光纤通信技术范文

光纤通信技术范文第1篇

近年来，随着我国交换技术和传输技术不断进步，核心网基本已经实现了宽带化、数字化和光纤化。与此同时，随着媒体业务的日益丰富和多媒体业务的迅速增长，用户住宅网的业务需求已经面向多媒体业务和数据需求，而不只局限于原来的语音业务，电信光纤通信技术的需求已经成为不可阻挡的趋势，本文就此进行探讨。

1 电信光纤通信系统的构成

光纤通信领域所涉及的光纤、光放大器、波分复用和光分/插复用等关键技术的相继问世，使光纤通信领域中发生了一场又一场技术革命。光纤具有巨大的带宽资源，成为通信系统首选的传输媒质；光放大器代替了光-电-光中继器，实现了点到点的全光通信：波分复用不仅使单根光纤的传输容量增加了几倍、几十倍乃至几百倍，而且实现了多种不同类型的通信业务同时在一根光纤上传输；光分/插复用实现了信息在光域上的传送、路由的选择与交换，从而避免出现电子瓶颈的影响，完全满足了未来通信的高速率、大容量、远距离的全光通信要求。今天，业内人士深信，现在的通信网会逐渐升级到全光网。全光网是一个真正对所传输的SDH、IP、ATM等业务透明的网络。特别是波分复用全光网络采用灵活的波长选路由，具有动态资源配置能力，可以实现网络的动态重构，所以全光网是通信网络升级的最佳方案，而光纤到户这个愿望也会成为现实。

如图1所示，光纤通信系统由以下五个部分组成。

1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。电端机就是常规的电子通信设备；

2） 光收信机：光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成；

3） 光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务；

4）中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成；

5）光纤连接器、耦合器等无源器件，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。

2 光纤接入技术

随着人民群众对于精神文化的需求日益增多和通信业务量的不断增加，人们不仅需要传统的语音业务，另外，多媒体业务诸如互动视频、高保真音乐、高速数据等也得到了很多用户的青睐。光纤接入网可分为无源光网络和有源光网络。若光配线网不包括任何有源节点，全部由无源器件组成，那么我们可以认为这种光接入网是无源光网络。而如果在光接入网系统中采用以太网技术、ATM技术、SDH技术，那么我们就将其称为有源光网络。

目前，在业务融合、网络融合的大趋势下，为了适应自动化的、面向未来的、统一的绿色接入网络运营建设，光纤接入技术从运维、业务承载、性能、架构等方面出现了革命性的技术创新。

2.1 多业务承载能力

随着我国电信市场的不断改革，中国四大运营商――电信、网通、移动、联通陆续重组改制，基本已经做到了全业务经营实施，而光纤接入网是一种基础性的承载网络，需要承载多种业务，诸如移动基站回传、视频、数据、话音等。传统接入网的那种“一种接入网对应一种业务”的“烟囱式”网络结构，这极大地增加了运营商的网络运营成本和建设成本，而具有多业务QOS等级、高接入带宽、大容量的光接入网在引入之后，使得接入网向高效、融合、统一、承载平台的方向不断演进。光纤接入技术既能够为企业用户提供高安全性要求、高可靠性、高业务质量保障的专线承载业务，又能够针对个人接入用户提供超高带宽的高清视频体验，除此之外，还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。

2.2 大容量、广覆盖

节点数最多的接入网来说，有效实现网络扁平化，简化网络层次是十分重要的。目前接入网的主流方式已经是“小局所、大容量”。 “小局所、大容量”意味着OLT覆盖的用户数量增加，相应的对一些OLT系统的特性提出了新的要求，例如OLT系统覆盖距离、端口密度、背板带宽、容量大小等，目前业内已经出现了多种大容量OLT设备，例如960G交换容量、40G总线。

2.3 多场景接入

接入网络的主流建设模式已经逐步实现光进铜退的FTTx建设模式，这样能够适应全业务市场竞争及未来宽带市场的需要，为用户提高更高速率的接入服务。因此，运营商需要一种完善的FTTx解决方案，满足全场景、一体化接入，可以提供P2MP、P2P、铜线接入，也可以满足FTTM、FTTO、FTTH 、CO、FTTB、FTTC的需求。

参考文献

[1]胡清兰，叶秉.光纤通信技术在电力系统的应用[J].现代电力，2008(3)：115-118 .

[2]电力系统光纤通信线路设计[J].云南电业，2007(4)：108-110 .

[3]胡必武，余成.光缆及光纤通信在电力系统中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2007(1)：14-16.

[4]丁铁骑，李海泉.超长距离和无中继电力光纤通信系统方案[J].电力系统通信，2005(5)：16-18.

[5]夏江珍，谢同林.大跨距无中继光纤通信系统――西部电力通信系统的一种技术选择[J].电力系统通信，2005(5)：14-19.

