光传输通信技术论文范文

时间:2023-03-06 09:01:12

光传输通信技术论文

光传输通信技术论文范文第1篇

1.1光传播通信技术的优势随着4G时代的到来,光传输通信技术也得到了迅猛发展,在电力通信行业中也具有举足轻重的的地位。OTN,PTN,ASON,PON等光传播通信技术络技术的出现,突破了传统的SDH技术单一的传输方式,为光传输网络带来了新鲜的血液。光传输通信具有衰减小、信息容量大、安全性能能好、频带宽、体积小等优势,在穿距离的传输和特殊环境中不仅能够降低对于已建成的网络的维护成本、提高宽带服务质量,更能实现移动通信行业网络建设的健康稳步发展。[1]

1.2光传播通信技术存在的问题纵观光传播技术网络的发展史,从世界上第一条光纤通信系统投入运营到如今突飞猛进的发展趋势,整个过程中信息传输规模和安全可靠运行也一直是电力通信部门关注的重点。光设备的传输虽然具有维护简单、扩容性较高,以及组网灵活等特点,并且随着科技的发展光端机也不断提升出槽位宽度均匀、增加扩容量等能力。但是,在社会经济不断发展的同时,这些光传输设备的老化程度也越来越严重,有大部分设备的性能甚至已经很难满足电力通信在传输方面的要求,当缓慢的衰变积累到一定程度时将会产生系统的最终的失效。

2.光传输通信技术的应用与发展研究

2.1光传输通信技术的广泛应用近几年我国在高速宽带光传输技术方面取得了飞跃性的发展,我国在移动通信技术领域应用方面也逐渐于国际接轨,成为全球高速宽带光传输通信技术发展的重要推动力。高速带宽光传输技术的核心是密集波分复用技术,随着市场需求的消费增长,在短短的时间内就成为网络建设的重心。[2]OTN和PTN系统作为光传输通信技术的重要组成部分,在实际的核心层部署中得到了广泛应用,其两者相联合的组网模式,为运营商带来了强大的IP业务接入能力和灵活调度能力。

2.2光传输通信技术的发展在可预见的未来光传输通信技术将给人们的生活带来重大变化,在无线网的环境中人们的工作、学习、出行等可以通过网络获得及时地、丰富地信息,变得更加便捷和简单。有理由相信,随着光传输通信技术的进一步发展以及配套技术的进一步完善,并且积极整合各方面的通信技术的优势,光传输通信技术在4G移动通信新时代的潜力将是无限的。光传输通信技术的发展推动着城域传输网不断统一和融合,是运营商共同组建扁平化网络的最佳选择。光传输通信技术不断的发展使得其生命周期大大延长。光传输技术100Gb/s的发展也突破了一定范围下数字信号中光载波携带信息量无法提高的问题,并且将光载波能够携带的信息量提高了一倍。

2.3光传输通信技术前景分析随着社会需求的不断增长,4G新时代下光传输通信技术的研究为综合业务数字的发展带来了迅猛的发展。在未来的光传输通信技术的发展中,源节点至目的节点之间的信号传输与交换过程中将会采用以光交换技术和波分复用传输技术作为核心基础技术。随着科技人员的不断研发,以WDM技术为主导结OTN、PTN系统的应用必定会逐渐取代取代DWDM和MST的地位成为光传输通信技术的主流技术。其自身所具有的优势顺应了业务IP化和网络扁平化的趋势,因此受到越来越多的运营商的重视,到目前为止,中国通讯运营商三大巨头移动、电信、联通已经积极的投入设计制造。

3.结语

随着社会的不断发展和人民生活水平的不断提高,海量宽带业务的不断出现,信息高速公路发展对于光传输通信技术的要求也越来越高。光传输通信技术日趋显著的技术优势将为人们的生活提供更多的便利,其对于国民经济和国民安全的影响力也要求光传输通信技术结构的标准化、系统化、规模化,因此对于新时代下光传输通信技术的研究是具有非常重要的现实意义的。

光传输通信技术论文范文第2篇

【关键词】光纤通信;技术;应用;发展趋势

引言

光纤通信是保证社会和经济发展的重要组成部分,涵盖了工业、民用、公用工程。光纤通信不仅是公关设施的重要部分之一,在日常生活和生产中同样起着极其重要的作用,是企业和个人赖以生存和发展的技术基础,所以光纤通信技术的创新就尤为重要。光纤通信技术的高低不仅影响工程的正常进度,而且会对社会和经济的发展产生影响。

一、光纤通信的不断发展

光纤通信是指通过光载波,以光纤作为介质进行传输,经行从一个位置到另一个位置的信息交流的一种通信手段。英国高锟博士在1976年发表了一篇关于光纤通信的论文,其中提及应用石英玻璃光纤包层作为介质材料,可以进行通信行为。自从后,就开创了光纤通信这个新的领域,许多科学家都在光纤通信领域进行研究和探索。在1977年,美国芝加哥的两间七千多米的电话局之间第一次进行了光纤通信试验,其中应用了多模光纤设备。这是八十五微米多模光波长的第一代光纤通讯系统,至此开始,光纤的通讯发展十分快速,逐渐深入社会的各个领域,在1991年,电缆在全球的安装量已达到五百六十三千米,到了1995年底,电缆在全球的安装量已达到一千一百万公里,光线电缆具有许多优点,其中最突出的就是在单位时间内的信息传输量很大。单膜光纤就可在同一时间开通三万五千个电话,其发展十分迅速。除此之外,随着新技术的发展,光线通信的成本越来越低,其体积越来越小,重量越来越轻。光线通信所使用的金属材质可以避免电磁波干扰,抗辐射,保密性能极佳,并且其频带很宽,抗干扰性很高,成本很低。光纤通信系统的速率很高,具有很高的实践价值,在未来很有可能大规模投入实际生产和生活,系统中的光纤放大器可实现使光线通讯的距离越来越长,速率越来越快。

