光纤通信技术论文光纤通信新技术论文
光纤通信技术论文
光纤通信技术论文光纤通信技术的出现,实现了数据的高速率,大容量的通信,下面是店铺整理了光纤通信技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!光纤通信技术论文篇一浅议光纤通信技术摘要:光纤通信技术的出现,实现了数据的高速率,大容量的通信,随着通信技术的快速发展,光纤通信的应用范围将更加广泛,其相关技术的发展也将受到更广泛的关注。
文章通过论述光纤通信技术的概念,优点,以及光纤通信相关技术的发展,对光纤通信技术的相关知识进行了概述。
关键词:光纤通信;通信系统;优点;发展随着科学技术的迅猛发展,通信领域内的各种新型技术悄无声息的进行着演化,光纤通信技术的出现给通信领域带来了一场革命,使利用光纤作为传输媒介实现光传输变为了现实,实现了高速率,大容量的数据通信,光纤通信因此得到了业内人士的青睐,得到了快速的发展。
经过半个世纪的研发,光纤通信技术应用于生活中的各个领域,但就目前的光纤通信技术而言,人类开发的仅是其潜在能力的5%左右,仍有巨大的潜力等待开发,因此光纤通信技术的应用前景将十分广阔,光纤通信技术将向更高水平,更深层次发展。
1 光纤通信技术概述光纤通信技术,即利用光波作为信息载体,使用光导纤维作为传输媒介进行信号传输,达到信息的传递,其中光导纤维由纤芯,包层和涂层组成,利用纤芯和包层的折射率不同,实现光信号在纤芯内的全反射进一步实现光信号的传输。
从原理上看,光纤通信系统由光源,光发射机,光纤,光接收机和光检波器构成,光纤通信系统可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统,其中数字光纤通信系统应用更为广泛,所有数字光纤通信系统都是以一连串的“0”和“1”组成的比特流方式进行通信。
数字光纤通信系统的原理是,在信号的发送端将所要发送的信息进行A/D转换,利用转换后的数字信号调制光源器件,经调制后的光源器件会发出携带信息的光波,即当数字信号为“1”时,光源器件发送一个光脉冲,当数字信号为“0”时,光源器件不发送脉冲,光波经光纤传输后到达接收端,在接收端,光接收机通过光检波器检测所需信号,再进行D/A转换,恢复为原来的信息,完成信息的一次传递。
光纤的论文
编号:审定成绩:****大学(论文)设计(论文)题目:光纤学院名称:学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:2011 年12 月摘要光纤自发明过后,不断的发展,不断的更新换代,人们越来越离不开光纤了。
光纤分为石英光纤,单漠和多模光纤,越变式和渐变式光纤。
光纤的应用广泛,尤其在通信、医学和传感器方面得到了发挥。
光纤的作用巨大,并且其功能还在拓展之中,光纤完全可以取代铜制的导线,并且更加的节约。
光线的传输应用了光的直线传播、折射,以及全发射的原理,光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质,光从中心传播时遇到光纤弯曲处,会发生全反射现象,而保证光线不会泄漏到光纤外。
光纤通信具有很多的优点,在特殊的危险的场合被广泛利用,光纤通信也因此成为了主要的传输方式。
光纤的传输并不是完美无瑕的,其受到诸多的影响。
造成光纤损耗的原因有很多,其包含了吸收损耗,散射损耗,其他损耗。
光波通过光纤材料转换时,一部分转换成了其他形式的能量。
散射损耗由于材料不均匀将光能辐射出光纤导致的损失。
在光线中,信号的不同模式或不同频率在传输时具有不同的群速度,因而到达终端时会出现传输时延差,从而引起信号畸形,这种现象统称为色散。
光纤非线性特性分为喇曼散射、布里渊散射和折射率扰动。
光纤通信是一种以光导纤维为传输介质的通信方式,是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。
光纤把传送的信息先变成电信号,然后调制成光信号,并通过光纤传播;最后接收端将接收到地光信号后变成电信号,经解调后恢复原信息。
光纤通信系统主要由光发射机、光纤、光接收器以及光中继器组成。
光纤通信系统是以光为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。
光纤通信系统是指音、图象、数据等业务通过信源编码所得到的信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,在终端提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。
光纤通信技术论文
光纤通信技术论文论光纤通信技术的特点和发展趋势摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
光纤通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到十分重要的作用。
本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势。
关键词:光纤通信技术特点发展趋势接入技术引言近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。
同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。
1.光纤通信技术定义光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。
在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。
光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。
2.光纤通信技术的特点2.1 频带极宽,通信容量大。
光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。
