光纤通信原理范文

光纤通信原理篇1

1光纤通信和光纤传感是光纤技术的应用

光纤技术从信息领域的角度考察，主要是设计两个方面的内容，即信息的传输和采集。信息的传输是属于光纤通信技术，而信息的采集则是属于光纤传感技术。为了紧跟信息技术的发展，高等学府在教学设计和教学内容的设置上，应随着光纤信息技术的发展而发生变化。在课程设置上应有正确的定位，要通过光纤的基本原理和光器件原理对通讯网络进行阐述和讲解，使学生能够掌握光纤通信的基本原理。只有在原理的基础上方能够对信息的传播和采集有深刻的理解。总之在课程的设置上要把握研究光信息科学发展的基本规律与技术专业人才培养的机制，要以科学的方法为基础，更要把握国内外光纤类学科设置的现状、问题以及趋势，调整光纤类课程的结构体系，建立起基础性强、可操作性强的光纤类学科课程体系[2]。

2教学课程内容的组织和融合

光纤通讯的人才是具有创新思维和创新能力的高素质、高能力的复合型人才。在光纤系列课程的设置上要针对以上特点并根据光电信息专业人才所需的知识、技术和能力从整体的高度打破传统的教学模式和课程体系，根据行业所需的人才设置光纤类学科课程，进而将其具体化。此外，还应该解决原来各课程中对单一对象和知识进行整合的问题，避免其内容的重复化，重新建立课程结构体系和内容，将教学的内容有机的结合，使其更加丰富。

2.1理论教学内容的设置由于光信息科学的发展有着自身的规律，在光纤通讯的课程的设置上要符合这一规律。在课程设置上要将光纤结构知识模块化，只有将其具体的模块化才能更加清晰地进行课程设置，具体分为以下模块：光纤传输理论模块、光纤特性模块、光纤器模块、光纤通信原理模块、光纤通信技术模块、光纤传感原理模块和光纤传感应用模块。见表1。通过对光纤光学、光纤通讯原理与技术、光纤传感测试技术等三个课程的教学内容进行重新的组织和编排，使这三个课程相辅相成，形成一体。在对各个课程体系安排的同时要对每个课程的侧重点进行明显的突出，使其做到特点鲜明、协调统一。

2.2实验教学内容的设置现代人才的培养不仅要强调基础知识、对其创新意识和动手能力都有着一定的要求。实践教学过程已经成为理工科培养人才的重要环节。光信息学科是一门理论与技术相结合的新型学科，对于教学内容的设置上既要有理论知识，同时也要重视实验教学项目。在实验课程的设置上，好的实验仪器是必不可少的，如应配备光纤熔接机、光时域反射仪、光纤信息及传感实验系统等[3]。（1）光纤基础操作实验。光纤基础实验是学生要掌握的基本实验内容。在实操时要在一定程度上能操作整个实验，这是这个学科实操的重点。基本操作实验是指：光纤数值孔径的性质和测量实验；管线传输耗损性质与测量实验、光源与光纤耦合方法实验、光纤可调衰减器特性实验、光纤隔离器特性及参数实验、半导体激光器和发光二极管特性测试实验、模拟信号光纤传输实验、数字信号光纤传输实验等基础的实验项目。这些实验都是本学科的基础，对学生了解光纤的基础知识有着重要的帮助，应将其内容设置到教学的课程中，要求学生能够掌握。（2）特种光纤及模式功率分布传感原理实验、光纤分束器参数及MZ干涉仪原理实验、光纤传感的压力测量实验等。这里技术光纤技术实验的内容都为必修的实验内容。在实验的操作中学校要给学生提供方便，对仪器的操作教师都应尽量地进行实际的指导，并对实验室进行全面开放，帮助学生进行仿真模拟实验。还可以根据学生的特点和兴趣点，选择一些实验项目或者以组单位自己搭建实验系统，这样不仅能够提高高校仪器是使用率，更重要的是培养学生做实验的兴趣和提升学生实际操作的能力[4]。

综上所述，光纤通讯是一个综合性强的学科，对理论和实际操作的能力都有着一定的要求。我们在该学科的设置上要符合光信息科学发展的基本规律，还要结合光信息科学与技术专业人才培养的机制。更要把握我国光纤教学现状以及问题，根据实际情况，构建适合光纤类课程的结构体系。在整个课程的设置方面要强调基础、突出应用。要将理论基础与实践教学相融合，同时教学改革思路也要遵循该原则对整个课程进行设置。要加强实验环节，要运用多种教学手段进行创新教育，使学生对原理知识理解的同时，努力提高对应用环节的操作，培养其动手的能力，使其学以致用。同时要有特色的教学内容，让学生对光纤通讯技术产生兴趣，把枯燥的知识变得有趣，使其适应社会的需求。

光纤通信原理篇2

【关键词】电力通信；光缆故障；处理措施

21世纪是通信网快速发展的时期，光缆作为光纤通信的基础设施，它的安全、稳定运行是整个通信网络管理工作所不能忽略的重点问题。由此看来，提高电力通信光缆的维护和管理水平，是当今社会电力企业所关注的热门话题。

