào)被調(diào)制器轉(zhuǎn)變后附著于激光束上，同時(shí)激光束的強(qiáng)度隨電信號(hào)的強(qiáng)弱變化而變化,，之后通過媒介即光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳送，接收端的檢測(cè)器在收到光信號(hào)后,，再把光信號(hào)轉(zhuǎn)變回電信號(hào)繼而復(fù)原為信息,。光纖通信系統(tǒng)可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào),?；镜墓饫w傳輸系統(tǒng)有三個(gè)組成部分，分別為光發(fā)射機(jī),、光纖線路和光接收機(jī),。

光纖通信具有以下特點(diǎn)：容許頻帶很寬,、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn),；干擾小,、保密性能好；抗電磁干擾,、傳輸質(zhì)量好,；具有環(huán)保功效、節(jié)約金屬材料,；光纜適應(yīng)性強(qiáng),，損耗小、壽命長(zhǎng),。

2光纖通信技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

1966年,，英籍華裔學(xué)者高錕（）和霍克哈姆（m）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑,，奠定了光纖通信的基礎(chǔ),。從此，開創(chuàng)了光纖通信領(lǐng)域的研究工作,。1976年,，美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段,。此后,，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長(zhǎng)從0.85um發(fā)展到1.31um和1.55um,，傳輸速率從幾十mb/s發(fā)展到幾十gb/s,。

由于武漢郵電科學(xué)研究院采用了石英光纖、半導(dǎo)體激光器和編碼制式通信機(jī)正確的技術(shù)路線,，使我國(guó)在發(fā)展光纖通信技術(shù)上少走了不少?gòu)澛?，從而使我?guó)光纖通信在高新技術(shù)中與發(fā)達(dá)國(guó)家有較小的差距。目前,，我國(guó)已形成了較為完備的光纖通信的產(chǎn)業(yè)體系,，在這些體系中，包括光纜,、光模塊,、光器件、光傳輸設(shè)備等內(nèi)容,，對(duì)于我國(guó)近年來移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),、網(wǎng)絡(luò)融合等項(xiàng)目的發(fā)展起到了不可替代的作用。現(xiàn)在我國(guó)光纖通信技術(shù)主要包括兩大類,，分別是波分復(fù)用技術(shù)和光纖接入技術(shù),。

2.1 波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源,。根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長(zhǎng)）不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道,，把光波作為信號(hào)的載波,，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器（合波器），將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸,。在接收端,，再由一波分復(fù)用2012年6月6日星期三

器（分波器）將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開。由于不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立（不考慮光纖非線性時(shí)）,，從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸,。

2.2 光纖接入技術(shù)

光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求,，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵,，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶的關(guān)鍵技術(shù),。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達(dá)位置的不同,，有fttb,、fttc、fttcab 和ftth 等不同的應(yīng)用,，統(tǒng)稱fttx,。ftth（光纖到戶）是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入,，因此,，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,，充分滿足寬帶接入的需求,。

2.3 我國(guó)ftth（光纖到戶）發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)從2003年開始對(duì)ftth的宣傳，并在武漢和成都等地開始陸續(xù)建立光纖到戶的實(shí)驗(yàn)基地,。隨著ftth的發(fā)展,，中國(guó)電信企業(yè)于2005年3月在武漢、北京,、上海和廣州開展了試點(diǎn)工作,。國(guó)內(nèi)的幾大通信運(yùn)營(yíng)商以及很多駐地網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也開始行動(dòng)，而且在已建試驗(yàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上也在努力地拓展和探索新的業(yè)務(wù)提供和運(yùn)營(yíng)模式,。隨著光纖到戶技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的大多數(shù)城市意識(shí)到其對(duì)城市發(fā)展的重要性,，對(duì)其發(fā)展賦予了高度的重視,，至今為止,，我國(guó)至少有20 個(gè)城市已經(jīng)采用了光纖到戶，發(fā)展較為迅速的武漢市,，特意成立了光纖用戶的領(lǐng)導(dǎo)小組,，同時(shí)還特意組織了建設(shè)試驗(yàn)網(wǎng)，并且撥專項(xiàng)資金組織編寫了一系列ftth的地方標(biāo)準(zhǔn),，促進(jìn)武漢市ftth 技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,。光纖到戶的技術(shù)也受到了通信設(shè)備制造商的重視，將其定義為光纖通信的亮點(diǎn),，以此來促進(jìn)我國(guó)通信市場(chǎng)的發(fā)展,。