光纤通信技术范文第2篇

关键词：光纤通信；传输；信号

一、引言

在光纤通信广泛应用之前世界各国一直使用电缆通信，其具有损耗严重、带宽窄、串声等缺点，不能广泛应用，从而推动了光纤通信技术快速研制和发展。20世纪60年代开始提出光纤的概念并开始初步研制，经历几十年的发展，光纤由最开始损耗400分贝/千米到如今降低到0.2分贝/千米，并且仅一对单模光纤就实现了3000多个电话同时通话。在1991年低，光缆全球敷设距离长563万千米，但到1995年敷设距离已超过1100万千米。

二、光纤通信技术简介

1.光纤通信技术概念。将模拟电信号转化为光信号，以光波作为载波，以光纤作为介质进行信息传输的技术被称之为光纤通信技术。2.光纤通信系统传输信号的形式。光纤通信技术系统分类：光纤模拟通信系统、光纤数字通信系统以及光纤数据通信系统。（1）光纤模拟通信系统。在发射端通过放大和预调制基带信号对电信号进行处理，在接收端通过解调和放大等处理将正常电信号释放出来。（2）光纤数字通信系统。在发射端通过放大、取样和数字量化基带信号对电信号处理，在接收端逆过程处理。（3）光纤数据通信系统。在发射端通过放大基带信号对电信号进行处理后，到接收端进行逆过程处理。光纤数据通信系统与光纤数字通信系统相比缺少了码型变换过程。3.光纤通信技术工作原理。本文以数字光纤通信电路为例分析光纤通信技术工作原理，如下1.1所示，传送的模拟信号被发送端接收后，通过电端机将传送模拟信号转变为电信号，通过放大、取样和量化基带信号等对电信号处理，经过调制将信息调制到激光器发出的激光束上，并且电信号的频率直接影响的着光的强度。通过光纤将光束发出去，在接收端通过检测器将光信号转化为电信号并恢复原传输模拟信息。4.光纤通信技术的特点（1）通信容量大、频带宽。光纤通信传输过程中是将传输模拟信号转化成为光信号以光纤作为介质进行传输，与电缆通信相比，传输频带宽、传输速度快、通信容量大。但是在平时使用过程中发现使用单波长光纤通信系统时，不能充分发挥频带宽和通信容量大的性能，通过反复研究发现采用多种复合技术增强频带宽和通信容量。（2）传输过程损耗低，长距离传输中继站数量少。目前，市面上广泛应用的石英光纤损耗为0~20dB/km，如果采用非石英光纤系统其传输损耗会更低。由于其传输损耗低，使得在长途传输过程中，减少了中继电站的数量，大大降低了原料和人工成本、维护周期和系统设计复杂性。（3）抗电磁干扰能力强。由于石英是绝缘体材料，所以利用石英作为原材料的光纤绝缘性特别好，使得光信号在传输过程中较强电磁干扰（如：自然雷电、电离层发出的电离子、人为产生的电磁等）能力。所以实现了和高压线平行架设或者与电力导体一起使用构成复合光缆，降低了传输费用，施工和维护难度。（4）无串音干扰,保密性好。在使用电缆通信时，经常出现通道相互串扰、被窃听等情况。但是在光纤通信技术使用过程中，由于光信号被包裹在光纤中，光纤不透明的皮对光射线有吸收作用，光纤外面根本没有办法窃听到光纤内传输的信息，即使光缆内有很多根光纤也不会出现相关干扰和串音情况，被部队广泛应用。

三、光纤通信技术的应用

1.通信领域的应用。随着时代的发展，工业生产和人们生活都离不开信息通讯，在因特网、有线电视、电话中光纤通信被广泛应用。由于光纤通信具有通信容量大、频带宽、损耗低、防电磁防干扰强等特点，实现了一条光纤既可以容纳多人通话也可以传输多套电视节目。2.医学领域的应用。利用光导纤维内窥镜进行检查患者脑室、心脏、胃、食道等疾病，可以检测患者心脏血液值、氧气在血液中的饱和度、胃部情况、食道情况等，然后根据实际情况进行诊断和治疗。同时，医学也已经开始应用光导纤维连接的激光进行微创手术，所以光纤通信技术提高了医学治疗水平，被医学领域广泛应用和研究。3.传感器领域的应用。光纤通信技术与敏感元器件相组合，应用在传感器的研制，广泛应用到工业和生活中，如：光敏传感器、红外传感器、温度传感器、雷达传感器，工业温度、流量、压力、颜色、光泽专业测量等。4.光纤技术应用。照明过程中利用了光纤良好的物理特性，实现艺术装修美化的效果，如果：LED广告显示屏、草坪地灯、艺术装饰品照明灯等。

四、光纤通信技术的发展方向

1.提升传输速度、扩大传输容量、增长传输距离，减少中继站数量。相对与电缆通信来说，光纤通信技术水平在很大程度上已经提升了信号的传输速度、容量和距离，但是未来光纤通信技术还有围绕这一发展方向，实现更高速度、更大容量和更长距离的传输，并且实现与世界各国跨海、跨越的信息传输。2.全光网络。未来通信网络发展重要目标和通信技术发展的最高阶段是实现全光网络，目前全光网络已经是世界各国对光纤通信研究的一个重要课题。虽然目前还处在初级阶段，但是随着人类的不断的探究和研制，相信全光网络这一目标很快会实现。

五、结论

随着信息时代繁荣发展，迎来光纤通信技术空前的提高，它改写了我们通信行业的历史，使得理论变为了现实，它不仅仅是一个信息传输手段，也被广泛应用到了工业生产和人们生活的各个领域，只有将光纤通信技术向更高方向发展和技术提高，加快引领通信领域前进步伐，从而促进社会经济快速发展。

作者:徐笑 单位:新疆公安厅特别侦察队

参考文献

[1]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.

