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光纖通信范文1

關(guān)鍵詞：光纖通信 核心網(wǎng) 接入網(wǎng) 光孤子通 信全光網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）05-0000-00

光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進(jìn)步。近年來，光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

1 我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1 普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A 光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化，表現(xiàn)在 1550rim 區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合 ITUTG.654 規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合 G.653 規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。

1.2 核心網(wǎng)光纜

我國已在干線（包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線）上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括 G.652 光纖和 G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。G.654 光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，目前已停止使用。

1.3 接入網(wǎng)光纜

接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)的同時(shí)增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網(wǎng)使用 G.652普通單模光纖和 G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用，目前在我國已有少量的使用。

1.4 室內(nèi)光纜

室內(nèi)光纜往往需要同時(shí)用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會（IE C）在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機(jī)房內(nèi)，布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。

2 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前 1.6 Tbit/的 WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時(shí)全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時(shí)分復(fù)用 （OTDM） 技術(shù)，與 WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá) 640 Gbit/s。

僅靠 OTDM和 WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個 OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用 （ PDM） 技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零 （ RZ）編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且 RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散 （ PMD） 的適應(yīng)能力較強(qiáng)，因此現(xiàn)在的超大容量 WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用 RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在 OTDM和 WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。

（2）光孤子通信（圖1）。光孤子技術(shù)未來的前景是： 在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時(shí)域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10～20 Gbit/s 提高到 100 Gbit/s 以上； 在增大傳輸距離方面采用重定時(shí)、整形、再生技術(shù)和減少 ASE，光學(xué)濾波使傳輸距離提高到 100 000 km以上；在高性能 EDFA 方面是獲得低噪聲高輸出 EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題，但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。

（3）全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。

全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性和可擴(kuò)展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度和較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時(shí)增加新節(jié)點(diǎn)而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨(dú)立于眾多通信技術(shù)之中，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。

目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以 WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。

3 結(jié)語

光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會在不遠(yuǎn)的將來如愿到來。

參考文獻(xiàn)

[1] 辛化梅，李忠.論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，（04）.

光纖通信范文2

關(guān)鍵詞：光纖網(wǎng)絡(luò) 傳輸容量 超高速 超長距離 DWDM 自動交換光網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）02-0044-01

近些年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，核心網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化。這就要求我們對光纖通信技術(shù)有比較深刻的認(rèn)識。光纖通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化的核心技術(shù)，它負(fù)責(zé)把網(wǎng)絡(luò)中的信號安全、高速的進(jìn)行傳送。目前，我國累計(jì)鋪設(shè)光纜近400萬公里，累計(jì)光纖用量近8000萬公里。隨著對傳輸速度和質(zhì)量的要求不斷提高，未來建立一個速度更快、容量更大的光纖通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是刻不容緩。

1 光纖通信技術(shù)優(yōu)勢

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸介質(zhì)，由于光波頻率遠(yuǎn)高于電波的頻率，同時(shí)作為傳輸介質(zhì)的光纖的損耗又遠(yuǎn)低于其它傳輸介質(zhì)，所以光纖通信技術(shù)擁有頻帶寬，通信容量大、損耗低，中繼距離長、抗電磁干擾能力強(qiáng)、保密性能好等特點(diǎn)。

1.1 頻帶寬、損耗低

以目前的技術(shù)而言，我們發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)淖詈幂d體依然是光，所以我們只有充分利用光譜才能帶給我們充裕的帶寬，只有利用光作為傳輸介質(zhì)才能給我們帶來更低的損耗更遠(yuǎn)的中繼距離。以單模光纖為例，當(dāng)它位于1550nm窗口時(shí)，衰減僅為0.19～0.25dB/km，色散系數(shù)為15～20ps/（nm.km）。由于光纖傳輸損耗低，所以其中繼距離達(dá)到幾十公里至上百公里。近些年來，人們?yōu)榱双@得更大的帶寬，一般常用以下幾種方式來增加光纖傳輸容量，空分復(fù)用（SDM）、電的時(shí)分復(fù)用（TDM）、波分復(fù)用（WDM）、光的頻分復(fù)用（OFDM）、光的時(shí)分復(fù)用（OTDM）和光孤子技術(shù)（So liton）。基于實(shí)用性，只對TDM和WDM兩種擴(kuò)容方式作簡要介紹。時(shí)分復(fù)用技術(shù)（TDM）TDM技術(shù)是一種對信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用的技術(shù)，是一種傳統(tǒng)的擴(kuò)容方式。隨著復(fù)用速率的提高，例如達(dá)到10Gbit/s時(shí)已接近硅和砷化技術(shù)的極限，TDM技術(shù)已經(jīng)沒有太多的潛力可挖。波分復(fù)用技術(shù)（WDM）采用波分復(fù)用器（合波器）在發(fā)送端將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來并送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端再由一個波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開來。光纖高速傳輸技術(shù)現(xiàn)正沿著擴(kuò)大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復(fù)用（DWDM）系統(tǒng)三個方向在發(fā)展。