二、简介光纤通信技术

光纤通信是一种光纤传输信号的使用方式,用光纤通信的方式来实现信息的传输。在光纤传输中光纤是一种光通信的传输介质,这种在光纤系统中被使用的光纤有许多种类,是由许多光缆组成的一个整体。在光纤通信系统中,光波作为载波的频率要比电波的频率高很多,而光纤是光前通讯系统中的传输介质,与同轴电缆或波导相比低得多,这样就导致光纤通信的容量与微波通信的容量相比大几十倍。光纤采用绝缘的电绝缘体作为玻璃纤维的材料,这样就避免了接地回路的问题,并且玻璃纤维彼此之间的串扰的纤维是非常小的,光波在传输的过程中不会出现光信号泄露,信息被他人窃取的问题。光纤由多芯组成光缆的直径是非常小的,芯也很细,用它来做传输信道就可以有效的解决地下管道的拥挤问题。

三、光纤通信技术的主要特点

光纤通信技术的主要特点频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多,光纤通信系统于光源的调制特性,调制和光纤色散。对于单波长光纤通信系统,通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,这主要是由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势,尤其是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长的光纤通信系统的传输速率一般是从10Gbps到2.5Gbps。损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,传输损耗低,比其它任何传输介质的损失小;如果在未来通过非石英系光纤低损耗,降低其理论分析,可以减少损失。这意味着你可以跨越很大的距离无中继通过光纤通信系统;一个长距离输电线路,由于在中继站的数量减少,系统的复杂性和成本可以大大降低,抗电磁干扰能力强。纤维原料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,绝缘性能好的。这是一个具有电磁抗干扰光波导相关的最重要的特征,它不受雷电干扰的影响及电离层性质的变化和太阳黑子活动,不受电磁干扰被释放,它也可用于高压输电线路平行架设或导电复合材料电缆。这是一个很强的电场通信系统中是特别有利的。因为从电磁脉冲效应,光纤传输系统,还特别适合于军事上的应用,无串音干扰,保密性好。在无线电传输中,电磁波的泄漏会造成传输信道的串扰,和容易被窃听,保密性差。用光纤作为光传输,光信号是完美的。

四、光纤通信技术在实际操作中的应用

自十九世纪90年代,中国通信行业发展极为迅速,尤其是广播和电视网络的迅速发展,电力通信网,通信干线传输网络,光纤电缆数量急剧增加。随着综合信息网络规模的扩大和复杂性,网络的管理和维护,设备故障和排除的判断变得越来越困难。光纤通信技术起到了很好的作用,你可以使用ATM SDH光纤或光纤宽带数字传输系统。

五、光纤通信技术应用的主要方法和措施

在实际的光纤通信建设过程中的技术方法需要与时俱进,适应时代的需求,建造出时尚,又具有高安全性能的建筑。一个具有先进性、科学性、可行性的成熟的技术的使用,对工程的建设是拥有着不可小窥的优势和作用的。相对于传统的方案,可以节省人力物力、时间,降低经济成本。在明确使用方法后,需要注意光纤通信技术应用过程中的细小部分。

现如今,光通信网络的各种能力有着相当大的提升,但是任然存在一些闲置的能力有待开发,这些闲置的能力将随着社会和经济的发展,促进经济的引导信息的需求量增加,其能力大大超过现有网络,并逐渐替代现有网络,促进通信网络持续发展。所以,光纤通信技术要不断的发展,不断创新,要使光通信市场保持持续上升的趋势。光通信技术将会在未来的信息社会中起到至关重要的作用,将会成为信息技术发展的重要支撑,为信息技术的创新提供新的平台。光信息技术的发展虽然受到全球发展的影响遭受低谷,但是光纤通信技术在今后必定会有着飞速的发展,成为通信行业的主流产业,使全网络时代快速到来。

光传输通信技术论文范文第3篇

关键词:光纤技术;铁路通信系统;运用;现状

1光纤通信技术简介

光纤通信是以高频光波为载波的基础上来实现的,它对光波频率有较高的要求,光波频率必须要达到1015HZ以上,传输过程中才能出现以介质形式存在的光纤。在1956年发表的一篇论文上,第一次提出了运用光纤为媒介,而且实现信息传输的主要理论。该论文当中的一个重要价值,就是提出将光纤运用于通信技术,光纤损耗较低,能够切实降低信息传输的成本。该论文一经发表,就受到了通信技术行业的关注,美国公司就对这篇论文中提出的某些重要思想,进行大胆的尝试。他们坚信这种设想一旦实现,就能够为公司带来巨大的经济效益,为人类提供更加便捷的通信方式。后来就产生了光纤通信技术的大门,诞生的第一根光纤衰减系统大约是23dB/km,这种光纤的损耗较低,能够大大节省成本。光纤技术在使用过程当中,展现出现传统技术中难以实现的效果。无论是从损耗上,还是从重量、容量、传输速度等方面,都展现出了十分明显的优势。光纤对电磁感染有较强的抵御力,而且还不会出现串音状况,受到了通信行业的普遍推崇。后来在不断开发的过程中,光纤在通信中的运用又得到了较多的技术支持和资金支持,光纤技术的发展十分快速。从光纤技术的提出,到21世纪,只经过了二十年,但是光纤技术的发展已经达到了普通技术难以企及的高度。尤其是其传输速度,已经提升到了数百倍之多。直到目前为止,光纤技术仍然在快速发展中。我们在社会许多行业当中,都能够看到光纤在发挥作用。现在有了更多的技术和资金为支撑,光纤技术的发展前景十分乐观。