光纤通信技术范文第3篇

[关键词]光纤通信技术；主要特点；历史现状；发展趋势

光纤通信技术作为优良的传输媒介，主要是以光线作为主要传输介质，并由1014hz数量级频率的光波作为载波进行通信。以其高传播速率、大容量的通信特点，向世人展示着它的优越性，一跃成为了我国现阶段最核心的信息传输技术。以下就针对光纤技术历史、特点、发展等几个方面来介绍光纤通信技术的高效优越性，同时介绍了光纤链路的现场测试。

1.光纤通信技术

光纤通信技术，是指将光作为传播载体，用光纤进行信息传输的通信方式。利用光纤本身的特点将这种光导纤维作为传输媒介进行通信。光纤，是由两部分组成的，包括内芯和包层。内芯一般只有几微米到几十微米，外层的包层是为了保护内部的光纤内芯。现代通信技术上使用的并不是一根一根的光纤，而是由众多光纤聚合而成的光缆。由于光纤的主要制作材料为玻璃，所以，有电气绝缘的特点，省去了接地回路的考虑因素，再加上光纤很细，占用的体积比较小，所以大大节省了空间，而且在光纤中进行传输的光波，也不容易出现信息泄露。光纤通信技术的问世，是电信史上迈出的最有力的一步。

2.光纤通信技术的历史与现状

1966年，美籍华人高锟（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）提出可以使用光纤应用于通信当中，这一提出，对社会、已经整个通信技术产业产生了巨大的影响，掀起了一场通信技术革命。1970年，美国康宁公司成功研制出损耗为20dB/km的光纤，意味着光纤通信技术的开始，光纤时代正式到来。1977年，第一次光纤通信实验在美国芝加哥试验成功，采用多模光纤实现了相距7000米的两电话局之间的简单通信，由此，第一代光纤通信系统诞生，为8.5微米波段的多模光纤。1981年，推出了1.3微米多模光纤的第二代光纤通信系统。1984年，单模时代到来，实现了1.3微米单模光纤的第三代光纤通信系统。之后，80年代中后期，1.55微米单模光纤的第四代光纤通信系统诞生。后来，采用光波的光分复用技术用来提高传输速率，将光波进行放大以便增长传输距离的作用，这也就是第五代光纤通信系统。

3.光纤通信技术的主要特点

3.1频带宽，通信容量大。光纤通信技术利用的是光波的调制性能以及调制方式，同时还包括光线的色散特性，这些都使光纤拥有比铜线和电缆都要大很多的传输带宽，针对单波长光纤通信系统来说，为了弥补终端设备瓶颈效应而导致的光纤带宽发挥不到极致的缺点，现在的通信过程中往往采用服用技术来提高传输容量。现阶段的光纤通信技术利用的是密集的波分复用技术，这项技术投入使用后，大大的提高了光纤通信的传输容量，。现在的单波长光纤通信系统的传播速率已经可以达到2.5Gbps到10Gbps。

3.2损耗低，中继距离长。对于目前的通信传输媒介来说，商品石英光纤的损耗是同等其他传输媒介中损耗最低的，一般来说，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km。非商品石英光的损耗更低，若采用这种极低损耗的光纤，可以更好的降低损耗，加大无中继距离，减少中继站数。这对于长途传输线路来说是尤为重要的，通过减少中继站数来降低系统成本以及系统的复杂程度，带来更好的经济效益，更大程度的提高通信系统的性价比。

3.3无串音干扰，保密性好。作为传播媒介来说，最为重要的就是其保密性。传统的电波传输，会导致过程中电磁波的流失泄露，从而导致传输通道的相互传荣，不仅仅传播效率差，干扰多，而且安全保密性等不到保证。利用光波在光纤传播的通信技术，则不容易被窃取通信内容，提高保密性。因为光纤是光波的光信号在光纤中进行传播，有不透明的包层环绕，泄露的都会被包层吸收，就算泄露，也是只有非常微小的一部分。相对于其他媒介来说更轻便、柔软、易于铺设，成本较低。同时还拥有防窃听、保密性能卓越的特点。

3.4抗电磁干扰能力强。因为大部分的光纤通信中使用的都是石英光纤。适应是一种绝缘体材料，不容易被腐蚀，而且绝缘性能绝佳，因此造就了它非常强大的抗电磁干扰能力，。使石英光纤不容易受到自然界雷电、太阳黑子、电离层等等各种客观因素的影响与干扰。由于它不受环境影响的特点，使其可以在各个领域都得以使用，无论是与高压输电线和电力道题复合作为光缆，还是在强电领域的电力传输线路以及电气化铁道，甚至在军事领域上，它免除电磁脉冲的特点也得到了很好的利用。除以上谈到的特点之外，光线本身还具有很多特点：轻便、柔软、原材料丰富、易于铺设、成本低廉、温度稳定性高，使用寿命长等等。

4.光纤通信技术的发展趋势

4.1SDH系统。传统的客户信号一般是TDM的连续码，例如PDH、SDH等。但是为了满则更好的电路交换信息的传输要求，以及飞速发展的科学技术，尤其是在计算机网络盛行的时代，传输的数据也在不断增大中，若一味的采用分组信号，不仅稳定性低，传输速率和效果也很难跟上，这也成为了光纤通信的一个大麻烦，在传输此类信号类型的问题上，还是需要逐步解决的难题。

4.2信道容量。光纤通信的信道容量从155Mb/s发展到lOGb/s，其通信系统也从PDH系统发展到SDH系统，现阶段，4OGB/s的信道容量已实现了商品化。。但是，这样还是无法满足现阶段人们使用的而需求，更大信道容量的通信技术等待开发。采用电的时分复用系统来扩容已经到了瓶颈阶段，无法再突破，所以更好的利用波分复用（WDM）才是夸大信道容量的基本思路目前，160Gb/s（单波道）系统已经试验成功，但是还不能完全投入使用，还需要制定相关规定标准，同时我国还要为研究更大信道容量的通信技术而努力着。