1.2 抗干擾強(qiáng)、便于鋪設(shè)

制作光纖的主要原材料是由石英，石英光纖的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纖不易被腐蝕，絕緣性好而且對電磁干擾有很高的抵抗力。同時(shí)，由于二氧化硅是地球最豐富的資源之一，所以制作出的光線與傳統(tǒng)通信介質(zhì)比較還具有價(jià)格上的優(yōu)勢。光纖直徑纖細(xì)，加上保護(hù)套后的直徑僅為0.1mm左右，所以光纖對比其它介質(zhì)來說，重量僅為其它介質(zhì)的幾十分之一，甚至為幾百分之一。所以鋪設(shè)光纖，能有效的節(jié)約成本，同時(shí)能充分利用有限的管道空間。

2 光纖網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)

光接入技術(shù)可分為兩大類：有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）和無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）。AON又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分為基于ATM的PON以及基于以太網(wǎng)的PON。

2.1 有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）

典型的有源光網(wǎng)絡(luò)一般由光發(fā)射機(jī)、中繼機(jī)和光接收機(jī)組成，如圖1所示。

電信號首先進(jìn)入光發(fā)射機(jī)，由光發(fā)射機(jī)將電信號轉(zhuǎn)換為光信號再發(fā)射出去。中繼機(jī)的作用是補(bǔ)償光的衰減以及對波形失真的脈沖進(jìn)行整形，從而保證整個光網(wǎng)絡(luò)的光信號進(jìn)行高質(zhì)量和遠(yuǎn)距離的傳輸。光接收機(jī)的作用是將接收到的光信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變成電信號后再將此電信號發(fā)送出去。

有源光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)十分突出，首先它傳輸?shù)娜萘看螅话隳苓_(dá)到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)，不加中繼器，傳輸距離達(dá)到70多公里。同時(shí)有源光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用十分的廣泛，技術(shù)已經(jīng)十分成熟。在有源光網(wǎng)絡(luò)中，SDH技術(shù)使用最為廣泛。在SDH網(wǎng)中，網(wǎng)元與連接網(wǎng)元的光纖組成了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有鏈形、星形、樹形、環(huán)形和網(wǎng)孔形。鏈形網(wǎng)是將網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)一一串聯(lián)，而首尾兩端開放。這種拓?fù)涞奶攸c(diǎn)是較經(jīng)濟(jì)，在早期的鐵路網(wǎng)中被廣泛的應(yīng)用。近些年隨著鐵路的大發(fā)展，鐵路網(wǎng)的傳輸系統(tǒng)也得到了很大的提升，一般講鏈形網(wǎng)替換成了更安全的其它網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

2.2 無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）

無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）顧名思義，是在網(wǎng)絡(luò)中去掉了有源設(shè)備，這樣就減少了設(shè)備之間的干擾，同時(shí)由于減少了設(shè)備，這樣使得網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的故障率也呈下降趨勢，降低建設(shè)和運(yùn)維的成本。典型的PON網(wǎng)絡(luò)由局端側(cè)的光線路終端OLT和用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成，二者通過ODN網(wǎng)絡(luò)（光纖和無源分光器組成） 相連。

3 結(jié)語

光纖通信技術(shù)在信息時(shí)代的背景下，已經(jīng)成為了最重要的傳輸手段，過去的十年它的傳輸速度增長了不止100倍，在未來光纖通信技術(shù)仍然會保持高速的發(fā)展，在不久的將來光纖通信很有可能全面替代其他信息傳送方式，成為通信領(lǐng)域傳輸技術(shù)的主流，帶領(lǐng)人類走向全光時(shí)代。

參考文獻(xiàn)

光纖通信范文3

關(guān)鍵詞　光纖通信　技術(shù)　發(fā)展

近年來，光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

1　光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化，表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。