2光纤通信技术的运用现状分析

(1)波分复用技术。这种技术主要依靠不同光波频率不同的原理,在单模光纤低损耗区的宽带资源的基础之上,将光纤的低损耗区划分成为各种不同的通道。充分运用光波来传输光纤,在发送信息的初始位置,运用波分复用技术,将不同频段波长信号的关键光波融入到同一根光纤的线路当中去,从而实现信息传输功能。在信息接收的末端,运用波分复用技术,将不同波长所承载的不同信号的光纤进行拆分。这种方式可以实现不同波长光载波信号的独立,从而实现运用一根光纤就能实现多种信号的传播。大大降低了成本,提升了信息传播速度。(2)光纤连接。通过这些年光纤技术的运用,我们可以预计,光纤通信技术的运用,必然能够实现国家通信行业的一次大的变革。光纤连接也将会成为信息现代化高速的重要标志。许多行业都在考虑引用光纤技术,这种信息传播高速化的技术,必然能够满足现代社会普遍大众的需求。在光纤通信技术当中,宽带主干线路的传播起到了至关重要的作用。但是用户在光纤连接中的作用,也同样是光纤信息技术使用的必备条件。按照现在的发展形势,光纤通信技术必然会走向各行各业当中,大大提升了该行业的信息传输速度,也能够满足普遍大众的用网需求。在光纤宽带的连接入口处,根据光纤线路位置的不同,会安排不同的应用。如FTTH,我们还可以称之为光纤用户。光纤用户是实现光纤宽带连接的最后一个步骤,主要由它来将光纤接入到用户的使用地中。我们在使用过程中,如果能充分发挥光纤宽带的主要特点,那么就能够大大减少对用户用网的限制,使得宽带连接服务满足用户的实际需求。

3光纤通信技术在铁路通信系统当中的运用

随着人们生活水平的不断提升,对于铁路运输的安全问题、服务问题的关注越来越多。这给铁路运输施加了较大的压力。在我国,将光纤技术运用于铁路运输中的时间并不长,但是却发挥着十分重大的价值。光纤技术运用到铁路运输当中,主要经历了三个发展阶段:PDH光纤通信、SDH光纤通信,以及DWDM光纤通信。这三个阶段都对当时铁路运输信息系统起到了巨大的作用。但是每个阶段也都存在着一定的问题。(1)PDH光纤通信阶段。我国从别国的信息技术发展上寻求了一定的经验。从上个世纪八十年代开始,我国就着手研究如何将铁路光纤通信技术运用到我国的实践当中。至此,PDH光纤技术阶段就开始了。我国首先以北京为适用点,开发出来长度达15KM的光纤。此次的光纤的实验,主要运用的是短波光纤,这种光纤能够让二次群系统固定在开启状态。从严格意义上来说,我国最先使用PDH光纤通信技术的铁路,应该是大秦铁路。大秦铁路承担着十分重大的运输任务。在大秦铁路的重载双线电气化当中,主要运用的是八芯单模短波光纤。这种光纤在当时的先进性十分明显。在铁路车站以及区域网络当中,采用的通信设系统设备是PCM。同时配备8Mb/sPDH的二芯。这种光纤通信模式标志着我国的铁路通信设备开始走向了光纤高速时代。PDH系统在运用之后产生了较大的反响,它有个十分突出的特点就是:能够在较短的时间之内,就监测出当前铁路通信系统中存在的安全漏洞。还能够自主选择针对性策略,尽快将其解除。但是PDH光纤通信技术当中也存在较大的问题。例如,PDH光纤通讯技术必须具备较为复杂的系统结构,才能够支撑其高速的传输功能。而且,其内部各个区域都具有个性化的标准。而且PDH技术的网络管理能力较差。这些缺陷都大大制约了PDH光纤通信技术更进一步的发展和推广。(2)SDH光纤通信系统。SDH光纤通信系统相当于PDF光纤通讯系统的完善升级版,它能够有效的弥补PDH光纤通讯的缺陷,SDH光纤通信技术促进了铁路通信技术的发展。SDH光纤通信技术是一种现代的高速发展的数字化通信技术,其将会在未来的科技发展中实现数字信息化的同步转化,将所需的信号固定于特定的机构之中。SDH光纤通信技术有以下几方面的优点:第一方面的优点是在简化网络中各个支路的字节复接应用;第二方面的优点是为不同厂家设备互联网之间的连接创造了条件,使光纤通信所采用的标准和比特率采用相同的标准;第三方面的优点是SDH光纤通信具有极其强大的网络和自我完善功能,当网络信号突然中断时,其能自动恢复,并在恢复后,网络信号传输仍然可以继续使用;第四方面的优点是SDH光纤通信系统具有很强大的自我管理功能,能够为铁路通信的传输和通信提供安全可靠的保障。SDH光纤通信技术比PDH光纤通信技术有着更强大的通信功能,在铁路通信系统中体现出独具特色的优势。更加完善的SDH光纤通信技术将会代替系统中的PDH光纤通信技术,其中SDH光纤通信技术是最早应用在赣韵铁路当中,在整条铁路的修建过程中,为了应用到先进的SDH光纤通信技术,专程搭建一条新的光同步传输系统,其中采用了二十芯光缆。为了接入光纤能够通过接入层传输设备和622Mb/s光纤口,这些设备和赣韵铁路沿线的接收设备相互接连,使整条赣韵铁路沿线都实现SDH光纤铁路通信,进一步的推动了我国铁路通信技术的发展。