4.3传输距离。传输距离一直是通信技术的软肋，如何更好的提高传输距离也是我国近几年一直在研究的问题。虽说光纤的传输距离越远越好，但是，增大传输距离后的传输效果也是需要注意的，所以在光纤放大器投入使用后，我国也正在研究由减少中继站数目，提高无中继距离，从而加大传输距离的更卓越的方法。

4.1向城域网发展。光纤传输为了实现更大的覆盖面积，也为了提供更多的客户服务，证由干网向这城域网发展，这样推行至城域网后，光纤传输将逐渐靠近业务节点，不仅仅更加靠近用户，还同时提供了信息安全传输的保证，为更多的用户带来了更好的传输功能。为了满足更为广泛的用户要求，光纤通信姜会作为主流传输信息手段进行逐步的发展，为用户提供带更多便利的服务。

综上所述，以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心的通信技术是我国通信技术产业发展的方向。然而，光纤通信技术作为一种非常重要的现代信息传输技术之一发挥着极大的作用，朝着以后的信息社会的发展模式，最终，光纤通信技术必然会代替其他的通信传输技术，成为以后通信产业领域的主流，我国也会为更好的利用光纤通信来提高我国的通信技术水平而奋斗。因此，无论是时代还是社会的信息化推动下，光纤通信都有拥有更好的发展前景和发展空间。

参考文献

[1]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）.

[2]何淑贞，王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.（2）.

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

光纤通信技术范文第4篇

关键词　光纤通信　技术　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。

1　光纤通信技术的发展现状

1.1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。

1.2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。

1.3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。

1.4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。并且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。结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。

1.5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。ADSS光缆在国内的近期需求量较大，是目前的一种热门产品。

2　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。

2.1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。

2.2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10-20 Gbit／s提高到100Gbif／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。

2.3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。

小结

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

2　毛谦，我国光纤通信技术发展的现状和前景，电信科学，2006

光纤通信技术范文第5篇

关键词：光纤网络 传输容量 超高速 超长距离 DWDM 自动交换光网络

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0044-01

近些年来，随着技术的发展，核心网已经实现了光纤化、数字化。这就要求我们对光纤通信技术有比较深刻的认识。光纤通信技术是实现网络信息化的核心技术，它负责把网络中的信号安全、高速的进行传送。目前，我国累计铺设光缆近400万公里，累计光纤用量近8000万公里。随着对传输速度和质量的要求不断提高，未来建立一个速度更快、容量更大的光纤通信网络已经是刻不容缓。

1 光纤通信技术优势

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输介质，由于光波频率远高于电波的频率，同时作为传输介质的光纤的损耗又远低于其它传输介质，所以光纤通信技术拥有频带宽，通信容量大、损耗低，中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好等特点。

1.1 频带宽、损耗低

以目前的技术而言，我们发现传输的最好载体依然是光，所以我们只有充分利用光谱才能带给我们充裕的带宽，只有利用光作为传输介质才能给我们带来更低的损耗更远的中继距离。以单模光纤为例，当它位于1550nm窗口时，衰减仅为0.19～0.25dB/km，色散系数为15～20ps/（nm.km）。由于光纤传输损耗低，所以其中继距离达到几十公里至上百公里。近些年来，人们为了获得更大的带宽，一般常用以下几种方式来增加光纤传输容量，空分复用（SDM）、电的时分复用（TDM）、波分复用（WDM）、光的频分复用（OFDM）、光的时分复用（OTDM）和光孤子技术（So liton）。基于实用性，只对TDM和WDM两种扩容方式作简要介绍。时分复用技术（TDM）TDM技术是一种对信号进行时分复用的技术，是一种传统的扩容方式。随着复用速率的提高，例如达到10Gbit/s时已接近硅和砷化技术的极限，TDM技术已经没有太多的潜力可挖。波分复用技术（WDM）采用波分复用器（合波器）在发送端将不同规定波长的信号光载波合并起来并送入一根光纤进行传输。在接收端再由一个波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开来。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用（DWDM）系统三个方向在发展。

1.2 抗干扰强、便于铺设

制作光纤的主要原材料是由石英，石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纤不易被腐蚀，绝缘性好而且对电磁干扰有很高的抵抗力。同时，由于二氧化硅是地球最丰富的资源之一，所以制作出的光线与传统通信介质比较还具有价格上的优势。光纤直径纤细，加上保护套后的直径仅为0.1mm左右，所以光纤对比其它介质来说，重量仅为其它介质的几十分之一，甚至为几百分之一。所以铺设光纤，能有效的节约成本，同时能充分利用有限的管道空间。

2 光纤网络的接入技术

光接入技术可分为两大类：有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。AON又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分为基于ATM的PON以及基于以太网的PON。

2.1 有源光网络（AON）

典型的有源光网络一般由光发射机、中继机和光接收机组成，如图1所示。

电信号首先进入光发射机，由光发射机将电信号转换为光信号再发射出去。中继机的作用是补偿光的衰减以及对波形失真的脉冲进行整形，从而保证整个光网络的光信号进行高质量和远距离的传输。光接收机的作用是将接收到的光信号进行转换，转变成电信号后再将此电信号发送出去。