1.2核心網(wǎng)光纜

我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，目前已停止使用。

1.3接入網(wǎng)光纜

接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)的同時(shí)增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網(wǎng)使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用，目前在我國已有少量的使用。

1.4室內(nèi)光纜

室內(nèi)光纜往往需要同時(shí)用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并且還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機(jī)房內(nèi)，布放緊密有序和位置相對固定。結(jié)合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。

1.5電力線路中的通信光纜

光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介質(zhì)，完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu)：即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨(dú)布放，適應(yīng)范圍廣，在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大，是目前的一種熱門產(chǎn)品。

2　光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。

2.1超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6Tbit／的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時(shí)全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時(shí)分復(fù)用(OTDM)技術(shù)，與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gbit／s。

僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng)，因此現(xiàn)在的超大容量WDM／OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM／OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。

2.2光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。

光孤子技術(shù)未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時(shí)域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10-20 Gbit／s提高到100Gbif／s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時(shí)、整形、再生技術(shù)和減少ASE，光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題，但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。

2.3全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。

全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長來決定路由。

目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。

小結(jié)

光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用，雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”，但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會在不遠(yuǎn)的將來到來。

參考文獻(xiàn)：

1　王磊，裴麗，光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來，中國科技信息，2006，(4)：59-60

光纖通信范文4

光纖通信系統(tǒng)主要包括接收、發(fā)射以及基本光纖傳輸系統(tǒng)，詳見圖1。二、礦山通信(一)礦山通信的現(xiàn)狀自二十世紀(jì)80年代中期以來，世界各大廠商就推出了多種標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，在50多種國際標(biāo)準(zhǔn)中有十幾種常用的。例如工業(yè)以太網(wǎng)、基金會現(xiàn)場總線(FF)等。現(xiàn)場總線的傳輸介質(zhì)有很多種，主要有視頻監(jiān)控支持信號線、人員定位支持雙絞線、環(huán)境監(jiān)測支持雙絞線、光纜、通信聯(lián)絡(luò)支持無線通信等。這些業(yè)務(wù)都有向以太網(wǎng)兼容發(fā)展的趨勢。例如基于工業(yè)以太網(wǎng)的各種監(jiān)測系統(tǒng)，基于WIFI通信的信息傳輸系統(tǒng)，其中WIFI的使用范圍和發(fā)展尤為迅速且日益壯大。

二、礦山通信的制約因素

礦山通信企業(yè)的特點(diǎn)主要是設(shè)備更新速度慢、建設(shè)時(shí)間長等。由于每個時(shí)期的通信設(shè)備都一起運(yùn)行，所以會有信息孤島現(xiàn)象的問題存在。且其內(nèi)部系統(tǒng)有不少不同來源的信息。例如礦山系統(tǒng)和外部環(huán)境間有信息流動和交換的現(xiàn)象，其中包括礦產(chǎn)品銷售、人力供應(yīng)、電力供應(yīng)等。這類信息相互制約、相互影響。礦山井下施工建設(shè)中，由于井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小、接收不到信號等因素，急需先進(jìn)的礦山通信技術(shù)，以便在施工過程中能準(zhǔn)確、及時(shí)的傳輸信息，為優(yōu)化方案提供參考的依據(jù)。

