现代光通信测试技术发展动态
光纤通信最新技术
光纤通信最新技术对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标。
目前主要的光纤通信技术有以下几种:一:波分复用技术波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。
WDM波分复用并不是一个新概念,在光纤通信出现伊始,人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输,但是在20世纪90年代之前,该技术却一直没有重大突破,其主要原因在于TDM的迅速发展,从155Mbit/s到622Mbit/s,再至[|2.5Gbit/s系统,TDM速率一直以过几年就翻4倍的速度提高。
人们在一种技术进行迅速的时候很少去关注另外的技术。
1995年左右,WDM系统的发展出现了转折,一个重要原因是当时人们在TDM10Gbit/s技术上遇到了挫折,众多的目光就集中在光信号的复用和处理上,WDM系统才在全球范围内有了广泛的应用。
随着波分复用技术从长途网向城域网扩展,粗波分复用CWDM 应运而生。
CWDM的波长间隔一般为20nm,以超大容量、短传输距离和低成本的优势,广泛应用于城域光传送网中。
目前为了进一步提高光通信系统的传输速率和容量,还提出了将波分复用和光时分复用OTDM相结合的方式。
把多个OTDM信号进行波分复用。
从而大大提高传输容量。
只要WDM和OTDM两者适当的结合,就可以实现Tbit/s以上的传输,并且也应该是一种最佳的传输方式,因此它也成为未来高速、大容量光纤通信系统的发展方向。
实际上大多数超过3bit/s的传输实验都采用WDM和OTDM相结合的传输方式。
二:光纤接入技术随着通信业务量的增加,业务种类也不断丰富,人们不仅需要传统的话音服务,而对高速数据、高保真音乐、互动视像等业务的需求越来越迫切。
光器件测试知识点总结
光器件测试知识点总结光器件测试是指对各种光学器件进行性能测试和质量评估的过程。
在光通信、光电子、医疗设备等领域中,光器件测试起着至关重要的作用。
光器件测试知识点包括测试方法、测试原理、测试技术等多方面内容。
以下是光器件测试知识点的总结:一、光器件测试的基本概念1.光器件测试的定义光器件测试是指通过一系列的测试方法和技术,对光学器件的性能进行检测和评估的过程。
光器件测试的目的是为了保证器件的性能指标符合规定的要求,以满足特定的应用需求。
2.光器件测试的意义光器件测试是保证光学器件性能的重要手段,可以有效地验证器件的质量和性能,评估器件的可靠性和稳定性,为光通信、光电子、医疗设备等领域的应用提供支持。
3.光器件测试的分类根据测试的对象和目的,光器件测试可以分为器件性能测试、器件可靠性测试、器件光学特性测试等不同的分类。
二、光器件测试的常用设备1.光功率计光功率计是用来测量光功率的设备,通常有单波长和多波长两种类型,广泛用于测试光源、激光器、光纤连接等。
2.光谱仪光谱仪是用来测量光谱分布的设备,可以用于测试光源的光谱特性、滤波器的透射率、光纤的光损耗等。
3.光波长计光波长计是用来测量光波长的设备,通常有单波长和多波长两种类型,用于测试激光器、光纤光谱特性等。
4.光衰减器光衰减器是用来模拟光衰减的设备,通常用于测试光纤的衰减特性和传输性能。
5.光学显微镜光学显微镜是用来观察光学器件表面和内部结构的设备,可用于检测器件的外观质量和组装精度。
6.其他测试设备除上述设备外,还有一些专用的测试设备,如偏振度测试仪、群速度测试仪、自相关测试仪等,用于测试特定的光学器件性能。
三、光器件测试的常用测试指标1.光功率光功率是指光源发出的光的功率大小,通常以单位时间内通过单位面积的能量来表示,是衡量光源亮度的重要指标。
2.光谱特性光谱特性是指光在不同波长下的能量分布情况,通过光谱仪测试可以得到光源的光谱分布曲线,用于评估光源的颜色性能和光谱平坦度。
光纤通信技术的发展史及其现状_论文[1]
光纤通信技术的发展史及其现状【内容摘要】光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求,但是,光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的,其发展中经历了很多技术难关,解决了这些技术难题,光纤通信才能进一步发展。
本文从光源及传输介质、光电子器件、光纤通信系统的发展来展示光纤通信技术的发展。
【关键词】光纤通信技术光纤光缆光有源器件光无源器件光纤通信系统【正文】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色,随着人类技术的发展,其应用越来越广泛,优点也越来越突出。