有源光网络的优点十分突出，首先它传输的容量大，一般能达到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次传输的距离远，不加中继器，传输距离达到70多公里。同时有源光网络的应用十分的广泛，技术已经十分成熟。在有源光网络中，SDH技术使用最为广泛。在SDH网中，网元与连接网元的光纤组成了网络的拓扑结构。网络的拓扑结构在很大程度上决定了网络的安全性、可靠性和经济性。常用的网络拓扑结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。链形网是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，在早期的铁路网中被广泛的应用。近些年随着铁路的大发展，铁路网的传输系统也得到了很大的提升，一般讲链形网替换成了更安全的其它网络拓扑。

2.2 无源光网络（PON）

无源光网络（PON）顾名思义，是在网络中去掉了有源设备，这样就减少了设备之间的干扰，同时由于减少了设备，这样使得网络中设备的故障率也呈下降趋势，降低建设和运维的成本。典型的PON网络由局端侧的光线路终端OLT和用户侧的光网络单元ONU组成，二者通过ODN网络（光纤和无源分光器组成） 相连。

3 结语

光纤通信技术在信息时代的背景下，已经成为了最重要的传输手段，过去的十年它的传输速度增长了不止100倍，在未来光纤通信技术仍然会保持高速的发展，在不久的将来光纤通信很有可能全面替代其他信息传送方式，成为通信领域传输技术的主流，带领人类走向全光时代。

参考文献

[1]张力军.通信原理.高等教育出版社，2008.12.

光纤通信技术范文第6篇

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光纤通信技术优势

2.1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。散波长窗口，单模光纤具有几十GHz?km的宽带。对于单波长光纤通信系统，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。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别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。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

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。

如果将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。目前，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里，这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道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。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，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，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采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，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤柔软可绕，容易成束，能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着科学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听，只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息，更不用去说无线通信方式。

光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送，很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此，泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外，由于光纤中的光信号一般不会泄漏，因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

3光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段，无源光网络P(ON)技术是实现FT－Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDev

elopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。新晨

在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。

4结束语

光纤通信技术范文第7篇

笔者认为,光纤通信技术尚有很大的发展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。

光纤通信的发展趋势

1、光纤到家庭(FTTH)的发展

FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。

发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。

FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。

对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。

FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。

F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。

PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格,PEP比PON经济)。

PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。

发达国家发展FTTH的计划和技术方案,根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON,因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。

中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用灵活,传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用,还需要根据用户的具体情况不同而不同。

近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。

2、光交换的发展什么是通信?

实际上可表示为:通信输+交换。

光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。

通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切都要用光交换,特别是低速,颗粒小的信号的交换,应采用成熟的电子交换,没有必要采用不成熟的

大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。

目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。

电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。

光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来,采用集成技术,开发出MEM微电机光开关,其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent),属于试验性质的。

光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验,半径5公里,共有43个终端节,(试用5个节点),速率为2.5Gbps。

自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。

3、集成光电子器件的发展

如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光电子器件组装于其上,也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。

日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上,尺寸仅15x7mm,如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年,集成光电子器件有比较大的改进。

中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上,就会重复如同微电子落后的被动局面。

光纤通信的市场

众所周知,2000年IT行业泡沫,使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展,产品生产过剩。无论是光传输设备,光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤,每公里泡沫时期价格为羊1200,现在价格Y100左右1公里,比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复?

根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测,如图2.在2002年是最低谷,相当于倒退4年。现在有所回升,但还不能恢复。按此推测,在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转,在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。

笔者认为:FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设,已经有相当的市场。大体上看,器件和设备随市场的需要,其利润会逐步回升,2007-2008年可能良好。但光纤产业,尽管反倾销成功,目前价格也仍低迷不起,利润甚微。实际上,在世界范围内,光纤的生产规模过大,而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响,上升缓慢。据了解,有大公司目前封存几个光纤厂,根据市场情况,可随时启动生产,其结果是始终供大于求。供不应求才能涨价,是通常的市场规律,所以光纤产业要想厚利,可能是2009年后的事情。中国经济不发达地区和小城镇,还需要建设光纤线路,但光纤用量仍然处于供太子求的范围内。

光纤通信技术范文第8篇

关键词 通信系统；光纤通信技术；通信介质

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2015）134-0112-02

0 引言

光线价格随着科学技术的发展不断降低，与此同时，光纤应用范围也在不断的扩大，可以说光纤已经逐渐替代其他媒介，正成为信息宽带传输时候的主要媒介。综合这些情况来说，国家未来信息基础设施的支柱就是光纤通信系统。所以，笔者在此对通信系统中的光纤通信技术进行了剖析。

1 通信系统的发展及组成

通信技术的发展可以根据其历程分为三个阶段，详细情况如表1所示。

通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传输或转移信息的通道。建立该通道，实现信息传递所需的一切技术设备和传输介质的总和称为通信系统。这里本文以基本的点对点通信为参考实例，如图1所示。组成部分的详细的分析，如表2所示。

2 光纤通信中的介质构成

2.1 光纤

光纤是光导纤维的简称。光纤是由纤芯、包层、涂覆层和护套构成的一种同心圆柱体结构。其中，纤芯和包层光纤的核心部分。纤芯是光波的主要传输通道；包层将光信号封闭在纤芯中并起到保护纤芯的作用。纤芯粗细、纤芯材料和包层材料的折射率，对光纤的特性起决定性影响。按照光纤中传输模式的多少来进行划分，可以将光纤分为两大类：一类是单模光纤；另一类是多模光纤。在光纤通信中，石英光纤是使用的主要媒质。在不同的环境中，为了都能使用光纤，这就必须让光纤与不同的元件进行结合，来构成光缆。