对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。
因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
2.2 损耗低,中继距离长。
目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤;此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。
如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。
光纤通信相关论文范例与现代光纤通信传输技术的应用相关论文答辩
光纤通信相关论文范例与现代光纤通信传输技术的应用相关论文答辩【摘要】光纤技术的发展与在传输技术中的应用,使得现代化通信技术呈现出方便快捷的特点,在很大程度上满足了人们在日常的生产及生活活动中对即时、高频率、大容量的通信需求,本文就此阐述光线通信传输技术的应用。
【关键词】光纤通信,通信传输,技术应用光纤通信技术自问世以来,因为其特殊的物理特点,而具有较大的通信容量并且传输距离长、资源丰富并且抗干扰能力强等特点,而广泛应用于各种通信网络,包括、广播、电视及计算机网络等领域,以满足人们日益增加的广泛的生活和业务需要。
一、光纤通信传输技术的特点1、频带宽,通信容量大光纤与传统的传输媒介带宽相比,光纤的带宽远比传统的大。
在只有一个单波长的光纤通信系统中,由于存在终端设备的制约,使得光纤带宽大的优点不能够充分的发挥。
通过采用光纤数据传输技术,能够将这个问题解决。
频带宽对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义,否则,不能够满足未来宽带综合业务数字网发展的需要。
2、损耗低,中继距离长目前实用石英光纤的损耗可低于0。
2dB、km,比其它任何传输介质的损耗都低,若将来采用非石英系极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降至10~9dB、km。
由于光纤的损耗低,所以能实现长距离中继,这说明建设光纤通信系统能够减少通信系统建设的成本,对提高通信系统的可靠性和稳定性有特别的意义。
3、抗电磁干扰光纤是绝缘体材料,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,还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。
这一特性在军事领域和电气领域有很大的用途。
4、无串音干扰,保密性好传统的通信系统中,载体所携带的信息很容易被窃听,并且泄露出去,所以传统的通信系统在对信息的保密工作上做得不好。
光波在光缆中传输,干扰的现象不会发生,很难从光纤中泄漏出去,即使在转弯处,弯曲半径很小时,漏出的光波也十分微弱,若在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂效果更好,这样,即使光缆内光纤总数很多,也可实现无串音干扰,在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
现代光纤通信技术论文
现代光纤通信技术论文随着网络的开展,大量的信息进行发送、传输、接收使信息传输操作面临严峻的形势。
我国正在建立信息高速公路,综合考虑传输速度快、信息量大、出错率小等因素,光纤传输最为适合。
光纤全称光导纤维,由玻璃或者塑料制成的纤维,由包层、内芯和树脂涂层三局部组成,每根光纤内芯很细,由包层保护,光纤聚集在一起形成光缆。
光纤又分为单模光纤和多模光纤。
光纤通信采用光波传输,通信带宽大、抗干扰性好和信号衰减小等优点,成为了现在主流传输方式,它是一个庞大的系统,由每一局部协调运行。
近几十年来,通信技术开展迅速,随着通信技术要求越来越高,光纤通信具有带宽高、出错率小、传输快速等特点,使其逐渐走进人们视野,成为应用最广泛的通信技术。
目前,我国主干网根本上也都是光纤通信,但仍存在一些缺乏。
为了更好、更平安的通信,我们需了解光纤通信技术的开展史。
光纤通信技术起源于国外,20世纪五六十年代,开始研制出光纤,但那个时候光纤的损耗高达每千米358分贝。
后又经过英国科学家几年的研究,研究出理论损耗可以减少到每千米19分贝的新型光纤。
接着日本也开始研究光纤,但还是没能到达最低损耗。
最后,康宁公司采用粉末法研制出了每千米损耗20分贝的石英光纤。
最近,掺锗石英光纤损耗降到了每千米0.2分贝,已经到达了石英光纤理论上提出的最低损耗极限。
3 光纤通信技术光纤采用光波通信,光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用全反射原理来传输信息的材料。
光纤的发射装置的一端采用发光二极管或者一束激光将光脉冲传输至光纤,另一端接收装置采用光敏元件检测脉冲信号。
光纤又分单模光纤和多模光纤,单模光纤的直径在8um-10um之间,多模光纤的直径有50um和62.5um两种。
两者相比,单模光纤的传输距离更长。
3.2 光纤通信技术的特点3.2.1 传输带宽高、容量大光纤与双绞线和同轴电缆相比,其传输带宽高及信息容量大。
带宽高和光纤的直径没有直接关系,即:不会由于光纤的直径大而带宽高。
光通信技术论文
光通信技术论文光通信是一种利用光波作为载波在自由空间中直接进行通信的一种方式,下面是店铺整理了光通信技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!光通信技术论文篇一无线光通信技术摘要:随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。
在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。