1、光缆介绍

1.1光纤

光导纤维简称为光纤，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成的光传导工具。光纤通信有很多的优点，例如：容量大、传输距离长、质量轻、体积小、抗干扰能力强等，这样一来，光纤通信能够满足当今社会电力通信的发展要求。尤其是光纤复合架空地线的广泛使用，它不仅具有铝包钢线的良好导线性与抗腐蚀性，而且能够把电力架空地线和通信光纤更好的相结合，所以，目前，电力行业非常重视光纤复合架空地线，而且正在广泛的推广使用中。

1.2光缆

光缆是由光纤（光传输载体）经过一定的工艺而形成的线缆。在输电线上架设光纤的方式有四大类：

（1）光纤复合架空地线：此类光纤的结构由两大部分构成，即光纤单元与铠装外层。其中，在架空地线的内部覆合有光纤单元。和其它几种光纤结构相比来说，此光纤结构的可靠性是非常高的，然而，它的市场价格却非常贵，通常情况下，要在新建输电线或是更换老输电线的情况下才使用。

（2）全介质自承式光缆：此光纤使用的是非金属材料制成的，因此，在安装此类光纤时，可以不停电，与此同时，通信系统和输电线是相互独立的两部分，这样一来，能够提供大量的光纤芯数。另外，由于此类光纤是非金属材料，因此质量较轻，和上述光纤复合架空地线光纤相比较，此类光纤在安装与维护工作上都非常便捷，通常适用在原有输电线上架设。

（3）架空地线缠绕光缆：和其它几种光纤相比较来说，此类光纤应用较早，由于线径过细且芯数量偏少，所以，会借助专门的接机械将光纤捆绑在架空输电线上，市场价格较便宜，通常会选用在某些特殊的环境中以及修复线路中。

（4）捆绑光缆：此类光纤和架空地线缠绕方式比较相像，也是借助专门的机械将光纤捆绑在架空地线上，线径不仅细而且芯数较少，通常情况下，价格较便宜，在低压输电线以及修复线路中使用此类光纤。

2、光缆线路故障原因

随着光缆长度的增加，各种光缆中断故障时有发生，经过仔细分析，归纳出以下几个原因：

2.1光缆的结构不合科学

现如今，普通架空光缆的占总光缆使用量的66%，使用最少的是特殊光缆，这主要是因为此类光纤不能完全发挥出电力系统杆路的优势。然而，主环光缆或者是光纤复合架空地线没有达到可靠性要求高的管道，甚至在某些关键点处，缺少光缆资源，或者是光纤通信的路径比较单一，同时可靠性也偏低。

2.2容易被动物咬破

由于长途光缆已经使用多年，其中有些线路光纤或者是接头盒过于老化，同时，长途光缆大多数都经过山区，因此，线路很容易被鸟、松鼠等小动物咬破，这样一来，会大大降低光纤的传输能力。

2.3施工损坏

在实际生活中，因施工的原因，可能会重现移设路径，从而对光纤线路造成一定的破坏，通常会增多线路接头，这样一来，会增大线路的损耗。

2.4被气枪射击

有时，受散弹枪会破坏普通架空光纤，从而导致光纤纤芯断裂，进而使服务中断，此类事故点的隐蔽性是非常高的，在查找故障点时有一定的困难。

2.5人为因素

其一，技术人员在维修、安装活动中引的光纤被划伤、切断等人为故障。其二，犯罪分子盗割、锯断光缆，造成的光缆线路阻断。其三，人为蓄意破坏，造成光缆阻断。

3、光缆线路故障处理

3.1光缆线路故障处理原则

电路发生故障时，应按先干线、后支线；先群路、后分路；先抢通、后修复的原则处理。在故障处理过程中，相关单位之间要密切配合，协同处理。

3.2科学处理光缆线路故障的有效措施

（1）正确选用光纤配线系统及光缆尾纤。光缆配线系统主要包含：配线柜、配线单元，直熔单元、接地单元、光纤收线区等部分。在容量选择时要尽量满足最大需求量，坚决杜绝私自改动光纤配电系统，同时还要保证光纤施工与维护的安全性，对于光纤尾缆来说，必须要有充足的安装与固定空间；在布置光纤使，采取一定的保护措施，同时还要留有一定的光纤弯曲与盘纤空间。

（2）做好光缆线路接头。在实际线路抢修过程中，最容易出现问题的就是线路接呕吐。因此，我们必须要认真做好光纤线路接头工作，必须在管子热塑前测试绝缘电阻，待所有指标都符合标准要求后，然后将热塑管缩好。

（3）加大对光缆线路的监测工作。在日常维护工作中，要定期检测备用光纤，通常情况下是每年一次，一旦检测出断芯的问题，就要及时采取有效的措施加以处理，这在日常维护中就可以做到，如果出现较大的问题，那么必须结合线路技改加以处理。另外，维修人员还要结合通信光缆下路指标。