三、光纖通信與礦山通信系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際應(yīng)用

(一)礦區(qū)網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)中的應(yīng)用

光纖的高寬帶、低成本等特點(diǎn)能滿足礦山信息傳輸日益增長的需求［2］。國家已經(jīng)制定了光纜使用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，很多礦山企業(yè)也投入生產(chǎn)使用。目前一些普通光纜線、架空地線復(fù)合光纜以及阻燃光纜等都被礦山企業(yè)利用，以連接各礦山建筑設(shè)施和采礦點(diǎn)。這類光纜的使用大大提高了施工的便捷性和線路的穩(wěn)定性，同時(shí)還能有效節(jié)約施工建設(shè)的成本。因?yàn)樵黾庸饫w芯數(shù)并對光纖價(jià)格的影響不大，所以在需要光纖芯數(shù)的基礎(chǔ)上再適當(dāng)預(yù)留一點(diǎn)，以免日后需要時(shí)能及時(shí)提供，以滿足業(yè)務(wù)多樣性的需求。由于光纖通信技術(shù)具有一致性傳輸系統(tǒng)介質(zhì)的特點(diǎn)，所以，現(xiàn)代礦山通信系統(tǒng)的建設(shè)中，可以將光纖以太網(wǎng)作為介質(zhì)，其傳輸距離遠(yuǎn)，損耗低，承載力強(qiáng)，其接入方法即介質(zhì)轉(zhuǎn)換，光纖兩端都是光貓，從光貓出來有的需要接入光端轉(zhuǎn)換設(shè)備，把光纖帶的光信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)線攜帶的數(shù)字信號，有些光貓集成的轉(zhuǎn)換功能，可以直接轉(zhuǎn)換輸出數(shù)字信號。利用光纖線路構(gòu)建一個礦山骨干通信網(wǎng)，再加入無線設(shè)備和該通信網(wǎng)配合使用，為礦區(qū)提供無線設(shè)備或有線光纜的雙重信息傳輸和接收口。圖2礦業(yè)光纖以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型例如，某礦業(yè)根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況，經(jīng)過建設(shè)和相關(guān)系統(tǒng)的整合，建立了光纖以太網(wǎng)，該組網(wǎng)可以全面覆蓋整個礦區(qū)的建筑。其中工業(yè)環(huán)網(wǎng)的整個線路連接選用變電所、兩個大車間以及辦公樓，礦區(qū)的地表到井下被全部覆蓋;其分支線路覆蓋了所有生活區(qū)域。光纜可以傳輸人員定位、電力調(diào)度、視頻監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有線電視等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)一條光纜線的多種業(yè)務(wù)同時(shí)使用，既節(jié)約施工費(fèi)用又節(jié)約工程建設(shè)的成本。關(guān)于該礦山企業(yè)的光纖以太網(wǎng)的構(gòu)建結(jié)構(gòu)見圖2。將光纖通信技術(shù)運(yùn)用到礦山企業(yè)工程中，建設(shè)完整的光纖骨干網(wǎng)，為各種業(yè)務(wù)傳輸信息數(shù)據(jù)，以解決數(shù)據(jù)傳輸過程中的鏈路問題。

(二)礦區(qū)電力中的應(yīng)用

當(dāng)前，礦山電力系統(tǒng)中很多自動化設(shè)備只應(yīng)用于漏電保護(hù)、防爆開關(guān)和配電網(wǎng)等相關(guān)功能，它們之間沒有互相連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，都是單獨(dú)運(yùn)行的狀態(tài)。礦井復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對供電系統(tǒng)的工程量提出更高要求，配電供電服務(wù)系統(tǒng)以及變電所建設(shè)的主要目的是保障開挖采掘運(yùn)輸?shù)倪^程是暢通的。但在實(shí)際井下挖掘作業(yè)時(shí)，由于井下復(fù)雜的地質(zhì)條件，供電系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)故障，一旦失去電力服務(wù)，井下的挖掘工作就沒有辦法進(jìn)行，這將嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，從而降低礦井開采的生產(chǎn)量。利用特種光纖技術(shù)能有效改善井下的供電現(xiàn)狀，在礦山供電系統(tǒng)中應(yīng)用復(fù)合電線可以為井下施工的機(jī)械設(shè)備提供源源不斷的穩(wěn)定電力，保證這些設(shè)備的正常操作和運(yùn)行，利用光纖技術(shù)建立完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，合理使用和分配電力資源，確保礦山施工區(qū)域供電的穩(wěn)定性。同時(shí)，還可以在一定程度上節(jié)省建設(shè)供電系統(tǒng)的成本，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，也能有效縮減成本，從而有效提高礦山企業(yè)工程建設(shè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。在完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)基礎(chǔ)上，再采用以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建更加完善的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)。除此之外，光纖技術(shù)還可以結(jié)合多媒體顯像技術(shù)，對井內(nèi)的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在很大程度上提高了礦井開采的工作效率。工作人員通過監(jiān)測系統(tǒng)可以充分掌握礦井內(nèi)部的實(shí)際施工情況。如果井下有設(shè)備故障等問題，監(jiān)測系統(tǒng)可以及時(shí)準(zhǔn)確地反映故障的實(shí)際情況和具置，并第一時(shí)間切斷故障發(fā)生的局部電源，同時(shí)發(fā)出警報(bào)，提示工作人員，以便在第一時(shí)間實(shí)施具體可行的解決措施，并在最快時(shí)間內(nèi)恢復(fù)井內(nèi)供電，將故障帶來的影響和損失降到最低。

四、結(jié)束語

光纖通信范文5

關(guān)鍵詞:光波;分復(fù)用;技術(shù)

中圖分類號:TN711.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2010) 03-0006-01

Optical Fiber Communication Technology Analysis

Qiu Gang

(Harbin Weike Technology Co., Ltd, Harbin 150000,China)

Abstract:This paper describes an overview of dense optical wavelength division multiplexing system , the system's testing requirements, the structure of tunable optical filters, and portable spectrum analyzer measuring instruments and related prospects.