但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里",如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。
关键词:高速率数据传输系统构成随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。
在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。
但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里",如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。
无线光通信因为无需频率申请,机型小方便架设,能够简单的解决最后一英里的问题,为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案。
无线光通信可在以下一些范围发挥重要作用:·可以作为预防服务中断的光纤通信和微波通信的备份;·可以应用于移动通信基站间的互连,无线基站数据回传;·应用于近距离高速网的建设以及最后一英里接入;·不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方;·在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合;·用于企业内部网互连和数据传输。
光纤通信原理论文
光纤通信原理论文第一篇:光纤通信原理论文光纤通信原理论文浅谈掺铒光纤放大器光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心。
从20世纪80年代后期开始,掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。
WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。
成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。
光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。
在使用光纤的通信系统中,不需将光信号转换为电信号,直接对光信号进行放大的一种技术。
掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一。
掺铒光纤放大器的工作原理:掺铒光纤放大器主要是由一段掺铒光纤(长约10-30m)和泵浦光源组成。
其工作原理是:掺铒光纤在泵浦光源(波长980nm或1480nm)的作用下产生受激辐射,而且所辐射的光随着输入光信号的变化而变化,这就相当于对输入光信号进行了放大。
研究表明,掺铒光纤放大器通常可得到15-40db的增益,中继距离可以在原来的基础上提高100km以上。
那么,人们不禁要问:科学家们为什么会想到在光纤放大器中利用掺杂铒元素来提高光波的强度呢?我们知道,铒是稀土元素的一种,而稀土元素又有其特殊的结构特点。
长期以来,人们就一直利用在我学器件中掺杂稀土元素的方法,来改善光学器件的性能,所以这并不是一个偶然的因素。
另外,为什么泵浦光源的波长选在980nm或1480nm呢?其实,泵浦光源的波长可以是520nm、650nm、980nm、和1480nm,但实践证明波长980nm的泵浦光源激光效率最高,次之是波长1480nm的泵浦光源。
掺铒光纤放大器的基本结构:EDFA的基本结构,它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤,芯径3-5微米,掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。
通信工程中的光纤通信技术
通信工程中的光纤通信技术在当今信息高速传播的时代,通信技术的发展日新月异,其中光纤通信技术以其独特的优势,成为了通信领域的中流砥柱。
光纤通信,就像是信息世界的高速公路,为我们的生活带来了前所未有的便利和变革。
光纤通信,顾名思义,就是利用光纤作为传输媒介来传递信息的通信方式。
那么,光纤到底是什么呢?它其实是一种由玻璃或塑料制成的纤维,直径非常细,比人的头发丝还要细很多。
可别小看这细细的纤维,它内部的结构可是相当精妙。
光纤的核心部分是纤芯,它负责传输光信号。
而在纤芯的外面,有一层包层,其折射率比纤芯低。
这一结构使得光信号能够在纤芯内实现全反射,从而沿着光纤高效地传输。
与传统的通信方式相比,光纤通信具有许多显著的优点。
首先,它的传输容量极大。
一根细细的光纤,就能够同时传输大量的数据、语音和视频等信息,其传输速率可以达到每秒几十甚至上百吉比特。
这意味着我们可以在瞬间完成大量信息的传递,无论是观看高清电影、进行视频通话,还是下载大型文件,都能享受到快速流畅的体验。
其次,光纤通信的传输损耗极低。
光信号在光纤中传输时,能量的损失非常小,这使得信号能够传输更远的距离而不需要频繁的中继和放大。
相比之下,传统的铜线通信在长距离传输时会有较大的信号衰减,需要增设许多中继设备来保持信号的强度和质量。
再者,光纤通信具有很强的抗干扰能力。
由于光信号在光纤中传输,不受外界电磁干扰的影响,因此能够保证信息传输的准确性和稳定性。
这在一些对通信质量要求极高的场合,如军事、医疗和金融等领域,显得尤为重要。
光纤通信技术的应用范围非常广泛。
在长途通信领域,它构建了全球通信网络的骨干,让世界各地的人们能够实时交流和共享信息。
在城市通信中,光纤到户(FTTH)技术的普及,使得我们在家中就能享受到高速的宽带网络,满足了人们对于高清视频、在线游戏等高速数据业务的需求。
在数据中心,大量的服务器和设备之间通过光纤进行高速的数据交换,提高了数据处理和存储的效率。
我国光纤通信技术论文