（4）完善通信线路应急预案。光缆线路应急处理必须预案完备，做到先抢通，后抢险。为提高应急处理能力，必须定期开展光缆线路应急演练及事故预想，建立完善的应急预案，同时还要加强备用纤芯测试管理，保证各条备用光缆线路正常，针对电力通信网的薄弱环节，积极采取通信线路的补强措施，使电力通信网更加坚强和牢固。

4、通信光缆线路的维护应注意的几个问题

（1）禁止在光纤线路上堆放任何杂物。不能在光缆线路上堆放任何东西，例如：垃圾等，一旦发现有井盖损坏，必须立刻进行更换，以免造成人身安全事故。

（2）尽量选用小型机械进行施工。有时在施工时，没有给光缆线路留有足够的大的空间，并且也没有及时采取有效的措施加以保护，就使用大型机械开始施工。在光缆线路周围我们避免使用搅拌机、钻探机、塔吊起重机等大型施工机械。

（3）光缆线路迁移、维护中不慎导致光缆线路阻断。在光缆线路迁移、维护、抢修中，禁止将不应断开的纤芯断开的问题；避免在拆装光缆接头盒时，造成光纤断裂的问题；确保备用光缆线路能够处于良好的状态，在主光缆线路上出现故障时，信息可以使用备用光缆线路来传输。

5、结语

电力通信光缆的正常运行，是电网安全运行的保障。这就需要电力企业在光缆的运行维护上加大管理力度，切实做到人员、责任和管理的落实，以实现光缆线路的畅通无阻，更好的服务于社会。

参考文献

[1].电力通信光缆安全运行与故障维护的探讨[J].中国科技博览,2012(7).

[2]梁芝贤,张晓东,魏明海.电力通信光缆运行维护及外力破坏防范措施[J].电力系统通信,2011(6).

[3]顾育君.浅谈电力通信光缆运行维护[J].机电信息,2011(6).

光纤通信原理篇3

关键字：光纤通信、现状、发展趋势

中图分类号：TN929文献标识码： A

一、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。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。

光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

二、光纤通信技术现状

光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信。中国光纤通信已大规模的进入到实用阶段。

光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。

光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质实现信息传输，达到通信目的的一种最新通信技术。

通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。

三、未来光纤通信的迫切需求

对光纤通信而言，超高速度、超大容量和超长距离传输和全光网络也是人们不懈追求的梦想。

3.1超高速光纤通信系统

从过去20多年的电信发展史看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每比特的成本大约下降30％～40％。因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年时间里增加了2000倍，比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。

但是，当前快速发展的互联网对传输承载的要求不断提高，对能支持超高速光纤通信系统日益突出。

3.2超大容量DWDM系统

采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1％，99％的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用(WDM)的基本思路。

采用波分复用系统的主要好处是：

1．可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使容量可以迅速扩大几倍至上百倍；

2．在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器，从而大大降低了传输成本：

3．与信号速率及电调制方式无关，是引入宽带新业务的方便手段；

4．利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。

但仅仅是波分复用已远不能满足现代高带宽的需求，超大容量的密集型光波复用（DWDM）系统的研发迫在眉睫。

3.3实现光联网

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。

虽然波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑将增加新一层的威力。

3.4新一代的光纤

近几年来随着IP业务量的爆炸式增长，电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展，而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前，为了适应干线网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光纤(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。

3.5光纤到家庭

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仍处于初期部署阶段。

四、结束语

总之，任何一项技术的发展都是要与人类生活相适应的。

目前通信市场，很多产品都在向小型化、集成化方向发展，光纤通信领域的设备也不例外，而其技术则在向越来越有利于人类的方向发展，这些技术、设备的进步都是在我们的研究中不断进步的，我国的光纤通信技术还需要我们进一步的学习和研究发展。

参考文献

[1]李玲、黄永清，光纤通信基础.国防工业出版社.2003，9：1～6

[2]李业，浅论我国光纤通信的现状及发展出路[J]，信息技术，2008(9)

[3]张明德、孙小菡，光纤通信原理与系统[M]，南京:东南大学出版社，2004

[4]毛谦、张继军，光纤技术的现状与反展趋势，中国电信建设，2009

[5]曹茂虹、刘礼，光纤通信技术的现状及发展趋势，光机电信息，2007-03

[6]张爱杰、包行太，我国光纤通信发展现状及其趋势探讨，信息通信，2014-01

[7]彭鹏，光纤通信技术的特点及其发展应用，信息通信，2014-02

光纤通信原理篇4

关键词：光纤技术；光通讯；应用；优势；发展

光纤是近年来广受关注的一种新型材料，是光纤技术形成并得到发展的基础物质保障。光纤的工作原理是广全反射原理，其是利用透明材料与折射率小的材料制作而成的。光纤一般多以组合成光缆的形式应用在实践中，而不会使用单根的光纤进行生产。那么在光通讯领域中，光纤技术的应用优势与发展前景有哪些呢？以下本文就来谈谈这些问题。

一、光通讯概述

光通讯是新世纪下产生的一种新兴通信行业，其与通信存在一定的共同点，即都是通过一定的信号转换与传递来实现信息交流。但两者也有一定的区别，通信领域的范围较广，包括光通讯。而光通讯则只是指在光导纤维的基础上，利用信号调制的方法形成一定的光载波，并以此来实现信息传递。其主要的技术重点是光纤技术。

