光纤的研究现状及发展趋势讲义.pptx
光纤技术进展及其发展趋势
光纤技术进展及其发展趋势0 前言自从1966年高锟博士提出了光纤通信新设想以来,光纤通信获得了飞速发展:光纤通信业务从最初的简单电话语音业务发展到复杂的数据传输业务;光纤通信技术从数据传输技术发展到图像视频传输技术;光纤通信系统从单波长通信系统发展到密集波分复用通信系统;光纤通信技术彻底改变了人类的生活方式,创造了一个全新的信息社会和高效融通的国际园地。
1989年建成的第一条横跨太平洋海底光缆通信系统拉开了海底光缆通信系统的建设序幕,促进了全球通信网的建设与飞速发展,迅速拉近了人类的空间距离,地球也从此变成了宇宙中一个较小的“地球村”。
1 单模光纤种类与发展进程光纤是光纤通信的基础与核心传输媒质,光纤技术继续与呈指数趋势增长的系统容量需求同步发展。
按照ITU-T标准,单模光纤从最初的G.652光纤发展到今天的G.657光纤,表1展示了单模光纤的种类与标准发展进程。
表1中的单模光纤,G.653、G.654、G.656 3类光纤在当前通信网络中基本不使用,G.655单模光纤有少量使用。
G.652 D单模光纤是当前光纤通信网络的主流光纤,而G.657单模光纤的应用需求呈现不断增长的趋势,下面就这2种光纤进行重点阐述。
1.1 G.652单模光纤的发展1984年,原CCITT发布了G.652标准的第一版。
20多年来,G.652光纤一直是全球光纤市场的主流产品,甚至被称为标准单模光纤或者常规单模光纤。
即使是这种老牌产品,近几年来也有了很大发展,其技术发展的主要趋势是拓展工作波长范围,针对MAN、FTTx开发适用的新型光纤,如低水峰光纤、单-多模复合光纤、高传输功率单模光纤、超低损耗单模光纤等。
1.1.1 低水峰光纤的发展1998年,美国朗讯(OFS)公司首先推出了低水峰光纤。
继OFS之后,国内外又有多家公司推出了同类产品。
低水峰光纤已经成为今后光纤发展的热点之一。
2000年,该光纤被纳入ITU-T G.652标准,即G.652 C;在2003年版本中,增加了G.652 D。
光纤通信的发展现状和未来_图文(精)
科技!论坛中国科技信息2006年第4期CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONFeb.2006光纤通信的发展现状和未来王磊裴丽北京交通大学光波所100044摘要:光纤通信自问世以来,给整个通信领域带来了一场革命,它使高速率、大容量的通信成为可能。
目前它已成为一种不可替代的、最主要的信息传输技术。
这篇文章简要介绍了光纤通信的特性和现阶段国内外应用光纤通信的基本-睛况,比较详细地总结了目前光纤通信主要技术——光波分复用技术、光孤子通信技术和光纤接八技术的基本原理、优势、发展状况和国内外近期所能达到的技术水平,最后论述了未来光纤通信将是朝着光纤到户、全光网络的方向发展,最终会提供更多更好的信息服务。
关链词:波分复用;光弧子通信;光纤到户1。
光纤通信概况方案,它在我国多个运营商的网络中得到应实现了20Gbit/S、105kin的传输。
近年来1966年,美籍华人高锟博士(C.K.用;以10Gbit/s为基础的DWDM系统已逐渐时域上的亮孤子、正色散区的暗孤子、空域上后Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表成为核心网的主流。
DWDM系统除了波长数开的三维光弧子等,由于它们完全由非线性彭论文,预见了低损耗的光纤能够应用于通信,和传输容量不断增加外,光传输距离也从应决定,不需要任何静态介质波导而备受国映敲开了光纤通信的大门。
从此光纤在通信中的600km左右大幅度扩展到2000km以上。
1.外研究人员的重视f“。
应用引起了人们的重视,很快在1970年8月,28n)it/s(128X10Gbit/s)的DwDM系统已达到众多实验结果表明,光弧子通信具有远韪美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的无中继传输80O0kIll;实验室最高记录已达离光传输能力,可用于海底光缆通信等,而目光纤,光纤通信的时代由此开始了。
与传统的40Gbit/s无电再生传输10000km[3‟4,“。
光纤通信技术的发展现状与趋势
光纤通信技术的发展现状与趋势第一章光纤通信技术的概述光纤通信技术是一种基于光纤传输的高速通信技术。
与传统的铜线传输技术相比,光纤通信技术能够提供更高的带宽和更远的距离,因此在现代通信领域中得到广泛应用。
在光纤通信中,信息通过光纤的传输来进行,光纤是一种特殊的玻璃材料,能够将光信号传输到很远的距离,并且没有信号衰减或失真的问题。
第二章光纤通信技术的历史发展光纤通信技术起始于20世纪60年代,当时主要是在军事和科学实验室中使用。
到了20世纪70年代,光纤通信技术开始广泛应用于工业领域。
20世纪80年代,光纤通信技术得到进一步的发展和改进,逐渐进入到商业市场中。
随着互联网的兴起,光纤通信技术也得到了更广泛的应用。
目前,光纤通信技术已成为现代化传输和通信系统的基础。
第三章光纤通信技术的现状目前全球光纤通信技术市场正处于高速发展阶段。
近年来,随着数字化和数据计算的普及,全球对带宽的需求不断增加,这为光纤通信技术带来了更大的发展机遇。
根据市场研究公司的数据,到2025年,全球光纤通信市场的规模将达到1600亿美元。
在中国,光纤通信技术也得到了快速发展。
目前中国已经成为全球光纤通信技术消费最大的市场之一,随着4G和5G网络的普及以及云计算技术的应用,光纤通信技术在中国的应用范围将会进一步扩大。
第四章光纤通信技术的趋势随着技术的不断进步和新技术的不断涌现,光纤通信技术也将不断发展和改进。
以下是一些光纤通信技术的趋势:1. 高带宽: 随着对数据带宽需求的不断增加,对光纤通信技术的带宽要求也将越来越高。