4结语

光纤通信技术在现代化的通信当中展现出了十分明显的优势。它的广泛运用,增加了信息的传播速度,使得现有的通信技术达到了一种质的飞跃。光纤技术的使用范围已经越来越广,对现代社会的各个方面都带来了较大的影响。铁路通讯系统运用光纤通信技术是铁路系统一项重大的决策,也使得我国铁路通讯系统实现了一次较大的飞跃。

参考文献:

[1]廖旭波.论传输技术在通信工程中的应用及发展方向[J].科技资讯,2009(3).

[2]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006(8).

[3]辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报(自然科学版),2003(4).

[4]刘叶青,张新芳.DWDM技术及其在京九铁路通信中的应用[J].铁道通信信号,2001(8).

光传输通信技术论文范文第4篇

[论文摘要]当今通信领域,光通信已经成为广泛使用而又具有巨大发展空间的一类通信科学,就光通信发展历程分为光纤、光源、光纤通信系统三方面进行回顾与介绍,并对光通信的发展趋势作简要的展望。

光通信是从电通信发展而来的,是成熟的电通信技术与先进的光子技术的结合,在光通信出现之前,人们的通信主要是电通信,与电通信相比较,光通信有容许频带很宽,传输容量很大;损耗很小,中继距离很长且误码率很小;重量轻、体积小;抗电磁干扰性能好;泄漏小,保密性能好;节约金属材料,有利于资源合理使用等很多优点,可以说比电通信有着更加广阔的发展空间。回顾光通信的发展历史,并以光纤的出现将其分为探索阶段和发展阶段,最后对光通信的发展作简要的展望。

一、探索阶段

(一)光通信史的第一步

1880年,贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”,它证明了利用光波作载波传递信息的可能性。他利用太阳光作光源,大气为传输媒质,用硒晶体作为光接收器件,成功地进行了光电话的实验,通话距离最远达到了213米。1881年,贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文,报道了他的光电话装置。

(二)激光器的出现

激光器出现之前,光学中普遍使用普通的相干性较差的普通光源,这种光源谱线很宽,无法进行通信。1960年,美国科学家梅曼(Meiman)发明了第一个红宝石激光器。与普通光相比,激光谱线很窄,方向性及相干性极好,是一种理想的相干光源和光载波。由激光发展起来的激光通信有高度的相干性和空间定向性,通信容量大、体积较小并且有较高的保密性。所以激光是光通信的理想光源,它的出现是光通信发展的重要一步。

二、发展阶段

由于光纤的发展,光纤系统也渐渐发展起来。1976年,美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。1980年,美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用。1976年和1978年,日本先后进行了速率为34Mb/s的突变型多模光纤通信系统,以及速率为100Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。随后,由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。第一条横跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光缆通信系统于1989年建成。从此,海底光缆通信系统的建设得到了全面展开,促进了全球通信网的发展。

近几年,随着网络中数据业务分量的持续加重,SDH多业务平台正逐渐从简单地支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的下一代SDH系统演进和发展。最新的发展是支持集成通用组帧程序(GFP)、链路容量调节方案(LCAS)和自动交换光网络(ASON)标准。GFP是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术,简单灵活,开销低,效率高,有利于多厂家设备互联互通,能够对用户数据实施统计复用。LCAS则定义了一种可以平滑地改变传送网中虚级联信号带宽的方法,以自动适应有效业务带宽,信令传输由普通的SDH网元和网管系统完成。ASON可以动态地实施连接建立和管理,使网络具有自动选路和指配功能。由于在城域网领域正面临光以太网的竞争压力,迫使MSTP在降低设备成本和提高业务提供灵活性上继续改进。重要的趋势之一是结合MPLS,使MSTP和MPLS能互相依托共同向网络边缘扩展,从而可以充分利用MPLS灵活跨域支持数据联网的一系列优点。

另外还有光以太网,它是一类光纤上运行的新型以太网技术,源于局域网。从结构上看,以太网是一种端到端的解决方案,在网络各个部分统一处理二层交换、流量工程和业务配置,省去了网络边界处的格式变换。其次,以太网的扩展性很好,在网络边缘通过改变流量策略参数即可迅速按需以1Mbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽,从10Mbit/s,100Mbit/s,1Gbit/s直至10Gbit/s。从管理上看,由于同样的系统可以应用在网络各个层面上,因此网络管理可以大大简化,新业务可以拓展得更快。

总的来看,光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段:第一阶段(1966~1976年),这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(1976~1986年),这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。第三阶段(1986~1996年),这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期

三、光通信的展望

目前基于SDH的ASON技术已经基本成熟,其网络节点设备最大交叉容量可达1.28Tbit/s,典型倒换时间远小于50ms,在我国和国际上也都已经有了许多应用的实例,但是尚缺乏大规模网络的应用经验,特别是各种连接功能的应用缺乏实例。从技术层面上看,目前的ASON系统还可以支持多种业务,可以认为是ASON与MSTP的完美结合。有些ASON还具有40Gbit/s接口能力,使其传输容量大大提高,可适应网络的长期发展需求。其中光网络的智能化和电信机的以太网传输是光通信较为重要的发展方向。

