光纤通信范例(3篇)
光纤通信范文
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。
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.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。
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。
二、我国光纤光缆发展的现状
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。
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。
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。
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。
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。
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.
[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.
光纤通信范文篇2
关键词：光纤通信技术光纤通信市场产业链条市场环境
中图分类号：TN929.11文献标识码：A文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00
光纤通信在我国通信领域已经占据了不可替代的位置。早在2009年我国单模光纤需求达到了7880万芯公里，占世界总需求的46.8%。随着光纤通信产业体系的日益完善，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，成为通信发展的主流[1]。
1光纤通信技术
光纤通信技术是20世纪70年代初引入我国通信市场的一种新型通信技术。不同于传统的电通信，光纤通信实现信息传送的载体为光导纤维，其工作原理为首先在发送端就要把所需要传送的话音、图像等信息转变成电信号，然后对其进行调制，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光导纤维发送出去；在接收端，还需要利用检测器将收到光信号转变为电信号，最终经解调即可恢复原信息。
经过近40年的发展，光纤通信技术也日益走向成熟稳定，但是仍然存在着一定问题。目前，光纤通信技术发展现状主要表现在以下几个方面[2-3]：
（1）光纤接入技术：传统的铜线接入方式相比，光纤接入更能够满足人们对于数据通信、视频通信、语音通信等信息传输在速度和质量上的要求。光纤接入技术的日益成熟对于降低通信系统的故障率、减少维护次数、开发引进新设备都有着积极的推动作用。光纤接入技术在满足人民对网上教育、办公、网上等日常工作生活中对通信需求的同时，也为通信技术的推广应用奠定了技术基础。（2）光交换技术：与传统的交换技术形成鲜明对比的是，光纤通信的载体是光。光交换技术成为了突破光纤通信发展瓶颈的关键技术之一，尤其光突发交换技术利用密集波分复用（DWDM）技术可以有效解决带宽危机。目前，光交换技术的主要难点在于光分组的产生、再生、缓存等方面。此外，光接入网技术中的光传输与交换技术的有效融合问题也是通信行业所需重点关注的关键性问题。（3）波分复用技术：波分复用技术凭借单模光纤低损耗区的优势，大幅度提升了光纤传输容量，在带宽资源获取方面占据有利位置。波分复用技术将光波的频率和波长作为低损耗窗口规划通信管道的重要依据，并通过波分复用器实现波长信号光载波合并，再进行传输，最后利用接收端的复用器将其分开。
2光纤通信市场
依据光纤通信产品的不同，可以将光纤通信市场换分为光纤通信元件市场、光纤通信设备市场以及光纤通信网络系统市场。其中，光纤通信元件以光纤光缆、连接器、衰减器、藕合器、激光器、探测器、掺饵光纤放大器、光调制器等元件为主；光纤通信设备市场以光发射机、光接收机以及波分复用设备等设备为主；光纤通信网络系统的构成以长途通信、综合业务数字网、因特网等网络为主。
光纤通信产业链条的构成要素主要有电信运营商、通信系统设备厂商以及光电子器件厂商，可如图1所示。
图1光纤通信产业链条结构图
根据光纤通信产业链条结构图我们可以清楚的发现，在光纤通信市场中电信运营商与客户的接触最为直接，也最为频繁，是对市场需求波动和变化了解最透彻的。而处于最上游的光电子器件厂商的市场需求取决于最终需求方电信运营商的建网需求。因此，相比较而言在市场竞争中电信运营商的优势明显大于光电子器件厂商[4]。为了能够维持光纤通信产业链条的稳定完整，优化光纤通信市场竞争环境，应该努力加强企业间的战略合作。尤其是光电子器件厂商更应该主动寻求与下游企业的合作，借助其信息优势开拓自己的市场。
本文将光纤通信市场外部环境分为政治环境、经济环境、社会环境三种。就其政治环境而言，我国存在一些与国际市场经济规则相矛盾的规律法规，例如《中华人民共和国电信条例》、《关于维护互联网安全的决定》等，导致一些光纤通信在竞争中处于劣势，但总体而言我国政府对关系通信产业一直持有支持的态度，例如国家税务局积极制订了《关于提高轻纺电子信息等商品出口退税率的通知》，使得光纤通信产品几乎已经实现了出口全额退税[5]。就其经济环境而言，由于国际金融危机以及人民币升值的影响，我国光纤通信市场受到一定的冲击。为了改变经济下行趋势，中国政府加大了对光纤通信等高科技行业经济扶植力度，为光通讯行业的快速发展营造良好的经济环境。就其社会环境而言，中国人口众多，地域辽阔，内部需求巨大。尤其是随着人们生活水平的提高，对通信质量要求越来越大，为光纤通信产业发展提供了巨大的推动力。
3结语
虽然就目前市场而言，光纤通信行业在其发展过程中总是要面临着这样或那样的困难。但是光纤通信技术凭借其体积小，重量轻，抗电磁干扰、抗辐射性强，保密性好，频带宽，抗干扰性好，防窃听、价格便宜等多重优点，已经逐步获得了人们的认可，甚至给通信业带来了革命性的变革。光纤通信不单单改变着我们的日常生活，而且为许多行业的大中型企业提供优质服。总而言之，光纤通信市场前景广阔，有着巨大的发展潜力。
参考文献
[1]郝丹，闫柏旭.光纤通信概述[J].中国科技信息，2011，（07）：112-113.