2.2 光缆

通常来说，光缆由3部分组成：一是缆芯；二是加强元件；三是护层。其中，缆芯主要用于传输光波，它的组成是由单根或多根经二次涂覆处理后的光纤构成；再者，加强元件的主要作用就是增强光缆敷设时可承受的拉伸负荷，它的组通常用金属丝或非金属的合成纤维构成；而护层的主要作用就是是对已形成光缆的光纤芯线起相应的保护作用，为的是避免受外界机械力和特殊环境的损伤，护层一般具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性。

2.3 光源

在光发射机的诸多器件中，关键器件之一就是光源，它的功能就是把接收到的电信号进而转换为发射的光信号。在光纤通信系统中，目前，被广泛使用的光源主要有两类，一类是半导体激光二极管，又被称为激光器（LD）；另一类是半导体发光二极管，又被称为发光管（LED）。有时候在有些场合也有可能使用固体激光器。半导体激光二极管转换效率高，与光纤耦合好，当输入电流达到阈值时光谱特性好，主要用于长距离和大容量的光纤通信系统中。

2.4 光电检测器

光电检测器是一个转换信号的器件，既是通过光电效应，然后将接收到的光信号进而转换为电信号的一个器件，它也是光接收机的核心部件。目前常用的光电检测器主要有半导体PIN光电二极管和APD雪崩光电二极管。一般光纤通信系统对光电检测器有如下要求。

响应度足够高，即对一定的入射光功率能够输出尽可能大的光电流。响应速度足够快，以适用于高速宽带系统。

噪声低，对信号影响小。PI曲线线性好，信号光电转换不失真。

体积小，工作寿命长。

PIN光电二极管是在PN光电二极管的PN结中间设置了一层惨杂浓度很低的本征半导体构成，结构简单，可靠性高，工作电压低，使用方便，且量子效率高，器件噪声小，带宽高，但灵敏度比APD光电二极管低，因此广泛应用于灵敏度要求不高的场合。APD二极管灵敏度高，增益高，但电压高，结构复杂，噪声大，因此多用于对光接收机灵敏度要求较高的场合。

3 通信系统中的光纤通信技术

光纤通信技术现状截止到目前为止，我们可以看到光纤通信技术已经有了很大提升，它的应用范围也在不断扩大。时至今日，光纤通信技术已具有了高速率、大容量等优点，它的这些优点都在在通信系统中体现出来，并且被广泛应用在许多地方。光纤通信主要技术有有以下几种。

3.1 波分复用技术

所谓波分复用技术（wavelength-divisionmultiplexing， WDA）就是指将多个携有信息、频率不同的信号利用合波器整合到一起，然后沿着一条光纤传输，最后用某种方法在接收端接收，将波长不同的信号分别提取出来的光通信技术。WDA主要利用的是光纤低损耗波段的带宽资源优势，来增加光纤的传输带宽，从而使光纤传送信息的有效带宽增加一倍至数倍，从而有效的提高了频带利用率。

3.2 光纤接入技术

光纤接入技术一种是面向 FTTH（光纤到户）和 FTTC（光纤到路边）的宽带网络接入技术。OAN（光纤接入网）是电信网中发展最快的接入网技术，能够有效解决窄带业务（如电话）的接入问题外，还可以解决宽带业务（如调整数据业务、多媒体图像）的接入问题。光纤接入技术将传统接入技术进行了有效的改变，进一步增加城域网和核心网和的容量。光纤接入技术更容易与其他技术相结合，形成APON、GPON和EPON。

3.3 光孤子通信

在光纤通信系统中，由于光纤存在损耗和色散，从而使传输容量和距离在很大程度上都受到了限制。光孤子通信的出现极其有效的解决了光纤色散问题。所谓光孤子通信是在光纤长距离传输中，用光孤子超短光脉冲做信息载波，信号的波形和速率始终保持不变，并且可以到近零误码率信息传递的通信方式。

4 结论

光纤通信技术因为其本身的诸多优点，在各行各业里面得到了广泛应用，其已经成为通信技术中的重要组成部分，在信息传输中扮演着重要角色，相信未来中光纤技术会得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]付伟，苗遥遥.光缆通信线路的维护管理策略研究[J].无线互联科技，2014（6）.

[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）.

[3]潘伟，蔡文涛.浅谈通信工程中传输技术的广泛应用[J].民营科技，2014（2）.

光纤通信技术范文第9篇

由于受我国地域因素的影响，不同地区的电力通信系统也各不相同，因此光纤通信网的工程建立是极其困难和复杂的。随着社会的迅猛发展对电力通信系统的要求也愈来愈高，所以就要求在电力通信系统中必须研究和运用更为新型的光纤。以我国目前的电力系统来看常见的电力通信光纤有以下六种，分别是OPGW、OPPC、MASS、ADSS、ADL和GWWOP。而我国运用相对广泛的是ADSS和OPGW。

1.1OPPC的运用

OPPC既光纤复合相线，是指输电线路相线复合光纤各单元中电力光缆的其中一种，是指维持电力通信线路系统不可或缺的光纤类型之一，OPPC与OPGW在结构中虽然有点相似，但是两者在设计、安装和运行中又各有本质的不同。前者不仅在设计中考虑到了档距、配盘和弧垂张力，还计算挂点；在安装方面有很高的光纤续接技术要求，对运行相线中的光纤与光电子分离技术进行分离，并且在安装光纤复合相线时，还要确保高压绝缘的安装环境；OPPC的接线盒在终端接线头和中间接线头中也与其他光缆在使用的接线盒中相区分。