为了满足这一需求,新型的高速光纤通信技术也应运而生。
2. 低成本: 现在的光纤通信技术还比较昂贵,在新技术的推动下,光纤通信成本也将不断下降,以满足更广泛的用户需求。
3. 网络安全: 随着网络攻击和信息泄漏的风险不断增加,光纤通信技术的网络安全问题也越来越受到关注。
未来的光纤通信技术将更加注重网络安全和信息保护。
4. 量子通信: 量子通信技术是一种全新的通信技术,将通过光纤传输信号。
光纤通信技术的进展与发展趋势
光纤通信技术的进展与发展趋势第一章:概述光纤通信技术是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的技术,它在快速传输大量数据、远距离传输、高保真传输等方面具有独特优势。
本章将介绍光纤通信技术的基本原理和发展历程。
第二章:光纤通信技术的基本原理2.1 光纤的结构和工作原理2.2 光传输的特点和限制2.3 光纤通信系统的组成和原理第三章:光纤通信技术的发展历程3.1 光纤通信技术的起源3.2 光纤通信技术的发展阶段3.3 光纤通信技术的重大突破第四章:光纤通信技术的进展4.1 光纤材料的进一步改进4.2 光纤传输技术的提升4.3 光纤通信设备的升级第五章:光纤通信技术的发展趋势5.1 光纤通信技术与5G的融合5.2 光纤通信技术在云计算和大数据中的应用5.3 光纤通信技术的超级带宽发展5.4 光纤通信技术的可靠性提升第六章:光纤通信技术的应用领域6.1 电信领域6.2 互联网领域6.3 军事领域6.4 工业领域第七章:光纤通信技术的挑战和问题7.1 带宽需求不断提高7.2 光纤通信技术的成本问题7.3 光纤通信技术的安全隐患第八章:光纤通信技术的前景展望8.1 光纤通信技术的市场前景8.2 光纤通信技术的创新与应用前景8.3 光纤通信技术在未来发展中的关键技术结语:光纤通信技术的进展与发展趋势是一个高度专业的议题,本文从基本原理、发展历程、技术进展、发展趋势、应用领域、挑战和前景展望等多个方面进行了论述。
光纤通信技术的不断创新和应用拓展将为未来的信息社会带来巨大推动力,同时也面临着诸多挑战和问题需要解决。
在未来的发展中,我们迫切需要加强研究和创新,推动光纤通信技术的进一步发展。
光纤通信技术现状及未来趋势
目录
• 光纤通信技术概述 • 光纤通信技术的基础原理 • 光纤通信技术的应用场景 • 光纤通信技术的挑战和解决方案 • 光纤通信技术的未来趋势
01
CATALOGUE
光纤通信技术概述
光纤通信技术的定义和特点
定义
光纤通信技术是一种以光波为载 体,利用光导纤维传输信息以达 到通信目的的技术。
远程监控
对工业设备进行远程监控和管理 ,提高设备运行可靠性。
军事通信网络
战略通信
保障军事战略指挥和作战行动的通信需求。
战术通信
支持战场环境下的实时信息传输。
卫星通信
通过卫星实现全球范围内的军事通信保障。
04
CATALOGUE
光纤通信技术的挑战和解决方案
技术瓶颈
传输速度
01
目前光纤通信系统的传输速度已经接近极限,进一步提升的难
术的可靠性和效率。
更绿色和可持续的光纤通信技术
未来光纤通信技术将向着更绿色和可持续的方向发展 。随着人们对环境保护和能源消耗的日益关注,光纤 通信技术需要采取更加环保和节能的技术方案,以减 少对环境的影响和降低能源消耗。
新型的光纤材料和制造工艺,如低能耗的光纤材料和 制造工艺等,将不断涌现,以实现更加环保和节能的 光纤通信技术。同时,可再生能源和清洁能源也将被 应用于光纤通信技术的能源供应中,降低光纤通信技 术的碳排放和能源消耗。
发射端包括光源和调制器,用 于产生调制后的光信号。
接收端包括光电检测器和解调 器,用于将接收到的光信号还
原为原始信息。
光纤传输介质是实现光信号传 输的关键部分,包括单模光纤
和多模光纤等类型。
03
CATALOGUE
光网络现状及发展趋势PPT课件
PTN既能为整个电信网络向IP化、宽带化演进提供支持, 又可以有效降低全网IP化、宽带化的建设和运维成本。
为什么要引入分组传送技术
在电信业务IP化趋势推动下,传输网承载业务从以 TDM为主向以IP为主转变,面向TDM业务设计的SDH 传输网技术已不能很好地支撑数据IP业务的传送需求, 主要体现在: 基于固定的VC容器作为传送单位,粒度大、种类少, 适配分组业务的效率低,难以动态共享; 基于电路连接传送业务,配置复杂,实现数据业务 所要求的全互联成本昂贵并难以维护; 业务种类简单,难以满足新型动态数据业务的要求。
光纤到户(FTTH)网络结构
Service Node
Internet
Leased Line
Frame/Cell Relay
OLT
Telephone
Interactive Video
Operating System
SNI (VB5)
Passive Optical Splitters
ONT FTTH
ONT FTTB
PTN技术发展现状
OAM G.8113.1在国际标准化中取得重大进展 基本完成G.8114向G.8113.1的设备升级
运维管理:运维效率与SDH持平 业务部署板块化 业务割接智能化 网络加减点向导化 版本升级远程批量化
时间同步:光纤不对称补偿,提高工程进度90%以上
FTTH的技术现状
光纤化进一步向用户延伸 ,表现形式主要有FTTH、 FTTN+DSL、FTTB+LAN等
光纤通信发展概述PPT(共-54张)
Business
WDM
25.6 Tb/s (3.2 bits/Hz)
Single Mode Fiber
DFB Laser
Optical Amplifier
AWG
TDM
WDM
PSK Multi-Level
Coherent OFDM