[2]齐相军.浅谈当前光纤通信技术的现状与发展趋势[J].中小企业管理与科技，2011（08）：289.
[3]曲鹏.光纤通信技术的应用及展望[J].硅谷，2014（24）：2+13.
[4]罗家强.全球光纤通信市场调查与预测[J].世界电信，1998（06）：51.
[5]杭炜.S公司的竞争战略选择[D].电子科技大学，2012.
光纤通信范文
关键词：光纤通信；光纤特点；应用
中图分类号：U285文献标识码：A
前言
随着互联网技术的发展，社会经济的发展对通信带宽提出了越来越高的要求，这些要求直接推动了现代光纤通信系统高速化、宽带化、智能化的发展。在这样的技术环境下，随着光纤放大器技术的成熟与广泛运用，光纤的特性对系统影响的研究越来越深入。光纤特性中的衰减因素已不再是限制陆地光传输系统性能的主要原因，而色散、偏振模色散和非线性效应则成为了影响现代光纤通信性能指标的主要因素，在光纤通信广泛应用的环境下，对光纤的研究也显得越来越重要，本文通过介绍了光纤的种类及一些结构特点，并对光纤的维护应用进行了研究。
1.光纤的种类
按光纤的材料分类有石英光纤和全塑料光纤；按折射率剖面分类有阶跃和梯度光纤；按工作波长分类有短波长、长波长和双窗口光纤之分,按传输模数分类,光纤可分为多模和单模光纤两种。传输的波模为多个称多模光纤(MMD),它有阶跃(SI)和渐变(GI)两种类型,截面均为50nm.km，工作波长为800nm，传送频带前者最高为50MHz.km，后者为1GHz.km。多模光纤因各模式群速不同因而导致信号色散现象，这是多模光纤的典型传输特点。
传输的波模仅1个的为单模光纤(SMF)，它的工作波长分别为1310nm和1550nm，光纤直径为10nm，传输频带都为10GHz.km，现在的接人网中均采用单模光纤传送几十套电视节目。单模光纤分G.652，G.653，G.654三种不同类型。G.652是目前最常用的单模光纤，被称为1310nm波长性能最佳的光纤,也叫色散未移位单模光纤。其纤芯折射率分布为匹配包层和下陷包层两类，都可在双窗口波长工作，在1310nm时,理论色散值为零；在1550nm时,传输损耗最低；而G.653光纤通过改变折射率分布,使零色散点从1310nm移至1550nm,使光纤最小衰减窗口和零色散窗口均统一在1550nm波长上,G.653光纤也叫色散位移光纤；G.654光纤是1550nmnm波长损耗最小的光纤，设计这种光纤时，主要考虑怎样降低1550nm处的衰减,其零色散点仍在1310nm波长处，这类光缆主要用于海底光纤通信。
2.光纤的特性
光纤的特性主要有色散、偏振模色散和非线性效应等。损耗和色散是光纤最重要的传输特性。损耗限制系统的传输距离,色散则限制系统的传输带宽。
2.1光纤损耗
在信号传输的过程中，都希望信号传得越远越好，因各种原因都会使光纤产生损耗，因此光纤损耗的大小起着关键性的作用，那么传输损耗就是光纤最重要的特性之一，光纤的损耗主要来自于以下几方面：
(1)光纤结构造成的损耗。纤芯和包层虽属石英玻璃介质，因各自掺杂剂材料的不同，其折射率不同。折射率高的材料，瑞利散射损耗大，反之折射率低的材料，瑞利散射损耗较小。
(2)光纤的弯曲损耗。光纤弯曲曲率的大小会引起辐射损耗大小的变化，若光纤自身细微的弯曲部分连接起来，会产生光纤连续微弯，引起损耗增加。
(3)吸收与散射损耗。光在纤芯中传输时，有部分光能在材料中被吸收，因而引起损耗，这就要求生产光纤时所用的材料尽量不吸收光能,减少不必要的损耗。散射损耗是指已被散射的光向着包层之外泄漏，或者朝逆方向返回。引起逆方向的传输损耗。
(4)光纤的熔接损耗。光纤熔接会产生接头损耗,所以光纤的熔接损耗是由操作人员和熔接机控制的，应以最高的技术最好的熔接机来达到光纤熔接后的最低损耗值。
2.2色散
光纤放大器技术的成熟和广泛运用成功地改善了光纤损耗对陆地光通信系统性能的影响，但由于光纤放大器是仅对光信号进行功率补偿的模拟器件，并不能直接完成光信号的再生，色散的累积将导致光信号在传输过程中出现脉冲展宽并产生严重的码间串扰，因此，色散已成为目前限制光通信高速率和长距离发展的主要原因之一。因此，色散和色散斜率是影响高速光通信系统长距离传输的重要因素。改善色散、色散斜率对系统性能的影响在系统规划时应当考虑选择合适的光纤作为传输介质，同时也可以依靠色散补偿技术来实现。单模光纤的色散主要包括材料色散(CD)和波导色散(认心)，其中材料色散主要由制造光纤的材料的色散特性、掺杂物质的色散特性以及光纤制造工艺决定，波导色散主要由光纤剖面结构决定。