(一)光网络智能化是重要发展方向

光通信技术近40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但是随着计算机技术与通信技术结合越来越紧密,以及光网络组网、调度、控制、生存性等各方面的需要,在光网络中加入自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,即光网络的智能化是今后发展的重要目标。其中,ASON就是典型的例子。

(二)电信级以太网的光传输将成为热点

由电路型交换向分组型交换演变,是电信网的发展方向。因此,作为电信网主要传输方式的光传输网,其承载信号也要从以传输电路型信号向传输分组型信号过渡。以太网是最常用的分组信号,自1973年以太网发明以来的30多年里,以太网本身也经历了一次次改进和变异,有了很大的发展。随着以太网被广泛使用,特别在电信网中使用,它必须适应电信网的要求而发生变化,于是电信级以太网应运而生。因此国际上众多的标准化组织,都在制订有关电信级以太网的标准。另一方面,原来为传送电路型信号而建设的光传输网络,也要适应传输以太网的要求而采用相应的技术。总的来说,之所以以太网发展为电信级,主要是要吸取原电信网面向连接的一些特性,提高网络的可靠性、可管理性、可维护性、可运营性和安全性等等。而现有的光传输网络在这些方面都是有保证的,主要是需要适应分组型的以太网信号的传输。

参考文献:

[1]吴重庆,光通信导论.清华大学出版社.2008.

[2]杨恩泽,于晋龙,光通信前瞻与回顾,物理通报.2006.

光传输通信技术论文范文第5篇

[关键词]通信技术 光纤通信 光缆

中图分类号:TN929.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0330-01

一 、光纤通信的应用背景

通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源,早在三千多年前,我国就利用烽火台火光传递信息,这是一种视觉光通信。随后,在1880年贝尔发明了光电话,但是它们所传输的信息容量小,距离短,可靠性低,设备笨重,究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现,1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。

二、光纤通信的技术原理

光纤即光导纤维,光纤通信是指利用光波作为载波,以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中,光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质,以微米为单位,一般几或几十微米,比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层,根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射,实现信号的传输。涂层就是保护层,可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号,然后通过光纤线路实现信号的远距离传输,光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上,通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号,并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平,最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减,并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示:

通过信号的这一传输过程可以看出,信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换,第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号,第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外,在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。

三、光纤通信的特点

1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英,石英属绝缘材料的范畴,绝缘性好,有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小,因此抗电磁干扰的能力很强,可以不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线通信,其在强电领域的通讯应用特别有用,如在对稳定性、安全性、保密性要求较高的军事领域的应用。

2.信号传输频带宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。从理论上讲,一根仅有发丝粗细的光纤可以同时传输1000亿个话路。虽然目前的技术还远未达到如此多的话路传输,但已实现了24万个话路的传输,它比传统的有线传输、微波传输等的信息容量高出几十倍。且一根光缆包含多条光纤,若再加上波分复用技术把一条光纤当做几条甚至几十条使用,其信号传输容量将更加巨大。

3.物理损耗低,中继距离长。目前,光纤的主要构成材料是石英,石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;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。且这样可以使得在长距离的光纤传输中中继站的设置距离拉长,数量减少,从而降低光纤通信系统的施工成本,带来更好的经济效益。

4.无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,由于光纤四周环绕的都是不透明塑料,可吸收所泄露的电磁波信号,因此不会发生串音干扰的现象,同时外部也难以窃听到光纤中传输的信息,极大的提高了信号传输的保密性。

除此之外,光纤通信还具有光纤径细、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、寿命长等优点,因而被广泛发展和应用。

四、光纤通信的发展趋势

4.1 光网络智能化。光纤通信技术作为信息技术的一大重要领域,在提倡智能化的现代社会,实现光纤通信技术的智能化是科技工作者一直致力研发的方向。在通信技术中接入智能化载体的计算机技术,促使通信技术向智能化的方向进步。 实现光网络系统在完成传输功能的同时,赋予其自动发现功能,连续控制功能和自我保护和恢复功能。

4.2全光网络。光纤通信技术的最高发展阶段就是实现全光网络,这是光纤技术的最理想化实现形式。全光网络是光纤通信系统技术进步和革新的终极发展目标,未来的通信网络将会进入全光的阶段。

4.3波分复用系统。超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来,波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/s的WDM系统已经大量应用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数业提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Cbit/s。

4.4光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相应平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

结语:作为信息技术的主要载体之一,通信技术对人们生活的影响十分重大,光纤通信作为其技术领域之一,从20世纪70年展之初起,以其特有的便捷性、安全性、信息传输量大等优点而迅速发展,成为现在主要的通信手段之一。在未来的发展过程中,伴随着科学技术的不断发展与人们对通信技术要求的日趋严格,光纤通信技术必然会在突破现有的技术局限的同时不断向智能化等新的领域发展,涉及的范围更广,技术更新更难,影响力和影响面也更宽,势必会对整个电信网和信息业产生更加深远的影响。它的演变和发展结果将会在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局,也会对未来的国民经济产生巨大影响。

参考文献

光传输通信技术论文范文第6篇

【关键词】光缆光纤通信技术;现状;发展趋势

1引言

当前,光纤通信技术在实际运用中具有良好的发展空间,被誉为最有前途的通信技术之一,现代化通信支柱的地位非它莫属,光纤通信技术也被称为信息技术革命的重要标志之一。如今,信息量如天上繁星不可胜数且复杂多变,光纤通信技术已被人们当成主要的传输媒介,对于信息网架构的整体面貌具有深刻的影响。光纤通信技术在当今信息社会发挥无比伦比的作用,前程似锦。本文主要对光纤通信在我国发展的现状及其具体的发展趋势做具体阐述[1]。