第一波, 1996-2001年 密集波分复用技术大发展。传输距离虽不长,一条光纤中的复用波长却越来越多,以2001年日本NEC公司的10.92Tbps系统,复用273个波长, 波长间隔0.4ns, 每波长 40Gb/s,使用S, C, L三个波段为高峰。 第二波,2002年-2005年 超长距离光纤技术大发展。在波长不多的系统中试验各种延长中继段和系统总长度的技术。以美国Tyco公司的11,000~ 13,100km太平洋海底光缆系统为代表。使用掺铒光纤放大器(EDFA)、喇曼放大器(RFA)及其结合,利用光DPSK和光QPSK来提高带宽效率。
在大气光通信受阻之后,人们将研究的重点转入到地面光波通信的实验,先后出现过反射波导和透镜波导等地面通信的实验。
早期的光通信
由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质, 对光通信的研究曾一度走入了低潮。
早期的光通信
早期的光通信 光纤通信主要部件的发展 光纤通信系统的发展 国内外光纤通信发展现状和趋势
光纤通信技术的研究现状与发展趋势
光纤通信技术的研究现状与发展趋势随着信息时代的到来,通信技术的发展已成为国家战略和经济发展的重要支撑。
在众多通信技术中,光纤通信技术以其巨大的通信带宽和高速可靠的传输速度,成为目前最为先进的通信技术之一,广泛应用于通信网络、数据中心、高清视频传输等领域。
一、光纤传输技术的发展历程光纤通信技术起源于20世纪60年代初期,当时科学家们开始尝试利用光信号传输信息。
1970年代,光纤通信得到进一步发展,其通信速度更是达到了每秒数百兆位的水平,再到80年代,光纤通信技术已经成为商用网络的通信标准。
而在90年代末期,光纤通信技术则被大规模使用于互联网、手机网络和有线电视领域,8兆,34兆,155兆三种速率牢牢占据了主流地位。
而时至今日,光纤传输技术已经发展到了每秒T范围,甚至更高的级别,将传输速度推向了前所未有的高度。
二、光纤通信技术的技术优势相比于传统的有线传输技术,光纤通信技术得到了极大的发展和新突破。
光纤传输技术具有传输速度快、带宽大、抗电磁干扰、可靠性高、保密性好等优势,主要包括以下几个方面:1、高速率:光纤传输技术可以在非常短的时间内通过巨大的带宽进行数据传输,这一优势为整个数字社会的前进提供了重要的支撑。
2、稳定可靠:光纤传输技术能够实现长距离的传输,而不受距离影响;同时,它还不会受电磁干扰和同轴电缆的交叉干扰。
3、生命长,性价比高:光纤传输技术的寿命长达数十年,这相比于其他传输技术具备极大的优势;同时它需要更少的维护和更少的能源,更加节省地球上的宝贵资源。
三、光纤传输技术发展趋势在当今数字时代,信息的产生、传输、存储和计算的速度都在不断加快。
因此,如何提高通信传输速度和数据传输的效率成为新时期光纤通信技术的关键问题。
从技术角度,光纤传输技术未来的发展趋势主要有以下几个方面:1、以太网技术的升级:随着视频、云计算、物联网革命的不断推进,以太网技术也必须不断升级。
例如结合40GBASE-SR4带宽的高速光纤通信技术,将是未来数据中心十分优秀的选择;2、光子编码技术的推广:随着量子信息技术的发展,依托光子编码技术的数据传输方式正在变得越来越重要。
光纤通信技术的现状与未来发展趋势
光纤通信技术的现状与未来发展趋势一、概述光纤通信技术作为一种高速、高带宽的通信方式,已经成为了现代通信领域的主流技术之一。
随着信息化程度的不断提高,光纤通信技术也在不断地发展和完善。
本文将对光纤通信技术的现状和未来发展趋势进行探讨。
二、光纤通信技术现状1.技术特点光纤通信技术是一种基于光信号传输的通信方式。
相对于传统的电信号传输方式,光信号传输具有以下优势:(1)光信号传输速度快,带宽大。
理论上,光信号可以以接近于光速的速度进行传输,因此在长距离传输时具有更高的速度和带宽。
(2)光信号传输距离远。
由于光信号传输时的信号损耗小,相比较电信号能够更远距离传输信息,可达到几百公里乃至数千公里的距离。
(3)光信号传输安全性高。
光纤通信系统设计可在物理层面防范黑客攻击和窃听,具有更高的安全性。
2.应用领域光纤通信技术在现代通信领域中具有广泛的应用。
光纤通信技术主要应用于以下领域:(1)电话通讯:光纤通信技术被广泛应用于电话通讯,实现了跨城市、跨国、跨洲的电话通讯。
(2)网络通信:利用光纤通信技术,可以实现高速互联网接入,提供互联网服务及传输大容量数据。
(3)广播电视:在广播电视领域,光纤通信技术也发挥了重要的作用,实现了高清、多信道的广播电视传输。
(4)智能家居:光纤通信技术在智能家居中应用越来越普遍,可以实现智能家居设备的互联互通。
3.技术发展趋势随着信息量的爆炸式增长,光纤通信技术也在不断地进行革新和突破。
光纤通信技术的未来发展方向主要集中在以下几个方面:(1)全光网:全光网将光纤作为主干传输介质,使各种网络设备都通过光纤互联,实现完全的光信号传输。
这样的网络通信方式具有更高的传输速率、更低的能耗和更强的安全性。
(2)增加带宽:在光纤通信技术中,增加带宽一直是技术发展的重点之一。
当前光纤通信技术的带宽已经达到了数十Tbps的水平,但随着需求的不断增加,未来光纤通信技术的带宽还有很大的提升空间。
(3)提高光纤通信系统的可靠性:在光纤通信系统中,由于各种因素的影响,光纤通信系统可能会产生故障。
通信网络中光纤的应用现状及发展趋势
技 术 的发 展 需 要 得 到 光 纤 材 料 、制 造 工艺等 多项技 术 的支持 , 光纤 通 信
的 发 展 是 光 纤 、 件 、系 统 三 者 彼 此 器 发 展 , 同 促 进 的 结 果 , 同 种 类 的 共 不
通 信 光纤 是 为 不 同 层 次 网 络 服 务 的 , 为 了 满 足 新 的通 信 系 统 应 用 , 纤 研 光 究 人 员 应 不 断 地 开 发 出 新 型 的 通 信
光纤通信技术 中光纤的发展
巍子 体觉纤
与 常 规 光 纤 不 同 , 子 晶 体 光 纤 光 ( C ) 由 石 英 玻 璃 一 空 气 孔 微 小 结 P F是 构 组 成 的 光 纤 , 又 可 以 分 为 实 芯 光 其