具体来讲，光通信的工作原理是：在发信端，信息经过光转换被转换成光信号，转换产生的光信号经光电二极管的转换后变成电信号，最后在经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息传播到收信端。光纤通讯、卫星通讯以及无线电通讯作为现代通信网的三大支柱，光纤通讯以其自身独有优势成为现代通信网的主体。

目前在光通讯中，光纤技术是其中最重要的一项应用技术，在实际的应用中，光纤技术比其他同类技术更具有应用优势。这是因为，首先光纤的材料都是绝缘物质，在使用中不会受到随处都有的电磁感应的影响，可以保持光纤信号传输的稳定性。其次，光纤本身的保密性较高，在信号传递过程中不会出现太大的损耗，因此其中继距离要相对更长一些。第三，光纤一般多以光缆的形式应用，但光纤之间并不会产生干扰。所以在同等通信容量下，光纤的经济性能更高。第四，光纤在使用中还具有很高的耐腐蚀性，不会消耗太大的能源，原材料的来源也非常广，因此可以说，在光通讯中使用光纤技术是非常可行的，并且能够很好的促进光通讯事业的快速发展。

二、光纤技术在光通讯领域中的应用

目前光纤技术已经在光通讯的多个领域中有了广泛应用，但集中体现在光纤的应用、光源器件的应用、波分复用等几个领域。常用的光纤技术主要有以下几种；

1、光缆技术。光缆在光通讯中的应用时间较长，在最初的使用中仅仅只有3个传输窗口，而当前科技的发展推动了光缆技术的发展，逐渐出现了4个、5个传输窗口，这极大的提高了光纤传输效率。特别是全波光纤的应用更是促使了传输效率的提升。再加上光纤的生产工艺越来越完善，使得其质量得到很高提升，成本也更低，使得其在实际的应用中使用范围更广。

2、光复用技术。这种技术的最大作用是为了能够提高信号的传输速度。这是因为光复用技术可以实现在一个光频率上进行多种信息的传输，当然这是在不同时段下进行的。这种技术的应用使光纤的使用效率得到了极大的提升，掀起了传输技术领域的异常变革。

3、光放大技术。这种技术的应用所起到的作用是提高了光复用技术的应用效率和全光网络的发展。其主要的应用原理是光放大器根据拉曼散射效应制作而成，当大功率的激光注入光纤后，会发生非线性效应拉曼散射在不断发生散射的过程中，把能量转交给信号光，从而使信号光得到放大。

4、光纤接续技术。要准确的对接纤芯，降低损耗到最低点十分困难，随着续接技术的发展以及万能熔焊续接机的出现改变了以往在送出和接收端由人工来测定损耗和判断接续质量的情况，可以有效地降低传送损耗，提高接续作业效率。

三、光纤技术的未来发展问题和展望

1、发展中需要解决的问题

在光通讯领域中，各种光纤技术的应用极大的提高了其发展水平，并且在各种先进技术的推动下，光纤技术水平也在不断提高，使得光纤传输中的损耗量更低，中继距离也越来越远。在未来的发展中，光纤技术的主要研究对象是如何进一步的降低损耗，增大中继距离。一般来讲，可以通过改善光纤材质或性能的方式来实现这些目标，当然也可以通过改变光源方式或发光元件的方式来实现。只要方法得当，相信我们未来可以实现无中继的光纤传输。

2、未来发展前景的展望

近年来光纤通信的发展十分迅速，光纤技术发展不断完善，未来光纤技术在光通讯领域的应用主要集中在光交换、光纤到家庭两个方面，而全光网络建设将成为光通讯技术发展的必然。

1）光交换技术将不断发展。光交换是指不经过光电转换，而是能够直接将输入端光信号交换到任意的光输出端，光交换技术包括光路交换和分组交换两种形式。作为全光网络的关键的光交换技术的，由于种种原因当前还主要停留在光路交换技术的开发上。但今后发展方向必将转向更高层面的分组光交换上。当前光网的交换普遍采用的是“光―电―光”即先把光信号变成电信号，用电子交换后，再变还光信号，两次转换使得传送过程损耗增大，传送效率大大降低。而光交换在信息传送过程中，由于不需经过任何的光电转换，这能够彻底消除由于现在的电子瓶颈而导致的带宽扩展困难，使得光交换网在不远的将来取代当前IP骨干网，成为下一代光子化的Intemet骨干网变得可能。

2）光纤到家庭技术将日趋成熟。光纤到家庭就是指一根光纤直接连接到家庭，是指将光网络单元直接安装到住户的家中。是除“光纤到桌面”外最靠近用户的光接入网的方式，被认为是最理想的接入方式。光纤到家庭的接入方式可以为用户提供更大的带宽，增强网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽对环境条件和供电等要求。当前光纤到家庭技术还需要大规模推广和建设，由于电子元器件的进步，光收发模块以及光纤的价格的降低，这些都大大加快了光纤到家庭技术实用化的进程。

3）全光网是未来发展的趋势。光电子技术的一个关键是光电转换与电光转，由于光交换技术的逐步成熟，波分复用以及光放大技术的广泛应用，不需要经过光电间转换的全光网将成为未来光通讯发展的必然趋势。

四、结束语

综上所述，光纤技术在现代光通讯领域中的应用也越来越广泛，所发挥的作用也越来越大。虽然当前光纤技术已经取得了很好的应用效果，但是仍然有很大的发展空间。这需要更多的技术人员深入研究，通过改善光纤材质、改变光源等方法来增大光纤的应用效益，为光通讯事业的发展做出更大贡献。■

参考文献

[1]胡晓晔.浅谈光纤技术的现状及发展[J].科技向导，2010（6）.