我国光纤通信技术论文1.1损耗低,传输距离远与一般的通信相比,光纤的损耗率要低得多。
目前,光纤的损耗可以低达0.2dB/km。
中继光放大器间距可达100多km,而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。
因此,除了用户到小站间仍使用铜电缆,其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。
光纤通信在长距离传输中的优势特别明显。
目前光纤通信的最长通信距离达到10000m以上。
1.2抗干扰力量强与其他光缆相比,光纤通信具有特别明显的优点———抗电磁干扰力量极强。
光纤通信设备的主要成分是SiO的应用给光纤通信技术带来无可比拟的优势。
由于石英具有极强的抗腐蚀性和绝缘性,因此,应用到光纤通讯设备上使其同样具有较强的抗干扰力量。
光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰,这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。
1.3平安性和保密性高由于光纤主要依靠光波的全反射原理进行传输,光信号完全被限制在包层内,光波泄露的现象很少发生。
而且一个光缆内的许多光纤线之间也不会相互干扰,因此,光通信的抗干扰力量很强,保密性和平安性特别高。
此外,光纤的重量很轻、体积较小,这样既节约空间又使得设备的安装特别便利。
另外,用来制作光纤通信设备的原材料越来越丰富,而且价格低廉,稳定性好,同时受环境温度影响小,使用寿命很长。
光纤通信技术这些优势使其在日常生活中的应用范围和领域越来越广。
2光纤通信技术在我国的进展现状2.1一般单模光纤的现状光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。
目前,一般单模光纤是我们生活中最常见的光纤。
单模光纤只能传输一种模式的光,且对光源的谱宽及稳定性都有较高的要求。
随着光纤通信技术的进展,单模光纤的传输距离和信息容量也在不断增加,G652.A光纤的性能还能进一步优化和提高。
符合ITUTG654规定的截止波长的单模光纤和符合G653规定的单模光纤是对G652.A光纤进行了改进。
2.2接入网光缆的进展现状光纤接入网指的是以光纤为主要媒质实现接入网的信息传送。
光纤通信论文六篇
光纤通信论文六篇光纤通信论文范文1光纤通信是一种以光线为传媒的通信方式,它主要利用光波实现信息的传送。
光纤通信技术最基本的系统组成有三大板块,主要有:光的放射、接受和光纤传输。
该通信系统可以单独进行数字信号或者模拟信号的传输,也可以进行类似于多媒体信息和话音图像多种不同类别的信号的混合传输。
光纤通信的基本特征如下。
1.1宽频带,大容量在光纤通信技术中,光纤可容纳的传输带宽高达50000GHz。
光源的调制方式、调制特性以及光纤的色散特性确定了光纤通信技术系统的容许频带。
比如说,有一些单波长光纤的通信系统,通常使用的是密集波的分复用等简单一些的技术,从而避开通信设备存在瓶颈效应等电子问题,促使光纤宽带发挥乐观的效应,增加光纤传输的信息量。
1.2抗干扰光纤通信有一个特殊好的优点,就是它拥有极强的抗电磁干扰力量。
由于光纤通信的主要制作原料——石英,具有极强的绝缘性、抗腐蚀性,所以光纤通信具有极强的抗干扰力量。
光纤通信也不会受到电离成的变化、太阳黑子的活动和雷电等电磁干扰,更不会在意人为释放电磁的影响,石英为光纤通信技术带来了巨大的优势。
光纤的质量轻、体积小,既能有效节约空间又能保证安装便利。
而且,制作光纤的原始材料来源丰富,成本低廉,温度稳定度高、稳定性能好,所以使用寿命一般都很长。
光纤通信优势明显,促成了光纤通信技术在现代生活中的广泛应用,并且这个应用过的范围还在不断的拓展。
2光纤通信技术进展特点2.1扩大了单一波长传输的容量当今社会仅单一波长传输的容量就高达40Gbit/s,并且相关部门在这个基础上已经开头讨论160Gbit/s的传输技术。
在讨论40Gbit/s以上的传输技术时,应当对光纤的PMD做出详细的要求。
2021年,美国优先在LTU-TSG15会议中提出了将新的光纤类别引入40Gbit/s系统的倡议。
并且认为在PMD传输中一些问题有待探讨。
我们坚信在不久的将来,举世瞩目的特地的40Gbit/s的光纤类型将会消失。
光纤技术论文
光纤技术论文光纤作为一门新兴技术,近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,下面是店铺整理了光纤技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!光纤技术论文篇一光纤技术的应用0 引言光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。
光纤通信作为一门新兴技术,近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。
1 光纤的概述光纤即为光导纤维的简称。
光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。
光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下优点:1)通信容量大、传输距离远;2)信号串扰小、保密性能好;3)抗电磁干扰、传输质量佳;4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输;5)材料来源丰富,环境保护好;6)无辐射,难于窃听;7)光缆适应性强,寿命长。
2 光纤通信技术发展的现状目前,光纤通信技术已有了长足的发展,新技术也不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并不断扩大了光纤通信的应用范围。