2光纤通信的概况

提出具有低损耗特点的光纤能够被应用于通信领域中,从而由此打开光纤通信领域的大门的时间是1966年,美籍华人高馄与霍克哈姆对此,由此光纤通信技术越来越被人们所重视。光纤通信技术的开始阶段是在1970年,美国康宁公司首次研制出光纤,其损耗为20dB/km。光纤通信的载波是1014Hz的光波,传输媒质为光纤。光纤通信因为它具有低损耗和传输频带宽以及容量大的优点,而且其具有体积小和重量轻以及抗电磁干扰强等众多优点,因此被众人所喜爱。

3光纤通信技术发展的现状

3.1波分复用技术

以能获得较多的宽带资源为目标,波分复用技术通过对单模光纤低损耗区进行充分利用,最终效果明显。光纤的低损耗窗口具有多个信道,它的划分是根据每一信道光波的波长来达到划分的目的。光波是信号的载波,在发送端应用合波器的方式来合并规格各异的信号光载波,一根光纤中就合并规格各异的信号光载波,以这种方式进行信号传输。在接收端口,应用分波器对其进行区分,由一根光纤变为多根光纤。除了在光纤非线性时的情况下,因为不同波长的光载波信号可以当作是相互独立单独存在的个体,因而一根光纤中能够实现多渠道光信号的复用传输的目的。

3.2光纤接入技术

光纤接人网技术,其意义和价值非常重大,它也被称为信息高速公路的“最后一公里”。如果要达到信息高速传输,且要满足更多受众需求的目的,其宽带具有主干传输网络是重要环节,但用户接人部分更是关键的部分。光纤接人网技术,其信息传输达到高速化。在光纤宽带接入过程中,因光纤到达不同的位置,其应用也有很多种类,例如FTTB、FTTC和FTTCab以及FTTH等应用。这些应用被称作为FTTx。光纤到户,其简称为FTTH,FTTH是光纤宽带接入的最终方式。FTTH提供全光的接入,所以,对光纤的宽带特性加以充分利用,从而满足受众不受限制的带宽要求,对于宽带接入的需求也可以充分满足。当前,国内可以向受众提供FE或GE两种宽带,它可以很好地满足大中型企业用户。因此,这种接入方式比较理想[3]。

4光纤通信技术的发展趋势

随着社会的发展,人们对于光纤通信的要求也越来越高,其超高速度和超大容量以及超长距离传输就是人们对光纤通信技术所追求的具体目标,全光网络更是人们所持之以恒追求的目标。1)传输技术波分复用技术能够满足超大容量与超长距离传输的要求,对于光纤传输系统的传输容量具有巨大的提高,在将来的跨海光传输系统中应用前景更加广阔。这些年,波分复用系统取得了较快的发展,当前的1.6Tbit/WDM系统被广泛应用在商用领域,在此过程中全光传输距离扩展幅度也较高。提升传输容量,采取光时分复用,也是应用OTDM技术的一种很好的办法,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数。这种方式可以明显提高传输容量,而且这种方法合理科学。以提高单信道速率的理念,提高传输容量,这种理念与现实相符,这同时也是OTDM技术的主要内容,OTDM技术最终实现的单信道最高速率较普通速率高达640Gbit/s。2)单通过OTDM与WDM对光通信系统的容量提高,传输容量毕竟有限,另外一种方式是对OTDM信号进行波分复用,最终对传输容量会有较大幅度的提高。应用偏振复用,简称为PDM技术,其对于减弱相邻信道的相互作用所取得的效果显著,见效快。主要是因为在超高速通信系统的基础上,归零(RZ)编码信号没有较大的占用空间,其对于色散管理分布的要求在一定程度上会有所降低,而且在对光纤的非线性情况下,光纤的偏振模色散中,RZ编码方式具有较强的适应能力,所以,超大容量WDM/OTDM通信系统所使用的传输方式一般都是RZ编码。WDM/OTDM混合传输系统在系统本身就可以找到需要解决的关键技术[4]。3)光孤子通信。光孤子与其他光脉冲相比较,它的存在较为特殊,例如ps数量级的超短光脉冲就是较为特殊的例子。光纤的反常色散区,光孤子就存在这种区域之中,群速度色散和非线性效应互相平衡,光纤进行传输时需要长距离传输,波形与速度没有变化。光孤子通信技术,对光孤子加以利用,把光孤子作为载体,通信过程中可以实现长距离无畸变的通信,如果其在零误码的状况下,其传输的信息距离非常遥远。4)全光网络。它是人们一直所追求的信号传输方式,它所要解决的技术问题是以光节点来代替电节点。可想而知,其节点之间也是全光化的,信息在进行传输时,信号在进行互相交换时,在运行的过程中它是以光的形式在进行的,用户应用交换机对信息进行处理操作的过程中,按比特运行的这种方式已不存在全光网络中,它的路由是由波长所决定的。在传统的光网络中,节点间以全光化的形式存在,虽然已被实现,网络结点处却一直采用电器件,对于当前通信网干线总容量的继续提高有所限制,因此如何实现真正的全光网越来越被人们所关注。

5结束语

光通信技术对于信息技术具有支柱性作用,虽然在发展路程中会有许多难走的路,但它是通信领域发展的必然趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信更是将来通信领域的王者。人们所追求的全光网络目标的脚步也会越来越近。

参考文献

[1]于虹霞.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012(8):107.