种 光 纤 没 有 纤 芯 , 小 了 衰 耗 。增 长 减 了通 信 距 离 , 止 了色 散 导 致 的 干 扰 防 现 象 , 以 支 持 更 多 的 波 段 , 且 它 可 并 允 许 较 强 的 光 功 率 注 入 , 计 其 通 预 信 能 力 可 达 到 目前 光 纤 的 1 0倍 。对 0 于 其 究 竟 是 否 可 以 问世 , 们 拭 目以 我
大 光 纤 通 信 的 应 用 范 围 ,光 纤 通 信
的 F M 效 应 , 适 应 波 分 复 用 系 统 W 不
的需要 。
宽带觉髓输用葛 零色散党纤 薛
宽 带 非 零 色 散 平 坦 光 纤 以G.5 66 光 纤 为 例 , 特 点 是 在 工 作 波 长 范 其
围 内 色散 应 大 于 所 要 求 的 非 零 值 , 有
光 纤 的 空 气 中传 输 。从 理 论 上 讲 , 这
施 , 内外对常 规通信 光纤 的需 求进 国
国内外光纤光缆现状及发展趋势分析
国内外光纤光缆现状及发展趋势分析光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史.光纤光缆在我国的发展可以分为这样几个阶段:对光缆可用性的探讨;取代市内局间中继线的市话电缆和PCM电缆;取代有线通信干线上的高频对称电缆和同轴电缆.这两个取代应该说是完成了;现正在取代接入网的主干线和配线的市话主干电缆和配线电缆,并正在进入局域网和室内综合布线系统.目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域.1 光纤符合ITU-T 规定的普通单模光纤是最常用的一种光纤.随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550nm区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域.符合ITU-T 规定的截止波长位移单模光纤和符合规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进.光纤虽然可以使光纤容量有所增加,但是,原本期望得到的零色散因为不能抑制四波混频,反而变成了采用波分复用技术的障碍.为了取得更大的中继距离和通信容量,采用了增大传输光功率和波分复用、密集波分复用技术,此时,传输容量已经相当大的普通单模光纤显得有些性能不足,表现在偏振模色散PMD和非线性效应对这些技术应用的限制.在10Gb/s及更高速率的系统中,偏振模色散可能成为限制系统性能的因素之一.光纤的PMD通过改善光纤的圆整度和/或采用“旋转”光纤的方法得到了改善,符合ITU-T 规定的普通单模光纤的PMDQ通常能低于/km1/2,这意味着STM-64系统的传输距离可以达到大约400km.光纤的工作波长还可延伸到1600nm区.和光纤习惯统称为光纤.光纤的非线性效应包括受激布里渊散射、受激拉曼散射、自相位调制、互相位调制、四波混频、光孤子传输等.为了增大系统的中继距离而提高发送光功率,当光纤中传输的光强密度超过光纤的阈值时则会表现出非线性效应,从而限制系统容量和中继距离的进一步增大.通过色散和光纤有效芯面积对非线性效应影响的研究,国际上开发出满足ITU-T 规定的非零色散位移单模光纤.利用低色散对四波混频的抑制作用,使波分复用和密集波分复用技术得以应用,并且使光纤有可能在第四传输窗口1600nm区1565nm-1620nm 工作.目前,光纤还在发展完善,已有TrueWave、LEAF、大保实、TeraLight、PureGuide、MetroCor等品牌问世,它们都力图通过对光纤结构和性能的细微调整,达到与传输设备的最佳组合,取得最好的经济效益.为了在一根光纤上开放更多的波分复用信道,国外开发出一种称为“全波光纤”的单模光纤,它属于ITU-T 规定的低水吸收峰单模光纤.在二氧化硅系光纤的谱损曲线上,在第二传输窗口1310nm区1280nm-1325nm和第三传输窗口1550nm区1380nm-1565nm之间的1383nm波长附近,通常有一个水吸收峰.通过新的工艺技术突破,全波光纤消除了这个水吸收峰,与普通单模光纤相比,在水峰处的衰减降低了2/3,使有用波长范围增加了100nm,即打开了第五个传输窗口1400nm区即1350nm-1450nm区,使原来分离的两个传输窗口连成一个很宽的大传输窗口,使光纤的工作波长从1280nm延伸到1625nm.为了提高光缆传输密度,国外开发了一种多芯光纤.据报道,一种四芯光纤的玻璃体部分呈四瓣梅花状,涂覆层外形为圆形,其外径与普通单芯光纤相同见图1a.光纤的折射率分布采用突变型时,光纤的平均衰减在1310nm波长上为±/km;在1550nm波长上为±/km.这种光纤的接头采用硅棒加热可缩套管的方法见图1b,其接头损耗的平均值为,标准偏差为.2 核心网光缆我国已在干线包括国家干线、省内干线和区内干线上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括光纤和光纤.光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展.光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过.干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带.干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用.当前我国广泛使用的干线光缆有松套层绞式和中心管式两种结构,并且优先采用前者.松套层绞式光缆采用SZ绞合结构时的生产效率高,便于中间分线,同时也能使光缆取得良好的拉伸性能和衰减温度特性,目前它已获得广泛采用.