[2]卞洪国.浅析光纤通讯技术的优势及分类[J].科技资讯，2008（12）.

光纤通信原理篇5

【关键词】光纤网络 技术 优势 通讯

近年来，信息技术的飞速发展，对信息的传输速率和传输稳定性的要求也要求也越来越高，传统通讯技术已经遇到瓶颈，很难达到人们对通讯速率和稳定性的需要，所以新型的光纤网络通讯技术逐步取代了传统的通讯技术。光纤网络凭借其特有的优点发展逐步壮大，逐渐成为了现在主要的有线通讯技术之一，确保了通讯的稳定性和高效性。

1 简析光纤网络

1.1 光纤网络技术的定义

光纤网络技术是利用了光的全放射原理。光从光密介质进入光疏介质时，如果入射角大于或等于折射角，此时光在介质的接触面上只会发生反射不会发生折射，光的波长和能量不发生变化。在光纤网络技术中，其传输介质多使用玻璃或树脂制成的纤维进行光的传播，这些介质就叫做光纤。人们先把原有的电信号转化成对应的光信号在光纤中进行传播，在接收到光信号后再把光信号解析成对应的电信号从而得到所需的信息。由于光的传播速度非常快，发生全反射时能量损失非常小，且不会受到各种电磁波的干扰，所以光纤网络技术具有高效、稳定的特点。

1.2 光纤网络技术的主要硬件构成

光纤网络技术涉及到一些列电子和光学的内容，其支撑构件也非常多，如光电信号转换装置、光纤、光信号的发射器、光信号接收器以及中继器等。光信号的发射器和接收器分别位于光纤的两端，用于发射光信号和接收光信号，同时接收器往往还会附带信号放大的和信号检测的作用便于还原光信号。光纤就是光信号的传播介质，类似于传统通讯技术中的双绞线之类。光电信号转换装置的作用就是进行光电信号的互相转化以便接收端和发射端可以识别。这些硬件的有机结合形成了光纤网络，而其技术原理基础就是我们说到的光纤网络技术。当前最主要的有线通讯技术就是上述提到的光纤网络技术。

2 光纤网络技术在通讯工程技术中的应用现状

据调查显示，目前我国累计铺设光缆线路已有四百多万千米，光纤的累计使用量已经达到了八千多万公里。光纤通讯的发展也经历了一定的历史，从最初的单模光纤到后来的各种多模光纤，尤其是本世纪以来多模光纤的信息传输量飞速提升，各相关企业纷纷参与开发研制新型高速光纤，光纤网络技术以其频带宽、传输容量大、损耗小、准确性高、体积小、重量轻、刚干扰性强等独特的优势被广泛应用于通讯工程技术中。

3 优势介绍

3.1 抗电磁干扰性能强

随着各种无线信息传递技术的发展和使用，环境中存在各种各样的电磁波，传统依靠电流电压信号进行信息传递的方式往往容易受到电磁波的干扰，从而使得信号质量不佳，由此需要配套的进行加装一些防止电磁波干扰的设备，这样以来，一方面增加了设备的成本投入，更重要的是难以很好地隔离掉各种各样的干扰源，信号传输质量并不太理想。而光纤网络使用光信号进行信息传递，一般不会受到电磁场的影响，所以抗干扰性能强。

3.2 损耗低、中轴距离长且误码率低

电信号衰减一直是电信号传递技术中的一个极大难题，随着传输距离的增加其衰减程度不断增加，要解决这个问题必须在中途设立信号放大增强设备，这些设备资金的投入非常高，使得信号传播的成本居高不下。而光纤技术因为使用了光的全反射技术，且光纤介质的信号吸收率极地，所以其衰减系数非常之小，目前已经达到了0.25db/Km以下，其中轴距离可达到100km以上，这使得成本较传统通讯技术有了巨大的缩减。

3.3 泄露小、保密性高

光纤以介质纤维为传播通道，外层设有多层保护材料，且其利用光的全反射原理不可以像传统电信号一样使用并联的方式读取信号，必须切断光纤才能读取信号，而切断以后通信也会随之中断，很容易收到反馈，从而保证信息不被泄露。所以说光纤网络通信具有很好的保密性能。

4 重点技术介绍

4.1 网络基站

网络基站是光纤通讯工程的中心工程和信息交换枢纽。光纤网络通信系统由各种各样的用户终端和网络基站以及传输光纤组成。网络基站的作用是将各终端设备的信号进行收集处理并加密后发送对应反馈信息。其在整个通讯系统中处于中枢地位，是通讯系统的核心。