[2]刘赞娟.浅析我国光纤通信技术的现状及发展趋势[J].科技信息,2012(6):276-277.

光传输通信技术论文范文第7篇

[论文摘要]光纤通信因其具有的损耗低、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,备受业内人士青睐,发展非常迅速。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。综述我国光纤通信研究现状及其发展。

近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围

不断扩大。

一、我国光纤光缆发展的现状

(一)普通光纤

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,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim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ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

(二)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G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654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。

(三)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G.652普通单模光纤和G.652.C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。

(四)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。

(五)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。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

二、光纤通信技术的发展趋势

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,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(一)超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(二)光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(三)全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

三、结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来。

参考文献:

[1]辛化梅、李忠,论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报(自然科学版),2003,(04)

[2]毛谦,我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

光传输通信技术论文范文第8篇

(一)普通光纤

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,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim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ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

(二)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G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654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。

(三)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G.652普通单模光纤和G.652.C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。

(四)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。

(五)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。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

二、光纤通信技术的发展趋势

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,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(一)超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(二)光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(三)全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

三、结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来。

参考文献:

[1]辛化梅、李忠,论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报(自然科学版),2003,(04)

[2]毛谦,我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

[3]王磊、裴丽,光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4):59-60.

[论文关键词]光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

光传输通信技术论文范文第9篇

【关键词】光纤通信;光信息传播;通信设备

一、光纤通信的应用背景

20世纪90年代以来,我国光纤应用飞速发展,在有线电视网络、能源探测等方面都大量被用到,随着有线电视网络普及率的提升,光纤的优点使其逐渐取代电信号传播。尤其是光纤在广播电视网络中的应用,呈现出剧增的趋势。光纤通信技术有以下两种:光纤接入技术,波分复用技术。光纤接入技术即光纤到路边或用户的宽带网络接入技术,光纤通信极大的满足了家庭和企业的信息通信的要求,所以它成为了电信通信技术的重要替代,尤其光纤到户(FTTH)可以使用户不受限制的进行信息接受与反馈。我国与2003年开始FTTH的推广,到2014年已经在全国30多个城市建立了FTTH网络,遍布家庭、网吧、企业等需求地,发展成果极为显著。波分复用技术是将不同波长的信号整合在一根光纤中进行传输,到达后再区分为不同波长的信号,最终传输完毕。这一技术大大提升了光纤通信的信息传输量,受到了相关领域的广泛关注。

二、光纤通信技术原理

光纤通信利用了光的全反射原理,即当光注入角度满足一定条件时,光可以进行全反射,从而到达远距离传输。在传输过程中,首先利用电信号对光波进行调制,使其成为带有信息的已调光波,然后将已调光波发送到光纤线路中进行传输,光收信机最终将光信号转化为电信号并进行接收。在传输过程中,中继器可以补偿光纤信号的衰减和对失真波形进行正形,无源器件(包括耦合器、光纤连接器等)完成以上各部分的连接。在传输过程中,在技术功能上,分为信号发射、信号合波、信号传输和放大、信号分离、信号接收五个结构。

三、光纤通信的特点

由于光纤通信是以光为载体,用光导纤维进行信息传输,玻璃材料的特性导致其具有以下优良特性:它的频带极宽,通信容量极大,是微波通信的几十倍,满足了用户需求也降低了运输空间,解决了管道拥挤的问题;石英这一介质的损耗低,中继距离长,大大减少了中继站的数量,从而减小了系统复杂性和运输成本,且信息不易失真;由于其材料为绝缘的石英,所以其抗电磁干扰能力强,且不易被腐蚀,也不受自然界的一些电力和太阳黑子活动干扰,而且还能与电力导体进行复合,并运用于军事领域;在传输过程中,光信号只能在纤维中传输,微弱的泄露信号也被外表吸收,所以它无串音干扰,保密性极好;光纤通信的材料使用玻璃为载体,节省了很多的稀有金属材料。它同样具有一些缺点:由于其材料特性,光纤的弯曲半径不能过小;光纤的操作技术、分离、耦合较为麻烦。但它的这些特点同样随着技术发展将一步步得到改进。

四、光纤通信的发展趋势

在光纤通信技术发展上,超高速传输是其主要研究方向,速度越高,信息传输的成本降越低。未来,信息量将越来越大,大数据的发展也需要光纤通信的高速传输进行大力发展。另一方面,高性能光纤也将得到大力发展。在未来发展中,光纤产品需要满足IP业务的长距离甚至超长距离的信息传输,所以高性能光纤的开发是光纤发展的刚性需求。由于光线通信的优良特性,其逐渐取代了传统的电力通信,已经在有线电视、电力通信网络、电信干线传输等方面占据了极大的份额。从20世纪60年代开始,高锟博士的论文已经预见了光纤将取代传统电通信,到如今,光纤已有了极大进展。在21世纪中光纤将如何发展成为了备受关注的话题。光纤通信与移动设备的式结合具有巨大前景,移动设备通信已融入到每一位居民生活中。光纤通信利用其优点渗透进入其中,市场巨大,且具有理论技术支持,和客户需求;另外,光网络与毫米波如果结合成功,也是革命性的进步;再有,制造高精度的光纤陀螺也具有巨大市场,除了未来航空系统,导弹系统,部分汽车也有陀螺;光纤传感器也在一些技术精度要求较高的领域有潜在需求。21世纪以来,我国光纤通信发展迅猛,但自主知识产权的占比仍然极小,大多产品技术含量低,不具备较强的竞争力。但我国仍是光纤运用方面的世界第二大国,因此我们的自主知识产权也将越来越受到重视,知识作为第一生产力将越来越雄厚。另外,光纤通信的其他功能随着其他领域的进步与发展也将一步步被挖掘,随着更多的需求,光纤通信会展现其更多的技术功能。

五、结语

光纤通信以其优良的特性,已逐渐取代传统电信号通信,未来将渗透到生活、军事、航天等领域的方方面面,我国已在世界前列,但仍然需要加强技术研究。

参考文献

[1]吕璠.光纤通信的发展趋势及应用[J].科技信息,2009,23:431-432.