骨架式光缆的设计原理虽然和松套层绞式光缆相似,但是目前的实际工艺技术难以实现这一设计目标,使光缆拉伸性能难于达到规定的要求.这一点已为国内有关的光缆产品检测所证实,为此.目前我国的干线网已不再使用骨架式光缆.在长途线路中,由于距离长、分支少,光缆在系统中所占费用比例相对较高.因此,干线光缆将通过采用光纤和波分复用、密集波分复用技术来扩大容量.光缆本身的基础结构己相对成熟,不会有大的改变.但是,光缆的某些防护结构和性能仍有待开发完善.例如,全介质光缆具有众所周知的优良防雷和防强电的性能,但它的直埋结构和防鼠性能始终不尽人意,是值得开发的课题.据国外报道,采用玻纤增强塑料圆丝销装结构和外护层中夹入玻璃纱层的结构,或者在护套料中掺杂%的驱兽剂微囊,都能取得良好的防鼠效果.海底光缆所受机械力,特别是拉力的作用,往往比陆地光缆要严峻得多.为此,海底光缆结构适应性的研究,以及光缆加强构件蠕变问题的研究,对确保光纤光缆的安全使用都是很重要的.据报道,针对使用环境条件开发了某些实用产品,例如,8000m深海用的轻型光缆,2000m深海、有船只拖挂危险地区用的轻铠光缆,1500m深海、多岩石、有船只拖挂危险地区用的单铠光缆,400m深海、多岩石、多浪、有船只拖挂危险地区用的单铠光缆,200m深海、多岩石、易磨损和压碎、有船只拖挂危险地区用的专门铠装光缆,以及防鲨鱼用的特殊光缆.光纤的氢损问题在海底光缆中更加引入关注.据报道,普通单钢丝铠装和双钢丝铠装的光缆,经8-10年之后,在1550nm波长上可测试到的氢损.在光缆填充物中加入吸氢材料和采用金属密封管作松套管,则没有出现光纤的氢损现象.3 接入网光缆接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数.特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的.接入网使用普通单模光纤和低水峰单模光纤.低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用.接入网用光缆中广泛采用光纤带型式,它可使光缆适应芯数大和光纤集装密度高的要求,而且可以通过光纤带整带接续的方式提高光缆接续效率.但是,在小芯数光缆情况下,也直接采用分立的光纤.由于光纤带光缆中光纤集装密度增大,可能损害光缆的拉伸性能和衰减温度特性,以及有可能损害光纤的传输衰减.因此,在获得大芯数、小外径要求的同时,光纤带光缆还有许多课题值得研究.接入网光缆主要用于室外,目前有松套层绞式、中心管式和骨架式三种类型.虽然这些结构在国内都得到应用,但是都还需要在获得高集装密度、小尺寸、良好性能、便于制造、低成本和便于使用例如便于分线和下线等方面经受考验.在中心管式光缆中,为了获得更大的芯数,往往采用增大光纤带芯数的方法,例如,采用24芯光纤带.据报道:采用24芯光纤带生产864芯的光缆,可以作到大于目前正式采用的1000芯骨架式光缆的集装密度.这种24芯光纤带由两根12芯子带构成,要求既要保持整带的稳定和牢固,又要易于手工分成两根结构独立完整的12芯带,便于整带熔接.松管结构中的光纤与松管壁之间有较大的空隙.据国外报道,如果采用柔软聚氯乙烯制造的半紧套管集装12根光纤,管外径为1.4mm,壁厚为0.2mm,则管子的截面积只有常规松套管的大约30%.不用中心加强构件,用螺旋绞或SZ绞方式把12根这样的半紧套管绞合成缆芯,然后在缆芯外加上中心管式结构的护套,构成144芯光缆.这种光缆适合于在管道内用牵引方法或气送方法安装.国外目前实际使用的骨架式光缆的最大芯数为1000芯,在它的骨架上有13个槽,共可放入125根8芯光纤带,这种8芯带可以方便地分成两个4芯带.近年来,骨架式光缆在减小光缆外径和重量、增加光缆的柔软性和改善光缆使用性能方面,也不断有所探讨和报道.最早的骨架式光纤带光缆采用螺旋槽结构,为了和松套SZ层绞式光缆一样便于下线,骨架式光缆也推出了SZ槽结构.光纤带在其厚度方向极易弯曲,在其宽度方向很难弯曲,即使强迫在宽度方向弯曲,则一定会使光纤带发生折转,同时会使光纤带两边的光纤产生一定的应力.据报道,通过采用专门的骨架槽截面的设计,可以适应光纤带的这种折转.近年来在减轻光缆重量方面也有一些探索,为了减少加强构件重量而采用非金属FRP加强构件代替钢绞线;为了减少光缆重量而干用内层为泡沫聚乙烯外层为实心聚乙烯的骨架和全部为泡沫聚乙烯的骨架,但为了保持骨架槽的内壁表面光滑,这两种骨架中采用内层为泡沫聚乙烯外层为实心聚乙烯的骨架更适用.4 室内光缆室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输.并目还可能用于遥测与传感器.国际电工委员会IEC在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分.局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定.综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑.多模光纤虽然不再用于核心网和接入网,但芯径/包层直径为/125μm的渐变型多模光纤在室内综合布线中仍有较多的应用,今后也可能应用50/125μm渐变型多模光纤.这种情况与综合布线系统的现有技术状况有关,随着单模光纤系统的发送模块、接收模块和相关设备成本的降低,本身价廉的单模光纤仍然有可能取代综合布线用的多模光纤.随着我国FTTH、FTTC系统的采用和各种要求的智能大厦的建设,要求越来越多的室内光缆产品投入应用.目前所用的综合布线光缆芯数较小、缆芯不填充油膏、防火性能要求只限于阻燃或不延燃,这些光缆在品种、结构和性能等方面还急需进一步开发、完善和提高.在布线光缆所用的光纤类型方面,国外正在探索采用多芯光纤,例如前面提到的四芯光纤,这样可使光缆外径小、重量轻、柔软性好.