1.2OPGW的应用

OPGW既光纤复合地线（OptiealGroundWire），又有人称之为地线复合光缆、光纤架空地线，是指光纤单元中在电力传输线路中具有提供通信的地线，既架空地线和光缆的复合体形成的架空地线内含光纤。它使用过程中既能作为输电线路的防雷线时能保护输电导线抗霄闪放电，也能在复合地线中通过光纤来传输信息，具有可靠且方便的优点，但是由于投资额较大只能在新建线路或旧线路更换地线时使用。光纤复合地线中主要有这三种类型：铝管型、铝骨架型和钢管型，它们不仅具有确保光纤单元放在金属骨架和保护管中的安全性和可靠性，还具有地线的作用，不需要经常维护，适用于所有具有架空地线的输配电线路。光纤复合地线是架空地线和光缆的复合体，虽然能满足架空地线所需要的要求，但是因为投资成本偏高，通常只在旧电路的更新和新电路的建设中得以运用，前者在更新时对杆塔不需要加固，只是更换旧地线重新设计线路负荷，而后者在建设中也不会徒增费用。OPGW的安装方法中不需要借助安装工具的特点与电力线的张力防线相同。由于我国辽阔的地域因素，东部沿海地区与电西部地区之间的工业与水利资源传输线路较长，必须采用适应长距离的超高压架空线输送信息和电力。由此可知，光纤复合地线不仅是性能优越的创新性高科技产品，还是满足长距离运输中所需的自动化和超高压化的超高压架空线高，极大的提高了输电的质量和容量，推动着我国电力通信的更大进步与发展。

1.3自承式光缆及其应用

ADSS和MASS是自承式光缆的两种类型，前者既全介质自承式光缆，是指相对于其他光纤而言较为特殊的一种光纤，具有直径小、质量轻、完全绝缘等特点，因此它的光学性能相当稳定，在设计中由于考虑到了电力线路中实际情况和外界各因素的影响，所以都是由非金属材料组成，具有较强的抗电磁干扰和耐腐蚀能力，还具有抗弯曲、抗震动、抗冲击和抗老化等优良特点。后者既金属自承式光缆，是指具有简单结构和较低投资成本广泛运用在建好的电力系统中的一种类型，它在应用中不需要对热容量和短路电流的考虑，从根本上运用高强度的芳纶纱和高弹性的模量加强结构建筑，从而减轻它本身的重量，使其在安装中不必改变输电线杆塔也能安装，不但大大节省人力物力，而且对输电线杆塔的负载力也比较小。

2电力通信中光纤通信技术的发展方向

2.1光接入网

数字化信息时代的到来，人类社会不断发展，科学技术日新月异，网络技术不断的创新，随着网络信息技术的不断更新，具有网络主宰高度集成数字化的智能化网络将成为未来发展的趋势。具有较好的传输质量的双绞线依然是目前网络的主要接入方法，与应用光纤接入网则存在很大差距，后者不仅能大大降低管理和维护网络的成本，还可以通过形成光透明网络达到多媒体实现。

2.2光纤的使用

随着社会中IP业务量的迅速增加，需要不断的创新和发展电信网络，发展的基础就是新型光纤的出现。相对过去的单模光纤而言新型光纤不仅传输距离远，而且传输质量也高，所以电力系统发展的关键就是研究和开发新型光纤。由此可知，随着城域网和干线网建设要求的不断提高，开发新型光纤成为电力通信系统必然条件，无水吸收峰光纤和非零色散光纤等新型光纤就是社会发展下的产物，在技术上已经得到了的支持和认可，只有不断开发新型光纤才能长足发展。

2.3光网络

光网络是指具有容量大、网络范围广、网络节点多等特点的网络系统，与此同时，增加网络的透明度则能更有效的连接不同的信号，从而促使网络的灵活性的提高，并且缩短了网络恢复时间，提高网络的恢复速度，为电力系统的正常运行提供了强有力的保障。目前已有很多发达国家在光联网项目上投入了人力、资金，随着光联网在通信系统中的不断运用，光联网这条大道也将有我国的步入，使其在电力通信的发展中逐渐占据重要地位。

3结束语

随着光纤通信技术在电力通信中的应用，不仅使以往通信技术的缺点得到弥补，更使电力通信能力得到进一步的提高，促进了数字信息化进程的加快。为满足电力通信发展的需求必须不断对光纤通信技术进行研究分析与开发利用，促使光纤通信技术在家庭、企业、政府的运用，维持光纤通信技术在电力通信过程中的持续发展。

光纤通信技术范文第10篇

关键词：光纤；通信技术；光纤传输系统；结构

中图分类号：TN929.1 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 14-0000-01

Analysis of Optical Fiber Communication Technology and Optical Fiber Transmission System

Wang Kang

(Shanghai Communication Section of Shanghai Railway Bureau,Shanghai Communications Workshop,Suzhou Transmission Room,Wuxi214046,China)

Abstract:With the development of social science and technology,communication technology for people is getting higher and higher level requirements.For communication technology,to accelerate the use of fiber-optic speed of its development.This classification of the fiber structure and a detailed description,according to its characteristics in order to study the composition of a fiber optical principles.Finally,the structure of the optical fiber transmission system and the features are in-depth analysis and discussion.