光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式。
作为载波的光波频率比电波频率高得多,作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多,因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。
将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去,和很多技术一样,都需要一个发展的过程。
一、光纤通信技术的形成(一)、早期的光通信光无处不在,这句话毫不夸张。
在人类发展的早期,人类已经开始使用光传递信息了,这样的例子有很多。
打手势是一种目视形式的光通信,在黑暗中不能进行。
白天太阳充当这个传输系统的光源,太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者,手的动作调制光波,人的眼睛充当检测器。
另外,3000多年前就有的烽火台,直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。
望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。
这类光通信方式有一个显著的缺点,就是它们能够传输的容量极其有限。
近代历史上,早在1880年,美国的贝尔(Bell)发明了“光电话”。
这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源,通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上,使光强度随话音的变化而变化,实现话音对光强度的调制。
在接收端,用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上,使光信号变换为电流传送到受话器。
光电话并未能在人类生活中得到实际的使用,这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。
光电技术与光电检测技术概述
光电技术与光电检测技术概述摘要:光电技术是以激光,红外,微电子等为基础旳,由光学、精密机械、电子和计算机技术结合而成旳高新技术。
光电检测技术是光电技术中最重要最核心旳部分,它重要涉及光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息旳光电解决技术等。
如用光电措施实现多种物理量旳测量,微光、弱光测量,红外测量,光扫描、光跟踪测量,激光测量,光纤测量,图象像测量等。
它集中发展了光学和电子固有旳技术优势,形成了许多崭新功能和良好旳技术性能,在国民经济、国防、科学研究等各方面有着广泛旳应用和巨大旳潜力,成为新技术革命时代和信息社会旳重要技术支柱,受到了各方面注重,从而得到了迅速发展。
核心词:光电技术光电检测技术引言在目前信息化社会中,光电技术已成为获取光学信息或提取他信息旳手段。
它是人类能更有效地扩展自身能力,使视觉旳长波延长到亚毫米波,短波延伸至X射线、γ射线,乃至高能粒子。
并且可以在飞秒级记录超迅速现象,如核反映、航空器发射等旳变化过程。
并且光电检测技术是一种非接触测量旳高新技术,是光电技术旳核心和重要构成部分。
通过光电检测器件对载荷有被检测物体信息旳光辐射进行检测,并转换为电信号,经检测电路、A/D变换接口输入微型计算机进行运算、解决,最后得出所需检测物旳几何量或物理量等参数。
因此,光电检测技术是现代检测技术旳重要手段和措施,是计量技术旳一种重要发展方向。
一、光电技术与光电检测技术旳含义现代科学技术发展旳一种明显性特点是纵横交叉,彼此渗入,边沿科学不断露头和进展迅速。
由于光学现象可以进行近似线性化使它可以采用有关线性系统旳一般原理,因此在电系统中旳许多行之有效旳理论和分析措施都可以移植到光学中来。
随着大规模集成电路旳发展,光学也开始向集成化发展。
光电技术是以激光,红外,微电子等为基础旳,由光学、精密机械、电子和计算机技术结合而成旳高新技术。
它集中发展了光学和电子固有旳技术优势,形成了许多崭新功能和良好旳技术性能,在国民经济、国防、科学研究等各方面有着广泛旳应用和巨大旳潜力,成为新技术革命时代和信息社会旳重要技术支柱,受到了各方面注重,从而得到了迅速发展。
光电子产业发展动态研究
光电子产业发展动态研究摘要:本文分析了光电子的五大细分领域,光通信、激光及红外光电、光电显示、半导体照明及光伏、光学及光学元器件等的国内外技术和市场现状,研究了光电子产业发展动态和趋势。