4.2 复用技术

复用技术就是把尽可能多的信息压缩在同一根光纤上进行传递。其通过波形、频率等的复用极大的优化了信息传递的速度，是信息高速传递的保障。

4.3 色散处理技术

虽然光纤信号的中轴距离较长，但长距离传输后信号还是会有一定的衰减，也会存在一定的误码率。所以，色散处理技术对保证光纤传输的可靠性有着重要的作用。该技术可以很大程度上降低光信号的衰减，从而保证长距离传输的速率和稳定性。

5 应用前景

5.1 光纤入户

光纤的传输速度极快，民用的入户光纤往往都可以达到百兆，这使得从网络主干到用户终端的全程都得以体验到光纤通讯的高速性。随着光纤网络的普及，光纤入户的成本也逐步降低。目前，我国除偏远山区外基本都已达到光纤入户，相信“光纤中国”的目标已经越来越近。

5.2 发展全光网络

所谓全光网络，就是指在网络主干的运营部位全部使用光节点，把传统的电节点逐步淘汰，从而使得信息在全网的传递中都能保持极高的速率。虽然目前我国的还没有实现这一目标，但这必然是未来的发展趋势，其简单、快捷、高效的运营模式具有无限的潜力。

6 总结

光纤网络是新时代科技进步的优秀成果，其独有的特点为代替传统的有线通讯工程建立了良好的基础，随着科技的不断发展光纤网络的优势将更加明显的体现，光纤网络通讯技术必将逐步替代传统通讯技术。

参考文献

[1]陈丹.通讯工程技术中的光纤网络应用[J].硅谷，2014（20）：98+76.

[2]王林.光纤网络在通讯工程技术中的应用[J].无线互联科技，2015（03）：7-8.

光纤通信原理篇6

关键词：光纤通信；技术；应用

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0030-01

一、前言

光纤通信技术是20世纪70年代兴起的一门高新技术，其以先进的技术优势对传统的电缆通信技术提出了挑战，逐渐成为通信领域的必要组成部分。光纤通信的应用范围很光，除了公用通信网之外，在在军用通信、电力通信、铁路通信、有线电视也得到了广泛运用，许多新的领域也在不断开拓。目前我国光纤通信技术的应用与发达国家还存在一些差距，因此，加强光纤通信新技术的应用与研究是我国通信领域的重要任务。

二、光纤通信新技术的基本类型与应用情况

随着光纤通信技术的不断发展，其已渐渐代替以电缆为介质的通信技术，成为我国现今重要的通信技术之一。从光纤通信技术开始推出到现在，已经有很多种类不同的光纤形式，例如长波形光纤、短波形光纤。在欧美等先进地区，光纤通信技术得到广泛推广和使用，光纤通信已经成为很多国家主要的通信方式，但目前我国仍同时运用光纤通信和电缆通信这两种通信方式，与西方发达国家相比，我国通信技术相对滞后，使光纤通信技术在运用过程中出现一些问题，这些问题严重影响了我国通信技术的发展。为了改变这种现状，研究开发新的光纤通信技术具有重要的现实意义。当前在光纤通信领域主要有以下几种新技术：

1.相干光通信技术。在这种通信技术中主要引用了外差检测与相干调制。相干光通信技术的原理在于运用外差检测技术检测光信号后，将信号光传输到接受端。这种技术的优点是灵敏度高，通信容量大，传输距离长，有多种调制方式，大大提高工作效率。“相干”是干扰和调制信号，运用将要传输的信号改变光波载体的振幅与相位等，实现信号在多个频道的传输[1]。“外差”主要是将因振荡形成的激光和输入信号混合在一起，直到看不见原有光的形状，其已成为另外的中频信号为止，将要传送的光与这些中频信号具有相同规律的振幅与相位。相干光通信技术可以达到多频道的传输的目的，实现同样时间里多个用户的通信。与原有的光纤通信技术功能相比，相干光通信技术具有更为完善的性能，大大提高了传输效率与质量。因此，这种技术是光纤通信领域的一个重要发展方向，将更为广泛地运用于人们的日常生活与工作中。

2.光弧子通信技术。这种通信技术是一种全光非线性通信方案，是把需要传输的信息调制到弧子后再进行传输的一种通信模式。目前在光纤通信领域，限制传输容量和传输的距离主要有两方面的原因：

（1）传输过程中光脉冲渐渐变宽，产生色散现象。

（2）光信号在传输过程中能量逐渐减弱。为了解决这两个问题，研究设计出了光弧子通信技术，主要目的在于提高光纤通信技术的质量，实现高效传输的目的。

3.光复用技术。光复用技术是目前光纤通信技术中最活跃的领域，在很大程度上推动了光纤通信技术的发展。光复用技术主要目的在于尽可能地提高同样时间内的通信传输效率。主要的复用形式有以下三种：信息码分复用、信号分复用、光波分复用。信息码分复用方式：把用户的编码序列调制到具体的专门的光信号中，同时只有在接近网络且具有准确的编码序列时才可以进行通信，这种分复用方式起到密钥的作用，能够有效地发挥防窃功能。信号分复用方式：分割同一光载波波长，使其成为一个个帧，再将分割出的帧进行复分割，使其成为若干个长度相同的时隙，这些时隙在同样的时间里以相同速度发送信号，这样能够使位置不同的信号接收地点在同样时间里接收到一样的信号内容。光波分复用方式：对波长进行间隔及调制，从而实现同样时间同一光纤里多个波长的信号传送，使光纤通信效率大大提高[2]。