室内光缆的防火性能应是基本要求之一.传统的PVC护套虽具有耐延燃性,但其防潮性能较差,不宜用于室外.据报道,国外已开发了室内室外兼用的引入光缆或下杆光缆,它们既能耐室外低温和紫外线辐射、又能阻燃和便于弯曲布线.这种光缆采用PVC紧套光纤、吸水膨胀粉干式阻水和低烟无卤阻燃护套.随着通信业务的急剧增加,局内光缆布线的芯数将增加数倍,减小尾缆的直径,以便在有限的机房空间内布放更多的终端模块,就显得很重要.据国外报道,为了适应机房内的这种要求,已开发了两种微型光缆,一种的外径接近普通紧套光纤外径,为1mm;另一种的外径与普通的涂覆光纤一样,为0.25mm.外径1mm的光缆见图3,其结构与常规单芯光缆相似,采用0.5mm直径的UV固化的二次涂覆光纤、芳纶纱加强和聚酰胺护套.外径0.25mm的光缆,第一种结构与常规的紧套光纤相似,采用涂覆光纤和由UV固化树脂涂覆的加强构件组成的外套见图4a;另一种采用涂覆光纤和由的12根层绞钢丝与UV固化树脂组成的外套见图4b.据报道,还开发了一种单芯矩形软线和由这种软线构成的8芯软线见图5.8芯软线由8根单芯软线并列再加上总护套构成,又可方便地再分成8根单芯软线.5 电力线路中的通信光缆光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属.这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路.用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式ADSS 结构和用于架空地线上的缠绕式结构.ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用.国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要.但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善.ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品.缠绕式光缆通常芯数较少,因其布放方法需要专门工具,比较麻烦,在我国似无需求和生产.据国外报道,缠绕式光缆在大芯数结构和结构的耐热性方面都有新的研究.在高压电力线路同杆路敷设的另一类光缆是光纤架空复合地线OPGW.它把光纤放在电力线路的保护地线中,既用于通信,又作保护地线.这种光缆往往在新建地线和更换旧地线时才可能采用.目前国内已能生产这类产品,但在产品结构和性能方面也还有待进一步完善.在OPGW中采用金属管作松套管,除了有利于防上光纤发生氢损之外,还可很好的保证中心管中的光纤余长,提高光缆强度,提高容许的短胳电流和减小低温附加衰减.6 汽车用光缆由于汽车的对发动机的综合监视、汽车诊断、智能信息系统、光电显示和可靠性、安全性的需要,光纤的应用已开始进入汽车之中.据国外报道,在汽车总线中加入了一种带微型扎纹管的POF聚合物光纤光缆,能用于智能车的导航、无线电收音机、光盘唱机、高保真度系统和无线电话.由于POF能够不受干扰地实时工作,从而确保汽车的安全要求.突变型折射率分布POF的衰减为150dB/km,100m长度上的数据传输速率为50Mb/s.如果采用氧化聚甲基丙烯酸甲酯生产的渐变型折射率分布光纤,预期传输衰减可降低到10dB/km和数据传输速率5Gb/s.目前,我国的干线光缆结构已较成熟.接入网光缆、室内光缆和电力线路光缆等都还处于发展中.为了适应光通信的发展需要,我国在光缆结构改进、新材料应用和性能提高等方面都还有进步.。
光纤通信技术的研究现状与未来发展
光纤通信技术的研究现状与未来发展
目前,光纤通信技术已经获得了快速发展,不断超越传统的电信号传
输方式。
其中的一项关键技术是光纤放大器,能够增强信号的强度,提高
传输距离和传输容量。
另外,多级光纤光放大器的研究也取得了重大突破,能够实现更高的增益和更长的传输距离。
光纤通信的速率也在不断提高。
传统的光纤通信系统使用的是单模光纤,其带宽有限。
而多模光纤能够同时传输多个模式的光信号,从而提高
了传输速率。
此外,利用波分复用、频分复用等技术,可以将不同波长或
频率的光信号进行叠加传输,进一步提高了传输速率。
1.增大带宽和提高传输速率:随着互联网和数据通信需求的不断增加,需要更大的带宽和更高的传输速率。
研究人员正在努力开发新的材料和结构,以实现更高的带宽和传输速率。
2.提高传输距离和降低损耗:目前,光纤通信的主要限制是信号的衰
减和传输距离的限制。
研究人员正在研究如何减小信号的损耗和提高传输
距离,包括开发新的纤芯材料、改善纤芯结构等。
4.降低成本和提高可靠性:随着技术的不断进步,光纤通信的成本已
经大幅降低。
未来,研究人员将继续努力降低光纤通信系统的成本,并提
高其可靠性和稳定性。
总的来说,光纤通信技术在信号传输速度、传输距离和可靠性方面的
不断改进,将为人们带来更快、更稳定的通信服务。
未来,随着更多的应
用场景的出现,光纤通信技术还将继续发展和完善。
光纤的研究现状及发展趋势讲义(PPT 68页)
Ë¥ ºÄ (dB/km
16
G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(4)
光缆参数
G.652A
光缆链路 PMD 特性
光缆段数 M,
概率 Q,%
PMD 系数链路设计最大值 PMDQ,ps/√km
20.01.2020
G.652B
20 0.01 0.5
G.652C
20 0.01 0.5
17
三个子类光纤的差异
色散特性
C
λ min&λ max ,nm
波
Dmin ,psቤተ መጻሕፍቲ ባይዱnm.km
段
Dmax ,ps/nm.km
色散符号
L
λ min&λ max ,nm
波
Dmin ,ps/nm.km
段
Dmax ,ps/nm.km