关键词:光电子产业动态现状光电子技术不仅全面继承兼容电子技术,而且具有微电子无法比拟的优越性能和更广阔的应用范围。
科学家预言,2010年至2015年,光电子产业可能会取代传统电子产业,成为21世纪最大的产业,成为衡量一个国家经济发展和综合国力的重要标志[1]。
为此,各国都采取措施,加快发展光电子产业。
美、日、德、韩、法等国竞相将光电子技术引入国家发展计划,形成了全方位的竞争格局。
我国也出台了相应的政策,支持光电子产业发展。
光电子产业按功能可分为光通信、激光及红外光电、光电显示、半导体照明及光伏、光学及光学元器件等领域。
本文分别对光电子五大领域的技术和市场现状进行分析,比较了国内外的产业发展情况。
1 光通信光通信主要包括光纤传输系统与设备、光通信元器件、光通信测试仪器。
自其诞生以来,就一直受到国际产业界和政府部门的广泛关注。
2009年10月6日,素有“光纤之父”之称的华裔科学家高锟以其在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得的突破性成就荣获2009年诺贝尔物理学奖。
光通信的研发主要集中在亚太地区(中国、日本、韩国)、美国和欧盟[2]。
随着美国、欧盟等国家和地区高速互联网络和无线宽带网络建设计划的实施,全球光通讯行业发展更加迅猛。
据报告预计,到2015年,光网络市场规模将到达200亿美元,同期复合年增长率为5%。
中国已形成较完整的光纤通信产业体系,涵盖光纤、光传输设备、光源与探测器件、光电器件等领域,国内市场所需的光通信产品80%以上实现了本地化生产。
来自我国通信电缆光缆专业委员会的统计数据显示,2011年,我国光纤需求量为1.2亿芯公里,预计2012年将达到1.4亿芯公里。
光缆产量达到8000万芯公里(保守估计),光纤产量达到近1亿芯公里,我国的光纤光缆及材料产业将保持高速发展的势头。
探讨新时期光纤通信技术的发展
探讨新时期光纤通信技术的发展摘要: 光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中起到重要作用。
结合多年来的工作实践经验,本文首先阐述了光纤通信技术的现状,其次叙述了光纤通信技术的优势,最后从高速长距离光传输、光交换、全光网、智能光联网技术等方面论述了光纤通信技术的发展;可供同行参考。
关键词:光纤通信技术,现状,优势,发展1 光纤通信技术现状光纤通信技术从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,尤其是随着多媒体技术和互联网技术的发展、3G技术的成熟,信息传输量需求飞速提升,光纤通信技术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, 其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的。
它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。
1.1 复用技术光传输系统中, 要提高光纤带宽的利用率, 必须依靠多信道系统。
常用的复用方式有: 时分复用(TDM) 、波分复用(WDM) 、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM) 。
目前的光通信领域中, WDM技术比较成熟, 它能几十倍上百倍地提高传输容量。
1.2 宽带放大器技术掺饵光纤放大器(EDFA) 是WDM技术实用化的关键, 它具有对偏振不敏感、无串扰、噪声接近量子噪声极限等优点。
但是普通的EDFA放大带宽较窄, 约有35nm(1530nm~1565nm),这就限制了能容纳的波长信道数。
进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有: (1)掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA),它可实现75nm 的放大带宽;(2) 碲化物光纤放大器, 它可实现76nm 的放大带宽;(3)控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来, 可放大带宽约80nm;(4)拉曼光纤放大器(RFA),它可在任何波长处提供增益, 将拉曼放大器与EDFA结合起来, 可放大带宽大于100nm。
1.3 色散补偿技术对高速信道来说, 在1550nm 波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码, 限制高速信号长距离传输。
OTN技术特点及发展趋势分析