三、光纤通信技术的特点与发展方向

（一）光纤通信技术的主要特点

与传统的电缆通信技术相比较，光纤通信技术具有以下特点：

1.通信干扰小，传输距离远。光纤中具有强抗腐功能的二氧化硅，能够较少通信过程中的干扰和破坏，光纤的优质材料也能够满足远距离传输的要求[3]。

2.通信容量大。虽然光纤尺寸较小，但其作为一种传导工具，在制作过程中经过特殊的处理，因此光纤传输容量非常大。

3.光纤通信无辐射，保密性好。通常情况下，光波不能脱离于光纤之外，不会出现内容外泄的现象，保证了信息的安全，光波无法泄露出来，也就不能对人产生辐射作用。

（二）光纤通信新技术未来发展方向

1.光器件集成发展。随着光纤通信技术在许多领域得到广泛运用，其对设备功能的要求也越来越大。单纯的增加设备来满足光纤通信的需求，这种方法增加了投资成本，可行性不高，因此光器件集成是光纤通信领域的重要方向。

2.光处理方式发展。目前光纤通信需要经过电处理才能实现，容易受到断电的影响，所以摆脱电处理方式，实现光处理是未来发展的方向。全光网络就是光处理方式的体现，进入全光网络后的信号的传输都以光的形式存在，这种方式可以有效地保证通信管线不因过度膨胀而受损，大大提高了网络资源的利用率[4]。

四、结束语

光纤通信技术作为信息技术的重要支撑，在信息社会中起到重要的作用。随着信息技术的不断发展，人们通信系统的要求也越来越高，而光纤通信技术有很大的发展潜力，将成为未来通信发展的主流。

参考文献：

[1]王小龙，原彦江，雷莽.浅谈光纤通信新技术的应用与研究[J].计算机光盘软件与应用，2012，13（1）：29-30.

[2]许广南.光纤通信技术新发展[J].通信世界，2011，7（30）：12.

[3]高凌云，黄素萍.光纤通信新技术及应用前景[J].有线电视技术，2011，4（13）：47.

光纤通信原理篇7

【关键词】 光纤通信 发展现状 前景

一、光纤通信的内涵

光纤通信是指使用光纤作为传输媒介，把光作为信息载体的一种现代通信方式。光纤通信的原理是基于光纤、光源以及光检测的组成。其中光纤的的绝缘性质良好，是采用玻璃材质制成的光导纤维，不会引发接地回路的问题。光纤与光纤之间产生串线的情况的几率基本为零，信息传输的保密性能和安全性能非常高。光纤的内芯非常细，所以所占用的传输系统空间特别小，大大的节约的空间。光纤通信系统里的频带非常宽，故而光纤通信的容量巨大。在光纤通信中，光波频率高，损耗小，不需要中继设备，可以进行长距离的信息传输。抗各种电磁干扰的能力非常强大。因此，光纤通信对于资源的优化配置或是军事上都有重要作用。光纤通信的急速发展，使光纤通信的适用范围不断扩大，成为了现代通信的重要方式，也对整个社会的影响越来越大。

二、我国光纤通信的发展现状

1、使用于广播电视网。近年来，我国光纤通信技术发展的越来越成熟，应用的领域逐渐扩大。在电视广播领域里，广播电视信号以光纤作为传输的载体，网络建设是以光纤网络为中心的大局势已经形成。光纤通信传输信息系统具有传输频带极宽，通信容量大，光纤损耗小，串线几率低，抗干电磁扰能力强等优势，传输过程中不会存在因为中继设备而产生的噪音或杂声，而干扰信息信号的质量，更加不会因为拖延接收信号的时间而受到轻易影响。，光纤通信传输信息系统因其自身所具有的特点和优势，现在已经成为城市中最普遍的的数字传输和数字电视的链路，也实现电视传送方式中电视直播或者两地传输的基本方法。

2、使用于电力通信网。随着光纤通信在通信网络范围中的广泛采用，我国大部分城市的电力专门使用通信网络也大体上实现了由主干线的接入网向光纤通信网络的转向过渡。当前，以光纤通信网为基础的电力通信网已经成为我国较为完善的，较大规模的电力专用通信网。电力通信系统需要传输的各项音频、数据、宽带等各项电信业务以及电力生产产业的业务基本上都是光纤通信负责传输和承载。