Keywords:Optical Wavelengthl;Division Multiplexing;Technology

一、密集光波分復(fù)用系統(tǒng)

DWDM系統(tǒng)主要由光合波器、光分波器和摻鉺光纖放大器(EDFA)組成。其中EDFA的作用是由比信號波長低的高能量光泵源將能量輻射進(jìn)一段摻鉺光纖中,當(dāng)載有凈負(fù)荷的光波通過此段光纖一起傳播時(shí),完成光能量的轉(zhuǎn)移,使在1530-1565m波長范圍內(nèi)各個光波承載的凈負(fù)荷信號全都得到放大,彌補(bǔ)了光纖線路的能量損失。

EDFA在DWDM系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用時(shí)又分為功放或后置放大器(BA),預(yù)放或前置放大器(PA)和線路放大器(LA)3種,但有的公司為了簡化,盡量減少設(shè)備品種,統(tǒng)一為OA,以便于維護(hù)。

目前商用的DWDM系統(tǒng)的每個波長的數(shù)據(jù)速率是2.5Gbps,或10Gbps,波長數(shù)為4、8、16、32等;40、80甚至132個波長的DWDM系統(tǒng)也已有產(chǎn)品。常用的有兩類配置。一類是在光合波器前與在光分波器后設(shè)置波長轉(zhuǎn)換器OTU。這一類配置是開放式的,采用這種可以使用現(xiàn)有的1310nm和1550nm波長區(qū)的任一廠家的光發(fā)送與光接收機(jī)模塊;波長轉(zhuǎn)換器將這些非標(biāo)準(zhǔn)的光波長信號變換到1550nm窗口中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光波長信號,以便在DWDM系統(tǒng)中傳輸。

二、DWDM系統(tǒng)的測試要求

以SDH終端設(shè)備為基礎(chǔ)的多波長密集光波分復(fù)用系統(tǒng)和單波長SDH系統(tǒng)的測試要求差別很大。首先,單波長光通信系統(tǒng)的精確波長測試是不重要的,只需用普通的光功率計(jì)測量了光功率值就可判斷光系統(tǒng)是否正常了。設(shè)置光功率計(jì)到一個特定的波長值,例如是1310nm還是1550nm,僅用作不同波長區(qū)光系統(tǒng)光源發(fā)光功率測試的較準(zhǔn)與修正,因?yàn)閷捁庾V的功率計(jì)而言,光源波長差幾十nm時(shí)測出的光功率值的差別也不大。可是,對DWDM系統(tǒng)就完全不同了,系統(tǒng)有很多波長,很多光路,要分別測出系統(tǒng)中每個光路的波長值與光功率大小,才能共發(fā)判斷出是哪個波長,哪個光路系統(tǒng)出了問題。由于各個光路的波長間隔通常是1.6nm、0.8nm,甚至0.4nm,故必須有波長選擇性的光功率計(jì),即波長計(jì)或光譜分析儀才能測出系統(tǒng)的各個光路的波長值和光功率的大小,因此,用一般的光功率計(jì)測出系統(tǒng)的總光功率值是不解決問題。其次,為了平滑地增加波長、擴(kuò)大DWDM系統(tǒng)容量,或?yàn)榱遂`活地調(diào)度、調(diào)整電路和網(wǎng)絡(luò)的容量,需要減少某個DWDM系統(tǒng)的波長數(shù),即要求DWDM系統(tǒng)在增加或減少波長數(shù)時(shí),總的輸出光功率基本穩(wěn)定。

由于DWDM系統(tǒng)有n個波長,n個光路,等效于n個虛SDH光通信系統(tǒng),故在系統(tǒng)的重要測量點(diǎn)必須有光分路器,以避免在做波長和功率測量時(shí)中斷系統(tǒng),造成大量業(yè)務(wù)丟失。