2.3偏振模色散(PMD)
光信号在单模光纤中是以两个相互正交的线性偏振模式进行传输的，理论上，如果光纤在材质均匀度、物理性状等方面均无缺陷，则这两个偏振模将会以相同的速度传输。但在实际的光纤制造、运输、敷设安装等过程中，无法避免地会产生光纤材质、形状和应力上的各向异性，在光纤的物理特性上就表现为光纤几何尺寸不规则，导致光信号传输管道物理性状的不理想，使得两个偏振模式出现传输群速度差，形成偏振模色散，最终导致光脉冲的展宽。同时，由于偏振随机模藕合对环境条件、温湿度、光源波长的波动敏感，使得偏振模色散成为随时间变化且与波长相关的统计量，统计分布规律与麦克斯韦尔分布对应。
随着系统传输速率达到10Gb/s特别是40Gb/s时，曾经被忽视的偏振模色散对系统性能产生了越来越严重的影响，并且由于其统计特点，使得其对系统性能的影响很难消除。要获得最好的系统传输性能，应当在系统规划时做好充足的考虑，采取例如选择合适的低偏振模色散光纤和器件、规定合适的信号调制格式、应用前向纠错编码等技术措施，实在不能满足系统要求时还应采取其他的补偿措施。
2.4非线性效应
随着光纤内传输功率和占用带宽的增大,光纤中的非线性效应显著增强，成为限制尤其是密集波分复用系统性能的主要因素，光纤中的非线性效应主要由受激非弹性散射和非线性折射率引起。对于受激非弹性散射引起的非线性效应，应当从降低光纤截面的功率谱密度方面考虑。对于长距离通信的实现不能盲目依靠增加输人光功率的方法实现，而应综合考虑，通过增大光纤有效模场直径等方式将会是较好的解决办法。对于非线性折射率引起的非线性效应，主要应当从降低介质非线性方面考虑，例如在系统中引人适当的色散来抑制FWNI等，利用色散来破坏相互作用信号的相互匹配，从而实现对FWM的抑制，非零色散位移光纤(G.655)在实际系统中的应用就是一个例子。
3.光纤通信技术的应用
由于所采用光纤的参数对高速密集波分系统性能和传输距离的影响非常大，应在建设程序中明确要求光缆线路竣工后需对光纤线路的衰减、色散和偏振模色散等特性进行详细、准确地测试，为随后的设备采购、网络规划提供重要的技术资料对于采用了补偿技术的高速密集波分系统，应对补偿技术采用后的整个系统性能进行系统带内测试，以确定残余色散量是否能够满足系统需要。另外，在运营过程中也应加强对光缆线路中光纤特性进行定期跟踪测试，特别要强化对光纤的色散和偏振模色散特性测试和对数据的统计整理。
现代光纤通信技术中数字传播技术(SDH)的应用是主流。其交叉连接的数字设备是具有一个或多个信号的端口，这个端口可以实现对任意之间的信号的控制，它具有配线、复用、保护、恢复、网管及监护多层次的功能。
再生器的应用也属于现代光纤传输技术的一种，其位于传输链的中间环节，能够实现STM―N信号的接收，并通过适当的处理，使信号能够按照规定的波形、幅度和定时特性能够继续向前传送。
在SDH网中，通常采用环型自愈网实现保护的方式，来达到增强自身通信的可靠性的目的。环型自愈网保护，即是指把各个ADM的节点构成一个环型，在某个网元或某段线路出现故障问题时，可以利用ADM的智能作用，来寻找替代的路由，来对所要传输的信号进行保护。
SDH传输网是通过一些SDH网络单元构成的，在微波、光纤或卫星上进行信息的同步传送，融传输、复接、交换功能于一身，进行统一的网络操作管理的综合信息网。其可以实现对网络的有效管理、网络的动态维护、业务性能的监视等功能，并能够使网络资源的利用率得到有效的提高，来满足电视广播干线传输网的信息交换与传输的要求。对广播电视传输质量的提高是一次质的飞跃，正因为这样，SDH技术正发展成为电视广播领域信息传输技术方面发展和应用热点，也使得现代光纤通信传输技术的综合应用得到更好的发展。
4.结论
光纤通信技术现已作为一种重要的现代信息传输技术之一，在现在的信息社会背景下得到了普遍意义上的应用，在全球通信领域及相关行业光纤通信技术发展迅速。综上所述，在光纤通信系统规划过程中，必须综合考虑光纤衰减、色散、偏振模色散和非线性效应等光纤特性对光纤通信的影响，同时还应充分考虑扩容空间预留，为中长期发展奠定基础。只有这样才能使得光纤通信健康快速的发展，并对社会发展与进步做出巨大的贡献。
参考文献：