色散符号
未成缆光纤 PMD 系数,
ps/√ km
20.01.2020
G. 655A
1530 &1565 0.1 6.0
为适应于不同的传输系统,新标准将 G.652光纤分成以下三个子类: G.652A
G.652B
G.652C 其应用范围是:
20.01.2020
10
三个子类光纤的应用范围
◇G.652A 主要用于 G.957接口标准的SDH传 输系统和G.691带光放大单通道的STM16SDH传输系统;
◇G.652B主要用于 G.957接口标准的SDH传 输系统和G.691带光放大单通道SDH传输系 统及 G.692带光放大STM-64SDH的WDM传输 系统;
WDM系统中的工作波长,此时将诱发 四波混频,影响传输质量。
(该慨念正处于研究之中)
光纤通信的研究现状与进展趋势
光纤通信的研究现状与进展趋势摘要:伴随着经济的快速发展,社会进步,用户们需求不断提升,当今社会的发展已经进入了信息化的新时代。
特别是经历近40年的研究发展,光纤、光缆、器件、系统的品种不断更新,性能也慢慢完善,已使光纤通信成为信息高速公路的传输平台。
光纤通信技术的问世与发展给世界的通信业带来了革命性的变革。
文章首先回顾光纤通信的特点,几十年中的进步历程,发掘出比较具象的基本特征。
通过比较不同类型的通信方式,阐明了我国的光纤通信现状,整理分析世界各国光纤通信的当前状况及未来发展,综述怎样使我国的光纤通信技术向更完善的方向发展。
关键词:光纤通信;特点;发展;现状ABSTRACT:Along with economic development, social progress, constantly improve the user demand, today's society has gradually become a new era of information. The birth and development of optical fiber communication technology has brought a revolutionary change to the world communication industry. Especially after nearly 40 years of research and development, optical fiber, optical fiber cable, device, system of varieties of constantly updated, gradually improve performance, transmission platform has to make optical fiber communication become the information highway. This paper first reviews the history of optical fiber communication progress decades, dig out the basic characteristics of comparative concrete. Through the communication mode to compare different types of optical fiber communication, expounds the current situation of our country, analysis of the current situation of finishing optical fiber communication all over the world and the future development of optical fiber communication technology, how to make China's development to a more perfect direction.KEYWORDS:Optical Fiber Communication; Characteristics; Development; Present Situation;1.引言光纤通信技术的应用为通信技术的快速发展提供了的支持, 其主要是通过光波在光纤线路中的传输从而实现通信功能的。
光纤通信现状及发展趋势48页PPT
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
光纤通信现状及发展趋势
31、别人笑我太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望, 辛勤耕 耘,忍 受苦楚 。我一 试再试 ,争取 每天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ,我个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
48
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衰耗(dB/km
16
G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(4)
光缆参数
G.652A
光缆链路 PMD 特性
光缆段数 M,
概率 Q,%
PMD 系数链路设计最大值 PMDQ,ps/√km
2020/9/17
G.652B
20 0.01 0.5
G.652C
20 0.01 0.5
17
三个子类光纤的差异
波长(nm) 标称值范围(μm)
容差 标值值(μm) 容差(μm)
最大值 最大值
原标准 1310 8.6-9.5 ±10% 125.0
±2 1 2.0%
2020/9/17
新标准 1310 8.6-9.5 ±0.7μm 125.0