2.1 波分复用技术波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。
根据每一信道光波的频率(或波长)不同,将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器),将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。
在接收端,再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。
由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。
自从上个世纪末,波分复用技术出现以来,由于它能极大地提高光纤传输系统的传输容量,迅速得到了广泛的应用。
1995年以来,为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题,密集波分复用技术成为国际上的主要研究对象。
DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量,经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。
浅析光纤通信技术的应用及发展趋势探讨通信最新论文
浅析光纤通信技术的应用及发展趋势探讨通信最新论文摘要:文章阐述了光纤通信的特点及其应用,并对其今后发展的方向做出了探讨。
关键词:光纤通信技术,应用,发展光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输媒介的通信方式。
具有频带极宽,通信容量大;损耗低,中继距离长;抗电磁干扰能力强;无串音干扰,保密性好;体积小重量轻,易于敷设;原材料资源丰富,可节约金属材料,成本低等独特优点,决定了它在通信技术里的主导地位。
但任何一种技术体系都必须不断的发展,来满足用户不断的需求,光纤通信技术也不例外。
有人认为:光纤通信的传输能力已经达到10Tbp,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展,但我认为它还具有很大的发展空间,会有很大的需求和市场。
主要体现在:单纤双向传输技术、光纤到户(FTTH)接入技术、骨干节点的光交换技术和研发集成光电子器件等方面。
1单纤双向传输技术单纤双向传输技术是相对于双纤双向传输来讲的,双纤传输时,收发信号分别在不同的两根光纤里传输,而单纤传输时,收发信号被调制在不同的波段后在同一根光纤里传输。
以前为了节约光纤资源,我们不断在光纤传输容量上下工夫,从PDH的8M,34M,140M到SDH的155M,622M,2.5G,10G再到WDM的320G,1600G等,光纤的传输容量不断增大,从理论上讲光纤的传输容量是无限的,但受到设备器件的限制,传输容量大大降低,达不到理论效果。
目前光纤通信传送网都是通过双纤双向传输的,假如改用单纤双向传输技术就可以节约一半的光纤资源。
对于现存的无数个庞大的光纤通信传送网来说,可以节约的光纤资源是可想而知的。
研发出成熟的单纤双向传输技术具有划时代意义。
目前单纤双向传输技术已有实用,但主要用在光纤末端接入设备:PON无源光网络、单纤光收发器等设备,骨干传送网上暂时还没有用到这个技术。
从这个方面来讲,这也是光纤通信技术发展的一个方向。
论文-光纤通信技术
光纤通信技术论文专业:电子信息工程班级:11-1姓名:***学号:37摘要: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。
21世纪一个信息爆炸的时代,也是一个信息传输的时代,而通信网中光纤通信以其独特而脱颖而出,或许在未来的社会中会迎来一个全新的广网络时代。
纤通信技术光纤通信自从问世以来,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。
光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐,发展非常迅速。
在现代社会,光纤通信越来越多地与另一种通信方式—计算机通信联系在了一起,二者一同成为办公自动化,局域网办公,网络资源共享,社区网络通信甚至是建设信息高速公路的核心技术。
一光纤通信发展的历史伴随社会的进步与发展,以及人们日益增长的物质与文化需求,通信向大容量、长距离的方向发展已经是必然趋势。
由于光波具有极高的频率,也就是说是具有极高的宽带从而可以容纳巨大的通信信息,所以用光波作为载体来进行通信是人们几百年来追求的目标。
1966年,英籍华裔学者高锟博士在PIEE杂志上发飙了一篇十分著名的文章——《用于高频的光纤表面波导》,该文从理论上分析和证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可靠性,并设计了通信用光纤的波导结。
1970年,美国康宁玻璃公司根据高锟文章的设想,用改进型化学汽相沉积法制造出当时世界上第一根超低损耗光纤,成为使光纤通信爆炸性竞相发展的导火索。
虽然当时康宁玻璃公司制造出的光纤只有几米长,衰耗约20dB/km,而且几个小时之后便损坏了。
但它证明了用当时的科学技术与工艺方法制造通信用的超低损耗光纤是完全有可能的。
1970年以后,世界各发达国家对光纤通信的研究倾注了大量的人力与物力,其来势之凶、规模之大、速度之快远远超出了人们的意料,使光纤通信技术取得了及其惊人的进展。
从光纤的损耗来看,1970年是20dB/km,1972年是4 dB/km,1974年是1.1dB/km,1976年是0.5 dB/km,1979年是0.2 dB/km,1990年是0.14 dB/km,已经接近石英光纤的理论衰耗极限值0.1 dB/km。
光纤通信技术论文
光纤通信技术论文一光纤通信光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。