OTN技术特点及发展趋势分析李海量;张红;张晶晶【摘要】This article analyzed the technology characteristics of OTN and then put forward the developing direction of OTN which included the development of packet enhanced OTN, the development and the solution of WSON, the development of PIC and the evolution trend of beyond 100 Gbit/s.%通过分析OTN的技术特点,提出了OTN技术的发展方向,包括分组增强型OTN的发展、WSON技术的发展及需要解决的问题、光子集成(PIC)技术的发展和超100 Gbit/s时代的OTN演进趋势.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2012(028)012【总页数】6页(P102-107)【关键词】分组增强型OTN;WSON;光子集成;flex-OTN【作者】李海量;张红;张晶晶【作者单位】中国联合网络通信集团有限公司北京100140【正文语种】中文1 前言伴随IP业务的蓬勃发展,波分网络扮演了越来越重要的角色,以往在电层实现的多种网络拓扑、网络颗粒也将下移到波分层面,与之相伴的是网络的灵活调度和生存性问题日益突出,传统的点对点WDM(波分复用)传输已经不能满足需求,OTN(optical transport network,光传送网)技术因此得以快速发展。
OTN技术自2010年开始规模应用,目前各运营商在现网均已部署大量城域OTN设备。
现网常用的OTN设备类型包括OTN光终端复用设备(OTM)、OTN电交叉连接设备和OTN光交叉连接设备。
目前主流传送设备商都支持以上3种类型。
随着大颗粒带宽业务的持续强劲驱动和OTN设备的逐渐应用,OTN将朝着逐步提升OTN设备功能、性能的方向发展,主要体现为大容量交叉、多粒度调度、长距离传输、智能化演进和分组化融合等。
探究光纤通信中的测试方法的发展
2 0 1 4 年 第 1期
( 总第 1 3 3期)
信 息 通 信
I NF ORM AT 1 0N & C0M M UNI CAT 1 0NS
2 01 4
( S u m . N o 1 3 3 )
探 究光纤通 信 中的测试 方法 的发展
包行太 , 张爱杰
( 中国联合 网络通信 集团有限公 司烟台市分公 司, 山东 烟台 2 6 4 0 0 1 )
O T D R设备的启动和开关的操作, 这样一直下去会严重地缩减 机器 的使用寿命 。 第 二代检测 系统 :这个第 二代 系统的硬件组 成成 分和 第
一
代是基本相 同的,它们 的主要 区别就在 于软件 的组成部 分 的是将 必要 的中心遥控检测 与必要 的周 期性 质的循环 检测相
a值 , 可 以得到在 1 . 3 - 1 . 6微米问光色散变化是非常小 的色散
纤。双层光纤的分布像 w 形 , 因此又被 称为 w 型光纤 。 这种 光纤它有两个包层,其中 内包 层的直径为 2 0微米 , 适 当的选 取 光纤纤芯, 外包层 以及 内包层 折射 率分 别为 a l 、 a 2 、 a 3 , 调整
及 时检查 到故 障的 发生 ,而 对于 系统来 说 ,要 不停地 进行
耗损 以及瑞利散射耗损 。
诸 多优 点。光 纤通 信的应用领域 范围很广 泛,主要 包含 通信 网还有 因特网中的计算机运用的局域 网以及广域网等 。如今
在光 纤通 信被 广泛 应用的大环境下,对光 纤材 质等各方面的
简述光纤测试技术新发展
简述光纤测试技术的新发展摘要:本文参考最新文献,简述了光纤测试技术的发展,概述了诸如光谱特性、非线性、色散均匀性、偏振模色散(pmd)等光纤测试新技术以及光时域反射计(otdr)。
差分模延迟(dmd)等原有技术的拓展。
关键词:测试光纤偏振模色散光时域反射计差分模延迟非线性色散均匀性光纤通信技术已经成为目前通信行业的主流,光纤通信技术的应用也促进了光纤测试新技术的研发和原有技术的拓展,以及相应国际标准的制定。
而光纤测试技术的发展反过来又有力地支撑光纤通信技术的不断推进。
以下试就近些年以来光纤测试技术的新发展作一简略归纳,希望从中能看出某些规律特点、得到启示,并在实践中得以推广,从而推动国内光纤测试技术的发展。
一、光纤测试的新技术1、波长及相关测试技术光纤通信波分复用技术的发展和应用,使相关的光纤有源和无源器件的光谱特性测试成为一大技术特征。
它是以连续波或具有一定波长间隔的分立谱线的光源结合具有一定。