為便于比較對照,將OSP-102/OMS-100組合測試儀和一個典型的實(shí)驗(yàn)室用光譜分析儀OSA的技術(shù)規(guī)范列在一起。

三、可調(diào)諧光濾波器

為使具有光譜分析儀功能的儀表適合現(xiàn)場測試,需要有輕便靈巧的可調(diào)諧光濾波器選擇光波長。它是一個可調(diào)法布里-泊羅濾波腔體,它的基本結(jié)構(gòu)是由兩塊部分鍍銀的板構(gòu)成反射平面,兩塊板相對分開的距離是可普的。其濾波原理是:對某個波長的光,當(dāng)調(diào)節(jié)兩塊板之間的距離,使在兩塊板之間反射引起的部分射線在相位上完全重疊時(shí),濾波器對該波長的光是直通的,而對其他波長的光會引入很大的衰減。

四、便攜式光譜分析儀

適用于DWSM系統(tǒng)現(xiàn)場安裝調(diào)測與日常維護(hù)的便攜式光譜分析儀,除去前已介紹的HP 70952B,Agilent 86121A外,現(xiàn)舉OSP-102插件和OMS-100主機(jī)配合專用于DWDM系統(tǒng)測試的便攜式光譜分析儀為例,說明采用可調(diào)諧光濾波器一方面使成本顯著降低,一方面使重量減輕。體積縮小,有利于便攜。為便于使用,還增加了下述分立的應(yīng)用方式。

(一)光譜分析儀方式

用可調(diào)諧光濾波器沿著要選測的波長范圍調(diào)整移動,將以圖形方式顯示測量結(jié)果,可用游標(biāo)定位估計(jì)波長、功率數(shù)值,以及各波長和功率差值的測試數(shù)據(jù)。還可用存儲器存儲兩個光譜的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

(二)光纖系統(tǒng)方式

用表列出直到16個光路或波信道的被測試的波長、功率和S/N。這種應(yīng)用方式對光纖通信系統(tǒng)的日常維護(hù)測試特別有用。因?yàn)樵贒WDM系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,通常不希望光載頻信號的功率超過規(guī)定的容限。

(三)光功率計(jì)方式

可調(diào)諧光濾波器固定調(diào)整到所選的波長,以數(shù)字顯示該波長的光功率,就可以用來檢測該光路或信道光載頻功率隨時(shí)間的變化,即穩(wěn)定程度。這一方式在檢測中斷故障時(shí)尤其有用。

(四)監(jiān)視器輸出方式

將被濾出的光信號的一部分送到監(jiān)視器輸出,就能在不影響其他光路或波信道業(yè)務(wù)的條件下對DWDM系統(tǒng)的某指定波信道進(jìn)行比特誤碼率測試,也可具體檢測出哪一個波信道傳輸有問題。

光纖通信范文6

1串聯(lián)可靠性框圖模型

串聯(lián)模型表示組成設(shè)備的所有單板中的任意單板發(fā)生故障都會導(dǎo)致整個設(shè)備故障。也就是說，設(shè)備中每個單板都正常運(yùn)行，才能保證設(shè)備正常工作。假設(shè)設(shè)備中有n個單板，每個單板是相互獨(dú)立的，為了使整個設(shè)備正常工作，這n個單板必須正常運(yùn)行。

2波分復(fù)用設(shè)備可靠性模型建立

欲建立波分復(fù)用設(shè)備可靠性模型，需要詳細(xì)分析該設(shè)備的功能，在此基礎(chǔ)上配置設(shè)備中的單板，再根據(jù)設(shè)備配置情況選擇串聯(lián)模型，建立可靠性框圖模型。波分復(fù)用設(shè)備主要有光終端復(fù)用設(shè)備、光線路放大設(shè)備和光分插復(fù)用設(shè)備等。

2．1光終端復(fù)用設(shè)備的可靠性模型光終端復(fù)用設(shè)備（OTM）由合波盤（OMU）、分波盤（ODU）、光放大板（OAU）和光監(jiān)控信道接入板（OSC）等組成。在發(fā)送端，光信號通過合波復(fù)用，經(jīng)光放大、光監(jiān)控信道后，進(jìn)行光纖傳輸；在接收端，將光信號從光監(jiān)控信道分離后，經(jīng)光放大再分波解復(fù)用［4－5］。依據(jù)光終端復(fù)用設(shè)備功能結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行單板配置，配置情況如圖1。圖中OTU為光波長轉(zhuǎn)換板，F(xiàn)IU為線路接口板，SCC為主控板，SC1為單向光監(jiān)控板。結(jié)合光終端復(fù)用設(shè)備配置圖，依據(jù)各個單板是串聯(lián)關(guān)系，建立其可靠性框圖模型，如圖2。