在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。
光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的新问题。
二光纤通信技术的特点(1) 频带极宽,通信容量大。
光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。
(2) 损耗低,中继距离长。
目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;(3) 抗电磁干扰能力强。
光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。
(4)无串音干扰,保密性好。
光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,无法窃听到光纤中传输的信息。
除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。
由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
三光纤通信技术的发展及现状光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。
光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。
20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,非凡是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。
广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。
论光纤通信的新技术与潜力
一
、
从 光 纤 通信 的主 要发 展 阶段 分 析 。
进设计 ,或者研 发新 的传 输路径 ,同时对 多信道 分别进行 精确 的色散补偿 ,才 能实 现要 4 0通道 4 0 G b i t / s 的传输 。 对 于这 一技术 面临 的挑战 ,可 以采用 色散可调 节 的色散补 段就不同。这正是光纤 的色散 所导致 的接受 信号 与原始 信号 的 偿模块 ,采用超 强 F E C编码 技术 提高 克服 白噪声 的纠错 能 力 . 差别 。由于光纤技术 的发展 已经 十分 的纯 熟 ,其他 损耗 问题基 降低 系统 O S N R要 求 ,采 用先 进 的调 制编 码 类 型 降低 O S N R, 本上已经解 决 。因此 ,色 散 问题 由于其技 术上 障碍 ,就成 为 了 P MD,非线性 效 应 ,色散 等 方 面 的限制 。而对 于 D Q P S K 的引 阻碍光纤 通信朝着更大容量 和更 高速率发展 的重要 问题 。 入 ,很好 的解决 了这一问题 。 最 近 有 一 种 设 想 , 因 为 不 同 的 因 素 影 响 ,光 脉 冲 会 变 宽 或 差分正交相 移键控 ,简称 D Q P S K,即 d i f e r e n t i a l q u a d r a t u r e 者变 窄 ,有科 学家提 出,如果能有 办法 使得这 几种 相反 的效应 p h a s e s h i h k e y i n g .正交相移键控 ( Q P S K)是 一个调制数 据的方 在 同一传输 中相互抵消 ,那么光脉 冲就会像鼓孤立 的粒子一样 , 法 ,它是通过转换来 达到调 制数 据的 目的的。基准信 号载 波的 形成 弧状 ,称 之为光 狐子 。这样 一来 ,就可 以实现对 光纤 通信 定相 ,有时候也称之为第 四期或者 四相 P S K或 4一P S K,差分正 速度 和宽度 的各种设想 。 交相移键控在 星状 图 中使 用 平均 分布 在一 个 圆周上 的 四个点 。 不得不说 ,光弧 子通信 方式是 一种 非常完 美 的方式 ,从 光 在这 四个点上 ,Q P S K可 以在图形上显示 最小 的误码率 ,因为其 纤折射率 的 自相位 调制效 应人手 ,使得其 对光 脉冲 的作用 刚好 每个符号都能进行两位编码 。 与群速色散所引发 的作用 相抵 消进而 达到平衡 状态 ,当光纤 的 在该发明中 ,使 用的是 D Q P S K的光接收器和 对应的光接 收 反常色散 区域和脉 冲光功 率 的密度达 到一定 的数值 时 ,光 弧子 方法。该接收器的原理是 ,将所输入 的信号光射 到 P A N D A光纤 就能够在很长 的的距 离实 现零损 耗 的传 输 ,完全 不需要 考虑 光 上 ( 该信号光 经过 差 分正 交 相移 键 控 ( D Q P S K ) 的信 号光 ) , 纤色散这一难题对 于传输效 率提 高 的限制。光 弧子 的传 输容 量 大约以 4 5度 的线性 偏振状 态。在该 D Q P S K信 号光 中 的正交偏 是当今最好的传输 系统容量 的 2个 数量 级 以上 。中继距 离可 突 振分量之间会产 生一个延 迟 的时间差 ,该 时间差 将与一个 码元 破 两 位 数 。因 此 ,它 被 认 为 是 当 下 最 有 发 展 前 景 和 研 究 价 值 的 相对应。进而该 信号 光会 由半 反射镜 分为两 支 ,分别传 送到第 传输方法 。 和第 二不 同的路 径。之后 ,在 这些路径 上会设 置 四分 之一波 形成的一种 电磁 波的组 合体 。光 纤在传 播 的过程 中,不 同 的频 率 由于质量的不 同 ,传播是 速度 也不 同,因为 到达终点 的时 间
光纤通信技术研究论文4篇
光纤通信技术研究论文4篇第一篇:光纤通信技术的特点和发展趋势随着密集波分复用技术的提升,光纤通信技术已成为下一代电信网的重要基础特征。
光纤的种类繁多,根据不同的需求,性能也有所差异。
光纤通信在中国的发展史上极其迅速,1991年底,光缆的铺设在全球就有563万km,后期随着宽带业务的发展,光缆的销售量从城市至农村,呈现着稳定上升的发展阶段。