波长分辨率的分光元件进行连续扫描检测,以功率谱的形式给出结果。
目前已可采用相当成熟的各档次仪器进行这项测试。
测试仪器主要分两大类:1)光谱分析仪(osa),其波长范围主要是1250-1650nm,覆盖当前整个通信波段,甚至波长达到980nm左右,波长分辨率和精度分别在几十皮米量级,目前高端osa可达10pm;2)波长计,由于波长计中采用比osa光栅更高一筹的光干涉仪,因此具有较osa高一个量级的波长精度,波长精度甚至可达0.3pm,波长分辨率典型值达40pm,波长范围与osa相当或超过osa,可达900-1680nm。
这些技术性能指标就是针对目前i-tut规定的100ghz(0.8nm)和正在开发的50ghz(0.4nm)信道间隔的,并更着眼于将来的25ghz(0.2nm)信道间隔。
2、光纤非线性测试技术光纤通信wdm/dwdm技术的应用,无中继距离的延伸,光纤中传输的光信号功率的增加,直接导致光信号与光纤之间的非线性相互作用,从而引发诸如四波混频(fwm)等对系统传输性能具有不利影响的非线性效应,因此对非线性进行定量描述和评估十分重要。
光纤的发展进程
信息科学前沿讲座——浅谈光纤通信技术的发展一、光纤通信的发展历程1966年英籍华人高馄发表了论文——《光频率介质纤维表面波导》,提出能够用石英制作光导纤维,其损耗可以控制在20 dB/km的范围内,可实现大容量的光纤通信。
当时,世界上只有英国的标准电信实验室(STL)、美国的康宁(Corning)玻璃公司,美国贝尔(Bell)实验室等几个少数机构的领导相信该理论的可实施性。
1970年,康宁公司研制出损失低达20dB/km,长约30 m的石英光纤(据说花费了3000千万美元)。
1976年,贝尔实验室建立了一条从华盛顿到亚特兰大实验线路,传输速率仅45Mb/s,只能传输数百路电话,此时若使用同一级别的同轴电缆,可传输1800路电话。
当时尚无适用于光纤通信的激光器,只能使用发光二极管(LED)做光纤通信的光源,这便是导致光纤传输速率低于同轴电缆的原因。
1984年左右,适用于光纤通信的半导体激光器研制成功,使得光纤通信的数据传输速率达到144 Mb/s,可同时传输1920路电话。
到了1992年,一根光纤的数据传输速率达到了2.5Gb/s,相当3万余路电话。
1996年,各种波长的激光器相继研制成功,这使得光纤通信可实现多波长多通道的数据传输,即所谓“波分复用(CWDM)”技术,也就是在1根光纤内,传输多个不同波长的光信号,于是光纤通信的传输容量倍增。
在2000年的时候,利用WDM技术,一根光纤的传输速率已经能够达到640 Gb/s。
在提出光纤通信理论之后的几十年里,高锟的理论成为了现实,光纤通信得到了飞速的发展。
2010年,高馄因在光纤通信领域做出的巨大贡献获得了诺贝尔奖。
有人对高馄1976年发明了光纤,而2010年才获得诺贝尔奖有很大的疑问。
事实上,从以上光纤发展史可以看出,尽管光纤的容量很大,没有高速度的激光器和微电子仍不能发挥光纤超大容量的作用。
现在,电子器件的传输速率只能达到Gb/s量级,而各种波长的高速激光器的出现使光纤的传输速率已经达到了Tb/s量级(C1 Tb/s=1000 Gb/s),人们认识到了——光纤的发明引发了通信技术的一场革命!二、我国光纤通信的发展历程我国于20世纪70年代初就开始了光纤通信的基础研究。
电子测量与测试技术的最新进展
电子测量与测试技术的最新进展摘要:电子测量与测试技术一直是电子工程领域中的关键组成部分,它对于各种电子设备和系统的设计、制造和维护都具有至关重要的作用。
随着科技的不断发展,电子测量与测试技术也在不断进步和演化。
本文将介绍电子测量与测试技术的最新进展,包括新兴的测量方法、仪器设备、数据处理技术等方面的内容。
通过深入了解这些最新进展,电子工程师和研究人员将能够更好地应对日益复杂的电子系统和设备。
关键词:电子测量、测试技术、测量方法、仪器设备、数据处理技术引言电子测量与测试技术的不断发展是现代电子工程领域的一个显著特点。
在过去的几十年里,我们已经见证了测量技术从模拟时代过渡到数字时代的巨大飞跃。
这一领域的快速进展为各种应用领域提供了更高精度和更高效的测量和测试解决方案。
本文将深入研究电子测量与测试技术的最新进展,涵盖了以下几个方面的内容。
新兴的测量方法随着微纳米技术的发展,传统的测量方法已经无法满足对微小结构和器件的精确测量需求。
因此,新兴的测量方法应运而生。
例如,原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)等高分辨率成像技术,使研究人员能够观察和测量纳米级别的结构。
此外,量子传感器技术的发展也为高灵敏度测量提供了全新的途径。