±1 0.8 2.0%
9
■G.652光纤分成了三个子类
为适应于不同的传输系统,新标准将 G.652光纤分成以下三个子类: G.652A
2020/9/17
3
单模光纤发展方向
◆在G.652基础上: 降低1383nm水峰,使S波段用于传输; ◆在G.655基础上: 能得到不同色散、色散斜率及有效面
积组合,满足不同的传输系统。
2020/9/17
4
G.652光纤标准的演进及未耒走向
■标准内容划分更加准确, ■光纤几何参数的容差变小, ■G.652光纤分成了三个子类, ■对光纤光缆的PMD作了明确规定, ■新增了DGD的要求, ■非线性系数的研究, ■对扩展波段光纤的研究。
光纤的研究现状及发展趋势
2020/9/17
1
光通信技术发展:满足大容量、 长距离、高速率要求。
光器件技术与光纤技术的研究和发展: ◇ EDFA的发明:
◇ DWDM的出现:
◇ 高速激光器的出现:
上述技术的应用导致光纤中高密度光能量, 诱发非线性效应,影响传输质量。
◇光纤技术的新突破。
2020/9/17
≤1260
筛选应力,Gpa
≥0.69
≥0.69
≥0.69
2020/9/17
13
G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(2)
光纤参数
G.652A
G.652B
G.652C
宏弯衰减,dB(37.5mm ≤0.5(1550nm) ≤0.5(1550nm) ≤0.5(1550nm)
半径,100 圈)
G.652B
G.652C 其应用范围是:
2020/9/17
10
三个子类光纤的应用范围
◇G.652A 主要用于 G.957接口标准的SDH传 输系统和G.691带光放大单通道的STM16SDH传输系统;
◇G.652B主要用于 G.957接口标准的SDH传 输系统和G.691带光放大单通道SDH传输系 统及 G.692带光放大STM-64SDH的WDM传输 系统;
0.35
****
0.35
16XX*nm(XX≤25nm)衰减系数 最大值,dB/km
0.4
0.4
2020/9/17
15
典型的朗讯G.652C光纤衰耗曲线
1.4 1.2
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0
2020/9/17
1000 1040 1080 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1390 1430 1470 1510 1550 1590
2
ITU-T有关光纤方面的标准
◇ G.650 单模光纤相关参数的定义和试验方法; ◇ G.651 50/125μm多模渐变型折射率光纤光缆
特性; ◇ G.652 单模光纤光缆特性; ◇ G.653 色散位移单模光纤光缆特性; ◇ G.654 截止波长位移型单模光纤光缆特性; ◇ G.655 非零色散位移单模光纤光缆特性。
不规定
待定**
待定**
14
G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(3)
光缆参数
G.652A G.652B G.652C
1310nm 衰减系数最大值,dB/km 0.5
0.4
0.4
yyyynm***(1383-1480nm)衰减 系数最大值,dB/km
1550nm 衰减系数最大值,dB/km 0.4
四波混频,影响传输质量。
(该慨念正处于研究之中)
2020/9/17
7
■光纤几何参数的容差变小
传输系统的需求: ◇光纤接头对光纤MFD容差和纤芯 同心度偏差的依赖; ◇ PMD指标依赖于纤芯不园度。
客观的可能性: ◇光纤制造技术的提高。
2020/9/17
8
G.652光纤几何属性参数
MFD
包层直径
芯同度偏差 包层不园度
≤0.5(16XX*nm) ≤0.5(16XX*nm)
最小零色散波长λ min,nm
最大零色散波长λ max,nm
零色散波长最大斜率
1300 1324 0.093
1300 1324 0.093
1300 1324 0.093
Smax,ps/nm2.km
未成缆光纤 PMD 系数 最大值,ps/√km
2020/9/17
2020/9/17
11
三个子类光纤的应用范围
◇G.652C(波长段扩展的非色散位移单模 光纤,又称为低水峰光纤)除了与 G.652B光纤的适用范围相同之外,这类 光纤允许G.957接口标准的传输系统使 用在1360nm~1530nm之间的扩展波段。
2020/9/17
12
G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(1)
2020/9/17
5
■标准内容划分更加准确
原标准的目录内容:
“光纤特性”、
“工厂长度指标”、
“基本光缆段指标”。
修改后标准的目录内容:
“光纤属性”、
“光缆属性”、
“链路属性”。
2020/9/17
6
光纤属性中提出的新概念
“色散的纵向均匀性”
∵光纤在某一波长上的局部色散值降 到一个很小值,且这一波长又接近 WDM系统中的工作波长,此时将诱发
G.652B与G.652A的不同之处:
(1)、提出了L波段16XXnm处的衰减指标;
(2)、因为传输速提高到STM-64,所以对光缆的 PMD指标提出要求。
G.652C与G.652A、G.652B的不同之处:
(1)、除L波段16XXnm处的衰减指标外,对 1383nm-1480nm波段中的某一波长处的哀减将作 要求。
光纤参数
G.652A
G.652B
G.652C
模场直径,μm 1310nm 包层直径,μ8.6~9.5)±
0.7
0.7
0.7
125±1
125±1
125±1
芯同心度误差,μm
≤0.8
≤0.8
≤0.8
包层不圆度,%
≤2
≤2
≤2
光缆截止波长,nm
≤1260
≤1260