光纤利用其体积小、损耗率低的特点,成为未来宽带市场斗争史上的主角。
1光纤简介光纤是一种由内芯和包层组合而成的产品,内芯是一种比头发丝还要细的物质,其体积只有几十甚至几微米;而包层是外面包住内芯的物质,其作用是保护光纤。
光纤多分为两种传输模式:单模光纤和多模光纤[1]。
单模光纤的内芯比较细,一般为9~10μm,只可传一种模式的光,模间色散小,应用于远程通讯;而多模光纤的内芯较粗,一般为50~62.5μm,可以传输多种光,模间色散比单膜的要大,因此传输的距离也较近,一般只有几公里。
光纤的主要材质是玻璃材料做成的,因为是电气绝缘体,所以不必担心其接地回路问题。
光纤的占地体积非常小,因而节省了很多空间。
2光纤通信技术的特点分析2.1抗电磁干扰能力强光纤一般会用石英这种材料来制作而成,石英光纤的折射率高,是用纯石英玻璃材质为内芯,用这种材质的理由是其具有良好的绝缘性,而且还具有抗电磁干扰的作用,不受到外界任何环境的影响,且机械强度高、弯曲性能好,因此不仅在超强电领域中独占鳌头,在军事应用上也发挥了其独特的作用。
2.2损耗率低光纤的损耗一般是由光纤的固有损耗以及光纤制成后由于使用而造成的附加损耗。
通过研究发现,石英光纤的损耗率低于0~20dB/km,这种损耗率目前是任何一种传输介质都无法相比的,在长途传输的过程中,利用其特有的能力为我们降低了许多成本。
2.3密封性无串音干扰由于电磁波的传播是用电波传播,保密性非常差,导致某些信息极易泄露。
光纤是由光波传播,灵敏度高,不受电磁的影响,绝缘、耐高压、耐高温、耐腐蚀,不但密封性强,串联的情况也极少发生[2]。
光纤通信技术的应用分析论文
光纤通信技术的应用分析论文光纤通信技术的应用分析论文【摘要】光纤通信技术是一种将光纤电缆作为传输介质的高质量传输方式,其已经在不同领域得到了不同程度的应用。
在电力通信领域、智能交通领域、广播电视领域以及互联网领域光纤通信都不可或缺。
现文章主要针对光纤通信技术及其应用开展论述。
【关键词】通信论文光纤通信技术的使用提高了信息传递的效率,不论是传输质量,传输容量还是传输速度都得到了改善。
光纤通信质量轻、损耗低、安全可靠、抗干扰性强,在不同领域都已经普及应用,特别是在服务与生产行业的应用十分普遍。
一、光纤通信技术光纤通信是将光作为信息的承受载体,将光纤作为传输的通信方式[1]。
光纤作为一种新型的传输介质,其损耗相对于同轴电缆或导波管来说要低出许多。
因此,在实际使用过程中光纤通信的容量要对于微波通信来说要大出几十倍。
如图1所示为光纤结构图。
光纤通信技术在实际使用过程中拥有其独特的特点:第一,通信容量较大。
光纤通信在使用过程中由于传输速度与质量相对于其他电缆与铜线来说拥有显著的优势。
光纤通信技术利用光源调制的特殊性、调制的方式以及光纤是色散特性使得明显改善了光纤通信的质量。
同时,光纤通信在运用时中单波长光纤通信系统可以最大程度的发挥光纤通信的效用,显著提升其传输容量。
第二,传输损耗较低。
一般石英光纤损耗大约在0-20dB/km左右,这一水平的传输损耗远远低于其他介质[2]。
因此,可以判断石英光纤损耗是一种明显的低消耗材料。
在跨度更多的无中继距离传输中可以显著减少损耗。
伴随着中继站数量的不断减少,系统的成本与复杂性得到了降低,光纤通信在长途传输的过程中可以发挥最大的使用效益,降低经济成本。
第三,保密性良好。
光纤通信中的广播可以提升光波导结构的各项效果。
光纤通信技术能够将信号完整的封存在光波导结构当中,有可能泄露的射线都将被不透明包皮吸收。
这一方式不会导致光波泄露,同时光纤在传输过程中也不会出现串音干扰,光纤通信的内容将拥有较高的保密性。
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光纤通信英文论文光纤接入论文
解析光纤到户接入技术FTTH应用策略
摘要:本文简要介绍了FTTH技术的类型及选择,将其技术特点与市场需求综合考虑,比较两种FTTH技术在我国住宅小区应用的优劣,阐明在我国发展FTTH接入技术选择的策略。
关键词:FTTH,PON,AON,OLT,住宅小区接入技术
现有的FTTH技术主要包括无源光网络(PON)接入技术和小区有
源交换光网络(AON)接入技术,它们各有优势,适合于不同的应用环境。
1、我国FTTH目标市场特点
目前,我国FTTH主要目标市场无疑是大中小城市住宅小区的住户,城市住宅小区一般为花园式住宅小区,其突出特点是:住户密度高,单一花园住宅小区一般有500—3000住户,有些甚至是上万个住户;
住宅小区(包括商业大厦)一般配备通信机房,用于安装整个小区通信接入设备和线路交接,这种配置是电信运营商相互竞争和多种电信业务综合接入的需要,机房到用户距离普遍小于1km;主要电信运营商和有线电视运营商普遍都已铺设小芯数(一般为4到12芯)光缆到住宅小区或商业大厦的机房;小区内住户通信和CATV接入线缆资源归属
各运营商所有。
我国FTTH目标市场另一特点是电信业务提供存在行业壁垒:电信运营商不容许经营CATV业务,而且这一现状在未来相当一段时间无法改变。
2、我国FTTH接入技术选择
1)无源光网络(PON)在我国FTTH应用面临的问题
理想无源光网络(PON)网络结构与分布,其主要特点是:光线路终端(OLT)置于电信运营商中心机房,无源光分器放置尽量靠近用户端的光网络单元(ONU)。
OLT与ONU之间的距离等于电信运营商中心机房到用户的距离,与目前固定电话的接入距离相仿,一般为几公里,光分器距ONU一般为几十米到几百米。
PON的这种结构和布局突出体现了PON的优势:从中心机房至用户的整个网络为无源网络;大量节约中心机房至用户的光缆资源;因为是一点对多点,精简中心机房设备数量与规模,减少中心机房配线数量。
无源光网络(PON)在住宅小区的理想布局:OLT置于电信运营商中心机房,根据光分器尽量靠近用户原则,光分器放置于楼层配线箱。