Keywords:Optical fiber;Communication technology;Optical fiber transmission system;Structure

光纤通信的载体是光波，并且以光纤作为其传输的介质。原来的通信水平已经远远不能满足现在科学技术的发展速度。有线通信已经从原来的明线发展成现在的电缆，无线通信早已使用微波或者毫米波来取代原来的短波。因为光波有着比微波大好几倍的带宽的优点，所以其市场的利用前景比较好。

一、光纤的分类

光纤以不同的方式可以被划分成多种类别。光纤最基本的分类方式有三种，即光纤的原材料、光纤横截面上折射率分布情况以及光纤中的传输模式数量。下面就按照光纤横截面上折射率分布情况作为标准来分类，按照这种方式可以将光纤分成两类，即阶跃型光纤和渐变型光纤。阶跃型光纤又叫突变型光纤（如图一（a）所示），它的主要特点是包层和纤芯的折射率的分布是均匀的，呈阶跃形。渐变型光纤，这种光纤的纤芯折射率从内到外的变化不是随变的，而是按照某种规律逐渐变化的，总体的变化趋势呈现抛物线形状。在最里面，纤芯的折射率和纤芯的半径是呈负相关的，即随着纤芯半径的减小而增大。当半径到达包层的位置时，折射率就参照包层的折射率。渐变型光纤如图一（b）所示。

图一：光纤横截面上折射率分布情况的两种光纤

按照光纤传输模式数量的方式可以将光纤分成两类，即多模光纤和单模光纤。多模光纤就是在一次传输过程中有两种或者两种以上的光波模式。这种光纤要是再按照光纤的截面折射率的分布情况还有两种不同的分类，即阶渐变性多模光纤和跃型多模光纤。阶跃型多模光纤的特点是传输量小，传输带宽比较窄以及传输的性能也不是很好。这种光纤的纤芯直径和包层直径约为50毫米到75毫米之间和100毫米到200毫米之间。根据纤芯和包层直径的大小可以推测其传输模式较多，光射线轨迹如图二（a）所示。渐变型多模光纤和阶跃型多模光纤比较，最大的优点是容量大、频带宽。所以它是比较常用的一种光纤形式，光射线轨迹如图二（b）所示。单模光纤就是指在传输光纤的过程中只能传输这种截止波长最长的光波模式，并且这种模式叫基模。由于这种光纤的纤芯直径较小只有4毫米到10毫米之间，所以它的传输带宽要比渐变型多模光纤多好多倍。这种光纤的最佳使用范围是长距离、大容量的通信方式。图二（c）所示就是单模光纤的光射线轨迹。

图二：不同类型光纤的光射线轨迹

不同材料构成的光纤其类别当然是不一样的。例如：石英系光纤和全塑光纤等。石英玻璃光纤是指以二氧化硅为主要材料，二氧化硅中还有少量的氧化锗，氧化磷等物质。由于这种光纤的最大特点就是损耗较低，还有中等程度色散，所以它的使用是比较广泛的。多组分玻璃纤维也是一种石英系光纤，它的主要材料是钠玻璃，其优点是损耗低，可是其缺点是可靠性低，这种纤维一般不常用。塑料包光纤是由石英和硅树脂构成。全塑光纤中的纤芯和包层的制作材料都是塑料。全塑光纤比较适合短距离的通信，这是因为它传输带宽较小，以及制造成本较低等原因。石英光纤较为常用。

二、光纤传输系统

因为通信传输都是通信二者双向的一个传输方式，所以光纤传输系统的构成也是双向的。所谓的光端机就是通信两端的发射机和接收机联合做成机器就。连接发射机和接受机的中继器也需要有两个相反的方向，如图三所示。

如图三中（a）所示的光发射器，它的作用是将电端机发射过来的电信号，以光信号的形式送进光纤中来进行发射传输。光接收机的作用就是光纤传输过来的光信号转化成电信号，然后再将电信号进一步的调整后生成与发送端一样的电信号，最后再将这个电信号送到电接收机里面进行检验等操作。中继器的作用是，在传输过程中有些光信号会发生衰减、畸变等情况影响正常的传输，这时中继器就会将这些有问题的光信号进行修复，修复好之后在送回光纤中使其继续被传输到接收端。

图三：光纤传输系统的总体结构

三、光纤传输系统的优点

现在作为通信系统中最为常用的一种系统：光纤传输系统，它有以下六种优势。一、它的频带宽较大，可以传输的容量就很大，最大容量有25000MHz。二、它在传输过程中的损耗是非常低的，传输过程中没有中继，并且支持较长距离的传输。三、其抗电磁干扰能力较其它系统是最好的。四、传输过程中保密性较高，不会出现串话的现象，使用起来非常安全。五、光纤物理性质较有优势，利用其较小体积和重量比较容易安装及敷设。六、组成光纤的材料：二氧化硅，其资源在地球上是最丰富，可以大量使用。

四、结语

光纤的使用加快了通信技术的发展速度。因为光波较微波有较高的传输频率，所以光纤是比较理想的一种通信传输介质。光纤通信技术是通信技术中最佳的一种技术，好好发掘其优点，它将促进通信技术有进一步的发展。

参考文献：

[1]胡庆.光纤通信系统与网络[M].北京:电子工业出版社,2010

[2]张涵.光纤通信技术与光纤传输系统的分析与探讨[J].科技创新,2011,1:38-39