[2]汤永忠.浅谈光纤通信技术的发展现状[J].电脑知识与技术,2014,10:2219-2220.

光传输通信技术论文范文第10篇

[论文摘要]当今通信领域,光通信已经成为广泛使用而又具有巨大发展空间的一类通信科学,就光通信发展历程分为光纤、光源、光纤通信系统三方面进行回顾与介绍,并对光通信的发展趋势作简要的展望。

光通信是从电通信发展而来的,是成熟的电通信技术与先进的光子技术的结合,在光通信出现之前,人们的通信主要是电通信,与电通信相比较,光通信有容许频带很宽,传输容量很大;损耗很小,中继距离很长且误码率很小;重量轻、体积小;抗电磁干扰性能好;泄漏小,保密性能好;节约金属材料,有利于资源合理使用等很多优点,可以说比电通信有着更加广阔的发展空间。回顾光通信的发展历史,并以光纤的出现将其分为探索阶段和发展阶段,最后对光通信的发展作简要的展望。

一、探索阶段

(一)光通信史的第一步

1880年,贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”,它证明了利用光波作载波传递信息的可能性。他利用太阳光作光源,大气为传输媒质,用硒晶体作为光接收器件,成功地进行了光电话的实验,通话距离最远达到了213米。1881年,贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文,报道了他的光电话装置。

(二)激光器的出现

激光器出现之前,光学中普遍使用普通的相干性较差的普通光源,这种光源谱线很宽,无法进行通信。1960年,美国科学家梅曼(Meiman)发明了第一个红宝石激光器。与普通光相比,激光谱线很窄,方向性及相干性极好,是一种理想的相干光源和光载波。由激光发展起来的激光通信有高度的相干性和空间定向性,通信容量大、体积较小并且有较高的保密性。所以激光是光通信的理想光源,它的出现是光通信发展的重要一步。

二、发展阶段

由于光纤的发展,光纤系统也渐渐发展起来。1976年,美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。1980年,美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用。1976年和1978年,日本先后进行了速率为34Mb/s的突变型多模光纤通信系统,以及速率为100Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。随后,由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。第一条横跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光缆通信系统于1989年建成。从此,海底光缆通信系统的建设得到了全面展开,促进了全球通信网的发展。

近几年,随着网络中数据业务分量的持续加重,SDH多业务平台正逐渐从简单地支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的下一代SDH系统演进和发展。最新的发展是支持集成通用组帧程序(GFP)、链路容量调节方案(LCAS)和自动交换光网络(ASON)标准。GFP是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术,简单灵活,开销低,效率高,有利于多厂家设备互联互通,能够对用户数据实施统计复用。LCAS则定义了一种可以平滑地改变传送网中虚级联信号带宽的方法,以自动适应有效业务带宽,信令传输由普通的SDH网元和网管系统完成。ASON可以动态地实施连接建立和管理,使网络具有自动选路和指配功能。由于在城域网领域正面临光以太网的竞争压力,迫使MSTP在降低设备成本和提高业务提供灵活性上继续改进。重要的趋势之一是结合MPLS,使MSTP和MPLS能互相依托共同向网络边缘扩展,从而可以充分利用MPLS灵活跨域支持数据联网的一系列优点。

另外还有光以太网,它是一类光纤上运行的新型以太网技术,源于局域网。从结构上看,以太网是一种端到端的解决方案,在网络各个部分统一处理二层交换、流量工程和业务配置,省去了网络边界处的格式变换。其次,以太网的扩展性很好,在网络边缘通过改变流量策略参数即可迅速按需以1Mbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽,从10Mbit/s,100Mbit/s,1Gbit/s直至10Gbit/s。从管理上看,由于同样的系统可以应用在网络各个层面上,因此网络管理可以大大简化,新业务可以拓展得更快。

总的来看,光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段:第一阶段(1966~1976年),这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(1976~1986年),这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。第三阶段(1986~1996年),这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期

三、光通信的展望

目前基于SDH的ASON技术已经基本成熟,其网络节点设备最大交叉容量可达1.28Tbit/s,典型倒换时间远小于50ms,在我国和国际上也都已经有了许多应用的实例,但是尚缺乏大规模网络的应用经验,特别是各种连接功能的应用缺乏实例。从技术层面上看,目前的ASON系统还可以支持多种业务,可以认为是ASON与MSTP的完美结合。有些ASON还具有40Gbit/s接口能力,使其传输容量大大提高,可适应网络的长期发展需求。其中光网络的智能化和电信机的以太网传输是光通信较为重要的发展方向。

(一)光网络智能化是重要发展方向

光通信技术近40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但是随着计算机技术与通信技术结合越来越紧密,以及光网络组网、调度、控制、生存性等各方面的需要,在光网络中加入自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,即光网络的智能化是今后发展的重要目标。其中,ASON就是典型的例子。

(二)电信级以太网的光传输将成为热点

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