这些新兴的测量方法不仅扩展了我们的测量能力,还为材料科学、纳米技术和生物医学领域带来了新的机遇。
先进的仪器设备电子测量与测试领域的仪器设备也在不断升级和改进。
高速示波器、频谱分析仪、信号发生器等核心仪器的性能得到了显著提升。
新一代的数字多用途测试仪器(DAQ)具有更高的采样率和更大的带宽,能够满足复杂信号的测量需求。
此外,智能化仪器的出现使得测量过程更加自动化和智能化,提高了测量的准确性和可重复性。
数据处理技术随着数据科学和人工智能的迅速发展,数据处理技术在电子测量与测试中扮演着关键角色。
先进的数据处理算法和机器学习方法使我们能够从海量数据中提取有用信息。
数据融合技术可以将不同源头的数据整合在一起,实现更全面的分析。
浅论光纤通信技术的特点和发展趋势
自由空间光通信技术的研究现状和发展方向综述
自由空间光通信技术的研究现状和发展方向综述一、概括自由空间光通信技术,作为现代通信领域的一项前沿技术,以其高带宽、低成本、抗电磁干扰等独特优势,在军事、航天、城域网等多个领域展现出广阔的应用前景。
随着光电器件性能的不断提升以及光通信理论的深入发展,自由空间光通信技术取得了显著的研究进展。
本文旨在综述自由空间光通信技术的研究现状,分析其关键技术问题,并探讨未来的发展方向。
在研究现状方面,自由空间光通信技术已经实现了从理论探索到实际应用的重要跨越。
光发射与接收技术、光束控制技术、信道编码与调制技术等关键技术不断取得突破,使得自由空间光通信系统的性能得到了显著提升。
随着光网络的不断发展,自由空间光通信技术在组网技术、协议设计等方面也取得了重要进展。
自由空间光通信技术仍面临一些挑战和问题。
大气衰减、散射、湍流等环境因素对光信号传输的影响;光束对准、跟踪与捕获技术的实现难度;以及光通信系统的安全性、可靠性等问题。
这些问题的解决需要进一步深入研究相关技术,并推动技术创新和产业升级。
自由空间光通信技术将继续向高速度、大容量、智能化等方向发展。
通过研发更高效的光电器件、优化光通信算法,提升系统的传输速度和容量;另一方面,借助人工智能、大数据等技术手段,实现光通信系统的智能化管理和运维。
随着5G、物联网等新一代信息技术的快速发展,自由空间光通信技术将与这些技术深度融合,共同推动通信领域的创新发展。
1. 自由空间光通信技术的定义与特点自由空间光通信(Free Space Optical Communications),又称自由空间光学通讯,是一种利用光波作为信息载体,在真空或大气中传递信息的通信技术。
其核心技术在于以激光光波作为载波,通过空气这一传输介质,实现设备间的宽带数据、语音和视频传输。
自由空间光通信技术不仅继承了光纤通信与微波通信的优势,如大容量、高速传输等特性,更在铺设成本、机动灵活性以及环境适应性方面表现出显著优势。
中国通信技术的发展变化
建国以来中国通信技术的发展变化通过载体传播信息的历史由来已久。
古代有邮政驿站,近代出现了电报(19世纪40年代)和电话(1876年),后来又通过电波和光波等传递文字、数据和活动图像(如电视信号)等。
近年来国际互联网(因特网)发展迅速,上网人数和通信量都有大幅度提高。
中国通信事业的发展是与通信技术的发展紧密联系在一起的。
建国初期,我国通信事业与通信技术都极为落后,自动电话很少,主要集中在上海、北京、天津、东北等地区,中国通信业面临着一穷二白的发展起点,同时又受到西方的经济、技术封锁,通信事业发展困难重重。
如今经过60年的发展,我国通信发生了显著的变化。
新中国成立后,通信业与各行各业一样都有了长足的发展,并且紧跟国际步伐。
----------前言一、中国通信网络及交换技术的发展建国来中国通信网络及交换技术,都极为落后的,建国后通过购入前苏联和东欧国家的一些装备,初步建立起一个低水平的全国通信网;再小到大,自力更生的发展;再有改革开放初期(80年代初)的引进、消化、吸收和再创新;继而发展到现在不少领域内已和发达国家达到同步水平。
经历了五个重要阶段:1949年之前,以电话经营主权为主,并开始电话网的初步建设;1949年到1958年,以步进制市话交换机和共电式人工长途交换机为主,全面建设国家电话网,并开始关键交换设备的自主研制、生产和应用;1958年到1982年,以纵横制交换机的科技攻关为龙头,掌握了自动交换机的自主研制技术,构建了网络和交换子学科体系;1982年到1998年,在改革开放国策推动下,程控交换技术、智能网技术和宽带交换技术得到快速发展;1998年之后,以电信改革为契机,在某些方面(如交换机)已经占据了主要地位,中国通信网络快速优化发展。
到今天即将进行电信网、广播电视网、计算机网等三个网络的融合。
即“三网融合“,可使信息产业发展拥有更多的资源、更大的发展空间,有利于信息资源整合,为信息共享打造良好的信息平台。