3光纖通信技術(shù)研究熱點(diǎn)

3.1 研制廉價(jià)的光電子器件

光通信器件目前還比較昂貴"，寬帶網(wǎng)的用戶接入率不到3%,，因此研制出廉價(jià)的支持大通信容量的光電子器件是非常必要的,。另一個(gè)研究方向是光電子器件的集成化，通過集成化可以使器件功耗降低,，性能更加穩(wěn)定可靠,，制造和維護(hù)成本更低，同時(shí)還能最大化的縮小設(shè)備的體積,。

3.2 解決網(wǎng)絡(luò)的安全問題

雖然光纖通信系統(tǒng)的其中一個(gè)好處是防泄密,，但是這也不是絕對(duì)的，再好的技術(shù)也會(huì)有弱點(diǎn),，光纖通信也不例外,。目前廣泛用于網(wǎng)絡(luò)和金融行業(yè)的是非對(duì)稱密碼，這種密鑰的安全性基于大數(shù)因子分解這樣一類不易計(jì)算的單向性函數(shù),。而量子算法證明：采用量子計(jì)算機(jī)可以輕而易舉地破譯這種公開密鑰體系,，解決這個(gè)問題的有效途徑是量子通信的密碼術(shù)。但是量子通信目前還處在初級(jí)研究階段,，它的應(yīng)用僅局限于信息安全要求極高的少數(shù)專網(wǎng),，許多發(fā)達(dá)國(guó)家已投入較大的人力和物力進(jìn)行這方面的研究。

3.3 研究高速全光網(wǎng)

光纖通信技術(shù)的研究重點(diǎn)是通過開發(fā)先進(jìn)和低成本的復(fù)用技術(shù),，進(jìn)一步降低信息傳輸?shù)某杀?，使光纖資源的可利用率最大化。提高光通信的速度和容量是光纖通信的重要方面,，實(shí)現(xiàn)高速全光網(wǎng)的關(guān)鍵是光交換技術(shù),。未來通信網(wǎng)絡(luò)將是全光網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化,、保護(hù)和自愈功能在未來光通信領(lǐng)域?qū)⒃絹碓街匾?/p>

3.4 研究光通信和納米技術(shù)

碳納米管最寶貴的性能是能夠發(fā)光,，ibm研究中心研制的光信號(hào)發(fā)射器是一個(gè)直徑為1.4nm 的單納米管，實(shí)驗(yàn)所探測(cè)到的是1.5um的光,，與目前光纖網(wǎng)絡(luò)廣泛使用的光波一致,。如果使用體積大小不同的納米管,，還可以獲得不同波長(zhǎng)的光束。各國(guó)政府對(duì)納米技術(shù)的研究極為關(guān)注,自2000年以來,美國(guó)在這一領(lǐng)域的投資已超過10億美元,，日本政府在今后5年將投資額上升至500億美元或更多,。但是我國(guó)在碳納米管用于光通信方面的研究尚不多見，希望科學(xué)家能在這一塊研究上取得革命性的突破,。

4結(jié)語(yǔ)

光纖通信技術(shù)現(xiàn)已作為一種重要的現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)之一,，在現(xiàn)在的信息社會(huì)背景和科技背景下得到普遍意義上的應(yīng)用，在全球通信領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)都已無(wú)法被取代,，掌握光纖通信的技術(shù)對(duì)于學(xué)習(xí)和研究電子通信是不可或缺的,。，目前,，全世界該項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展,，盡管我國(guó)的該項(xiàng)技術(shù)剛剛啟動(dòng)，但是我們相信,，在將來,，其必將迅速發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)信息化建設(shè),，促進(jìn)信息化的發(fā)展,。未來技術(shù)的發(fā)展還會(huì)有更新的內(nèi)容，光纖通信終有一天會(huì)得到全球性的應(yīng)用,。

參考文獻(xiàn)：

[1] 應(yīng)捷.光通信技術(shù)的研究熱點(diǎn)[j].光通信,，2000

[2] 唐雄燕.發(fā)展中的ftth[j].當(dāng)代通信, 2005(6)

[3] 屈偉平.我國(guó)光纖到戶(ftth)市場(chǎng)發(fā)展綜述[j].有線電視技術(shù), 2008(3)

[4] 劉增基,周洋溢.光纖通信（第二版）[m].西安電子科技大學(xué)出版社，2008