三、对我国光纤通信前景的分析

1、通信容量巨大。目前，我国的电子通信正处于高速发展的好时机，尤其是是光纤通信的发展前途不可估量。长距离信号传输技术和容量大是当下最受青睐的光纤通信的优势特点。受到了各方的极大关注。光纤通信具有以下优势，信息传输频带大，光纤的损耗少，光纤具有超大容量和体积小等等。正是因为上述各种优点，光纤通信广泛应用于多个领域。”目前的波分复用技术可以可以实现提高光纤的信息信号传输，这种技术也能够实现在两种或两种以上的不同光信号在同一条光纤中完成各自的传输，互相之间不会产生干扰影响。在研究中，科研人员发现在某种程度上，光时分复用技术也可以实现增加光纤中信号的传输的信号数量，以期实现扩大信号传输容量的目标。

2、光孤子通信。在光纤通信技术中，光孤子通信不是通过非线方式进行而是依靠信号的光学性质实现的。在光纤通信的传输中，光孤子依据超短光脉冲的原理实现，光孤子，具有信号传递量大的特点，光孤子技术对长距离的信号传输有重大作用。称光孤子技术是适合在超长距离，高速传递的光纤通信里的最新先进技术。光孤子技术是在信号传输过程中提高信号传输速度的关键技术。光纤通信中的光孤子技术在信号传输的速度方面使用的长距离的高速通信技术，、在光孤子技术的工作原理上是利用时域超短脉冲完成的，除此以外，还包括频域的超短脉冲，也提升了通信系统信号在光纤中的传递的速度。

光纤通信原理篇8

本课程内容分为：光通信基本理论、光纤通信基本原理、光纤通信新技术特征等三大部分.主要内容为：绪论、光纤发展、光波导理论与光纤特性、光缆及工程应用、光发送与接收、光无源器件、光放大器、光纤通信系统与设计等.采用的教学方法以课堂教学为主，辅以实习实训等.授课对象为我校本科专业自动化、通信工程、电子信息工程等专业，授课理论学时54，实习实训18，各教学环节学时分配从近4年的教学看，大家普遍认为该课程理论较难、实训操作难、而且理论与实训结合较少.导致大学生们对该课程缺乏学习的主动性、积极性，不利于专业技能人才的培养.作者根据近4年的经验和学生获取该课程的知识、技能的效果，从课程的教学内容、教学方法、手段及见习实训等几个方面提出教研教改的意见.

2光纤通信课程理论教学

针对同学们反映本课程中难懂的理论知识、课前我补充了一些基础知识.比如光波导理论、高等数学、光电子技术、电磁学等知识在该课程中要用到的重要理论.列出一些参考书目供学有余力的同学选读，比如杨祥林编著的《光纤通信系统》，北京邮电大学出版社出版的顾畹仪编著《光纤通信系统》教材.我们采用多种方法分析一些抽象概念，逐步阐述.例如，光纤传输的波动理论是光纤通信理论中的一个重要内容，通常采用的方法就是波动方程和电磁场表达式求解，其过程繁杂，同学们很难将推导出的理论结果和实际上的物理意义对应.因此在该部分的教学中采用先引入并重点讲解波导、导波等概念的方法，然后解释传输模式，不同的模式对应不同的传播角，产生不同的离散模式是由于光波在芯区和包层分界面上发生反射时产生相位移动引起的，在理解概念的基础上，再运用特征方程理论推导出结论.充分利用多媒体的优势，多媒体PPT教学与传统教学模式相结合，以便提高教学质量.结合该学科的实际，作者制作了适合实际情况的PPT课件，课件的教学效果良好，比如在讲解数字光纤通信系统组成的时候，结合PPT课件图，直观、形象生动的看出了系统由光发射机、光纤光缆、中继器与光接收机等基本单元组成.此外还包括一些互连与光信号处理器件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器、分插复用器ADM等.

3光纤通信实训教学环节

本课程的实训环节除了安排常规的8个实验，模拟信号电—光、光—电转换传输实验、数字信号电—光、光—电转换传输实验、光发送、接收模块实验、光纤无源器件特性测试实验、数字光发送接口指标测试实验、光纤传输特性测量实验波分复用（WDM）光纤通信系统实验等.另外，笔者引入了OpticSimu仿真实训软件，该软件恰好可以克服以上硬件实验平台的不足，可以方便地配置各种光纤通信系统和网络，形象地得到仿真实验结果，配置各种光纤通信系统和光网络，仿真其传输性能，方便、形象地获得系统和网络中各点的光谱、波形、眼图、光信噪比和接收灵敏度.软件界面如图2所示.图3是利用原子功能器件搭建的光分插复用器（OADM）和光交叉连接（OXC）结构.运用OADM和OXC，构建WDM光网络，并对其进行传输性能仿真，为光网络的设计和规划提供参考.

4结束语

作者对现代光纤通信技术课程教学改革提出了几点建议，从课程内容、理论教学、实训教学环节等方面提出了教改方法，希望通过教改能将该课程抽象的问题、概念形象化、枯燥的理论趣味化，提高学生们的学习兴趣，调动学生学习的积极性，最终达到培养高素质的光纤通信技术人才的目的.今后也可在通信工程、电信工程专业中适度增加一些光电子技术、通信原理等相关课程，以便适合21世纪对于通信技能人才的需求.