光纤通信技术的发展史及其现状
光纤通信的历史光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求,但是,光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的,其发展中经历了很多技术难关,解决了这些技术难题,光纤通信才能进一步发展。
光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色,随着人类技术的发展,其应用越来越广泛,优点也越来越突出。
光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式。
作为载波的光波频率比电波频率高得多,作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多,因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。
将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去,和很多技术一样,都需要一个发展的过程。
一、光纤通信技术的形成(一)、早期的光通信光无处不在,这句话毫不夸张。
在人类发展的早期,人类已经开始使用光传递信息了,这样的例子有很多。
打手势是一种目视形式的光通信,在黑暗中不能进行。
白天太阳充当这个传输系统的光源,太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者,手的动作调制光波,人的眼睛充当检测器。
另外,3000多年前就有的烽火台,直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。
望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。
这类光通信方式有一个显著的缺点,就是它们能够传输的容量极其有限。
近代历史上,早在1880年,美国的贝尔(Bell)发明了“光电话”。
这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源,通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上,使光强度随话音的变化而变化,实现话音对光强度的调制。
在接收端,用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上,使光信号变换为电流传送到受话器。
光电话并未能在人类生活中得到实际的使用,这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。
其所利用的自然光为非相干光,方向性不好,不易调制和传输;而以空气作为传输介质,损耗会很大,无法实现远距离传输,又易受天气影响,通信极不稳定可靠。
测试领域新技术的发展
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测试仪器及先进的测试总线技术
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现代光通信测试技术发展动态
摘要 1966年理论上证明了“光导纤维长距离传输光波的可能性”、1970年拉制成功低损耗通信用光纤。
从此,光通信所面临的两大难题都解决了,也就迎来了光通信发展的高峰期。
90年代,光通信开始大规模应用,在通信历史上引起了划时代的变化。
关键词卫星通讯;灾难应急体系;通讯应用与需求
中图分类号tn929 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)35-0189-02
1 概述
作为一种电磁波,光通信所采用的测试技术在很大程度上都是带来了生活的极大便利,光通信的光波是一种短波,其波长在微米量级,频率为1014量级。
其频率是常用的微波量级的一百多倍,通信容量相应大致是微波通信的一百多倍。
实际上很久以前,很多研究者就尝试用光信号传送话音。
因为当时的条件无法研究出能够使得光源的避免干扰的问题,所以光波在大气中的传播很慢,而且被气候影响的因素也很大,所以长时间的情况下无法得到稳定的通信方法,而且其质量及其不稳定,所以这就限制了当时的研究紧张。
由于光源的相干性很差,光波在大气中传播受气候影响严重,很难获得长距离的稳定通信。
直到20世纪爱因斯坦、肖洛和唐斯的光受激辐射理论等理论的出现,加上当时科技的高度发展,结合在一起,并且推出新的一代的理论,在此基础上才实现了真正的光通信,