很显然,这一理想布局能突显PON的固有优势,但将不可避免带来以下问题:第一,从中心机房至小区需要高芯数光缆,如3000户小区,按1:16分支比计算,需要近200芯的光缆,而目前一般只有4-12芯,增加铺设光缆非常困难;第二,无源光分器置于楼层配线箱将使配线节点非常分散,导致放号、维护和管理非常困难,甚至几乎不可能;第三,无法提高网络设备及其接入端口的利用率,因为在单一PON的覆盖范围内,用户接入率很难做到100%。
2)我国住宅小区FTTH接入技术选择——小区有源交换光网络(AON)的点对点(P2P)接入技术
很明显,PON的优势在高密度住宅小区中荡然无存。
在目前PON
技术不十分成熟,我们认为FTTH接入选择AON技术更为科学和可行,因为:
小区普遍设有机房;
AON的P2P技术成熟、成本低,能轻易提供100M或1G的带宽,与现有计算机网络实现无缝链接;
无需增加铺设中心机房至小区的光缆;
集中在小区机房配线,易于放号、维护和管理;
设备端口利用率非常高,可以根据接入用户数增加而逐步扩容。
典型基于AON的FTTH网络结构,从电信运营商中心机房至小区机房沿用目前已有的低芯数光缆,在小区机房放置交换系统,从小区机
房至用户端采用点对点(P2P)组网方式,接入设备和配线架统一放置
小区机房,整个网络采用技术成熟、成本低廉的以太网协议,在目前全球500万线的FTTH用户中,95%以上采用有源交换的P2P技术。
其突出优势有:
高带宽:轻易实现稳定双向100M宽带接入;
可以支持Internet宽带接入、CATV接入和电话接入,在接入网实现三网合一;
支持未来可预见的新业务:可视电话、VOD、数字影院、远程办公、在线展览、电视教育、远程医疗、数据存储及备份等等;
只有小区机房是有源节点,集中机房配线,降低维护成本,提高设备端口利用率;
有效节约中心机房至小区的光缆资源,无需增加铺设中心机房至小区的光缆。
我们认为FTTH接入选择AON技术更为科学和可行,还因为PON在标准和技术上发展存在不确定性:
标准刚刚出现,多种版本(EPON&GPON),标准的竞争对未来推广存在不确定性。
相关器件须要3-5年的标准化和成熟过程,在未来3-5年内难与目前以太网P2P器件在成本上和普及上相竞争。
PON的光电器件造价高昂:高功率、高速突发性收发;目前光电器件远无法满足生产低成本PON系统要求。
3、重视FTTH技术风险,切忌盲目要求支持全业务接入
很多用户动轧要求FTTH支持全业务,要求同时支持宽带上网、有线电视(CATV)接入和传统固定电话接入,即所为三网合一接入,希望实现FTTH接入技术一步到位。
我们认为,能支持宽带上网、有限电视(CATV)接入和普通固定电话接入固然理想,但这实际上存在巨大技术风险。
目前全球500万线的FTTH用户中,97%以上的FTTH接入网络只提供Internet宽带接入业务,但EPON和GPON技术成熟尚需时日,EPON 和GPON这两种标准相互竞争对未来推广也存在不确定性,由此可见,在现阶段盲目追求利用EPON或GPON的FTTH全业务接入将不可避免带来巨大的技术风险。
在接入网上,光纤替代各种铜质缆线是必然趋势,但任何技术的进步和应用都是循序渐进的,FTTH也不例外。
因此在FTTH发展和推广初期,光纤与铜质缆线共存是必然的,光纤与铜质缆线的共存能使用户和电信运营商有效避免FTTH的技术风险。
首先,可以在初期采用AON接入技术低成本实现FTTH的宽带接入,而CATV和传统固定电话仍然采用同轴线和双绞线接入,对别墅区也可以低成本通过光纤同时实现CATV接入,免铺同轴线;其次,由于光缆寿命可以达40年,而铜质缆线一般为10年,因此当铜质缆线因寿命出现通信质量下降时,不需再铺设任何缆线,只需升级光纤设备,就可以提供原铜质缆线提供的业务,实际上,任何时候只要技术成熟且成本能够被接受,就可以随时升级光纤设备,及时享受FTTH新技术带来的便捷和高带宽。
综上所述,目前选择光纤与铜质缆线共存,采用AON的FiberP2P 的FTTH实现Internet宽带接入,CATV和传统固定电话仍然采用同轴线和双绞线接入,能有效避免FTTH技术风险同时,尽早享受FTTH新接入技术带来的便捷和高带宽,而在技术成熟且成本能够被接受,同时行业壁垒消除的时候,可以随时升级光纤设备,实现FTTH全业务接入。
4、用发展眼光看FTTH网络建设的高投入
人们一提到光纤通信,往往联想到其高成本,潜意识认为FTTH网络建设一定是高投入,而缺乏理性和发展的眼光分析FTTH投资效益。
这种光纤网络必然是高投入的潜意识主要表现在:错误认为光缆价格高,3年前,光缆价格确实比铜缆价格贵,但今天,随着光纤生产技术的
成熟和普及,光缆的市场价格已低于普通铜质缆线的价格,而且由于生产光纤的材料是大自然中用之不尽取之不竭的二氧化硅,其价格仍然会随时间推移继续下降,而铜质线缆则相反,随着铜材料的消耗其价格将随时间推移而上涨,光缆价格高于铜质缆线价格的时代已一去不复返。
再说,由于光缆寿命可以达40年,而铜质缆线一般为10年,光缆不需要定期更换和再铺设,可以一劳永逸,从发展的眼光看一次光缆铺设成本无疑远低于多次铜质缆线铺设的成本。
通信网络日后维护成本取决于网络的可靠性和可管理性,由于光纤通信具有不受电磁场干扰、通信内容绝对保密、几乎没有极限的带宽,在同样的物理需求和网络功能需求下,在结构上宽带接入的FTTH 光纤网络一定比铜线网络简单,网络简单无疑也就更好管理和维护,显而易见,在日后维护管理支出方面,光纤网络应普遍低于铜线网络。
就目前设备价格而言,与传统宽带接入技术相比,建设FTTH接入网络初期投入确实稍高一些,但在分析投资效益时,如果把光缆40年折旧,FTTH光纤网络更低的日后维护管理成本,和FTTH光纤网络比铜线网络更高的可靠性多所带来的更高用户接入率等因素同时考虑进去,我们将发现光纤网络比铜线网络具有更高的投资收益。
可见,以发展的眼光、科学理性地分析FTTH投资效益显得非常重要。
综上,我们认为FTTH接入选择AON技术更为科学和可行,当然这与今后通信技术的发展以及国家通信网络的政策是息息相关的。