在发展前期,光通信的发展还没有进入高潮,到了上世纪90年代,才有了光通信的高度发展,也就有了真正饿通信史上跨时代的意义,引来了通信业的大发展时期。
到现在我国的通信事业大致发展了四十年,从上世纪八十年代开始,虽然起步较晚,但是因为发展的科研投入较多,所以我国的通信事业也得到了迅速的发展。
随着以ip为代表的数据业务的爆炸性增长,未来几年我国仍将处于通信建设和发展的高峰期。
随着通信测试领域技术的进步,通信网络,设备的技术进步和发展也越来越快,传统意义上测试和计量的概念也发生了变化。
在模拟通信时代,可观测量一般都有确定的量值,人们在研究新的测试方法时都需要去研究测量量值的准确度问题。
随着数字通信和数据通信的发展,现代通信领域的测量主要是通信软件的测试。
这包括通信协议的一致性测试。
所谓一致性测试就是检验协议的实现与相应协议标准的符合程度,它只关心协议呈现的外部功能,它将测试以下内容:
1)协议实现能力与实现者两者陈述的一致性;
2)协议与既定标准的一致性;
3)协议实现的能力和行为。
这是一个只有对错与否的全新的测试领域。
通信测试领域测试有两个特点。
第一个特点是它同时产生了大量的各种类型的通信协议测试仪表。
第二个特点是它明显提升了测试的智能化和自动化程
度,同时它替代了传统硬件,通过软件的方式实现计算、记录、存储等功能,而在以前,这些需要人工进行。
另外,它也使原来通过硬件实现的一些显示、控制等功能虚拟化、个性化,从而有效提高了测试的效率。
2 目前光通信领域的几个测试热点
当前光通信领域有些明显的测试热点值得我们关注,它们包括以下几个测试:
1)光通信系统网管功能和信息模型的测试
网管系统的测试属于软件测试的范畴,它包括标准接口协议测试、信息模型测试、实现功能测试等。
伴随网络规模日益扩大,网络的复杂性日益增多,业务数量的飞速递增,网络成本也随之增高,包括网络的运行,管理和维护成本。
为了降低成本,我们必须实现网络管理的简单化,自动化,标准化。
这就意味着我们的网管系统需要标准化的系统结构,标准化的接口,从而使得各种设备能方便地和网管系统相连接。
网管系统应具有以下功能:配置管理、性能管理、安全管理、故障及维护管理、帐目管理等。
2)光纤的色散和pmd测试
伴随着目前历史意义上的系统扩容,目前光通信的速率也在不断的上升,在很大意义上,都预示着讲会有光纤色散和pmd的出现,而这种问题的出现,也必须要有相应的技术来解决,所以现在就有了处理此系统的色散补偿,此种色散补偿在很大程度上弥补了光纤
的色散系数,使得系统能够非常正常工作。
所以这些问题随着技术的发展也正在不断地发展和得到补偿,也预示着光纤通信拥有非常广阔的前景。
3)宽带光接入网测试
为了方便用户使用图像、数据、语音等业务,目前的重点是宽带接入网建设。
宽带接入包括光纤、无线、同轴电缆和xdsl这几种方式,这些主要是基于分组交换方式的接入,其中以光纤接入为主。
光纤接入分为有源方式接入和无源方式接入两种,即利用sdh 或pdh为传输通道和无源光网络方式,
4)光纤非线性测试
光纤的非线性问题随着光纤放大器的广泛应用而逐渐显现出来。
光纤的非线性主要指四波混频效应、自相位调制效应、交叉相位调制效应、受激喇曼效应、受激布里渊效应等。
其中一些效应会使得系统的技术指标恶化,使得信号脉冲展宽、波型畸变、信号之间串扰。
通过合理的使用某些非线性效应,我们可以研制出新型的光器件。
3 目前我们应当重视的几个问题
3.1 系统的可靠性研究及测试
作为通信设备入网认证,需要给出的可靠性指标主要是平均无故障时间mtbf,这个指标是通过现成公式用元件或部件平均失效率计算出来的。
目前,通信产品可靠性研究和试验还不为人所重视,
我们必须加强这方面的理论研究以及实验,从而找到更科学的方法来测算验证产品的可靠性。
3.2 有关环境保护以及人体健康的测试
当前,欧美等西方国家已经从政府角度更重视产品对环境和人身安全与健康的影响,这主要体现在产品的电磁兼容(emc)性能和安全性能。
产品电磁兼容性能的好坏不仅影响自身和网络的工作状态,同时也影响环境以及人身健康。
而我们对通信产品的测试主要还处于型号核准范畴,我们的通信产品电磁兼容性测试才刚起步。
目前,我国建立了一个具备当今国际先进水平的emc测试实验室,它由一个“10米法”的半电波暗室、一个“3米法”的全电波暗室和全套先进的测试设备组成。
测试频段从9khz~40ghz。
从2001年,信息产业部也开始对手机及无线通信设备、通信电源、无绳电话开始进行emc入网检测。
尽管如此,我国在通信产品emc和安全性能检测、emc标准化、安全性能标准化方面仍然有许多工作要做。
参考文献
[1]谢毅.现代光通信测试技术发展动态[d].2001年电子测量新技术报告会论文集,2001,3:78.。