2．2光線路放大設(shè)備的可靠性模型光線路放大設(shè)備（OLA）由OAU、OSC等組成。該設(shè)備的功能是增強(qiáng)衰減的光信號功率，延長光信號在光纖中的傳輸距離［5］。依據(jù)光線路放大設(shè)備功能結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行單板配置，配置情況如圖3。圖中SC2為雙向光監(jiān)控板。結(jié)合光線路放大設(shè)備的典型配置圖，依據(jù)各個單板是串聯(lián)關(guān)系，建立其可靠性框圖模型，如圖4。

2．3光分插復(fù)用設(shè)備的可靠性模型光分插復(fù)用設(shè)備（OADM）由OAU、OSC、光線路板（FIU）和光分插復(fù)用板（MR2）等組成，比光線路放大設(shè)備多配置一個光分插復(fù)用板。光分插復(fù)用板用來固定波長上下，可根據(jù)實(shí)際需求來配置波長數(shù)量［4］。依據(jù)光分插復(fù)用設(shè)備功能結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行單板配置，配置情況如圖5所示。結(jié)合光分插復(fù)用設(shè)備配置圖，建立其可靠性框圖模型，如圖6所示。

3波分復(fù)用設(shè)備的可靠性指標(biāo)預(yù)測設(shè)備可靠性指標(biāo)

的預(yù)測不僅對設(shè)備預(yù)防性維修保障、對安全管理使用起著重要作用，而且為設(shè)備數(shù)量的需求預(yù)測提供參考價(jià)值。本部分將依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本文第2部分建立的可靠性框圖模型及相關(guān)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算分析得出波分復(fù)用設(shè)備的可靠性指標(biāo)。

3．1可靠性指標(biāo)分析采用《電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊》對其進(jìn)行可靠性指標(biāo)的預(yù)測。按照電子設(shè)備的元器件壽命服從指數(shù)分布規(guī)律，可知故障率為常數(shù)。為了進(jìn)一步分析光纖傳輸設(shè)備，需考慮單板受環(huán)境溫度、人為等因素影響，得出更加具體的通用故障率數(shù)學(xué)模型。

3．2可靠性指標(biāo)預(yù)測按照上述傳輸設(shè)備可靠性模型，運(yùn)用可靠性指標(biāo)預(yù)測方法，依次計(jì)算光傳輸?shù)湫驮O(shè)備的故障率與平均故障間隔時(shí)間。串聯(lián)模型的設(shè)備故障率為各單板故障率之和，而平均故障間隔時(shí)間為設(shè)備故障率的倒數(shù)［1］。以光終端復(fù)用設(shè)備為例，根據(jù)每個單板的歷史故障數(shù)據(jù)，代入式（4）計(jì)算，可得相應(yīng)的平均故障間隔時(shí)間。合波板的故障率為1．369×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為73．04年；波長轉(zhuǎn)換板故障率為2．657×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為37．63年，共有8個波長；主控板的故障率為1．021×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為97．94年；分波板的故障率為1．369×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為73．04年；光放大板的故障率為2．655×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為37．66年；光監(jiān)控信道接入板的故障率為1．543×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為64．80年；光監(jiān)控板的故障率為0．965×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為101．92年；機(jī)架的故障率為0．166×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為602．4年；風(fēng)扇的故障率為8．601×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為11．62年。由于設(shè)備中各單板是串聯(lián)的，將計(jì)算出的各個單板故障率和平均故障間隔時(shí)間，代入式（3），可得光終端復(fù)用設(shè)備故障率為55．385×10－6／h，平均故障間隔時(shí)間為1．80年。依次將光線路放大設(shè)備和光分插復(fù)用設(shè)備中單板按串聯(lián)計(jì)算，設(shè)備的可靠性指標(biāo)為各個單板的可靠性指標(biāo)之和，得到相關(guān)預(yù)測值，結(jié)果如表1所示。由于光終端復(fù)用設(shè)備、光線路放大設(shè)備和光分插復(fù)用設(shè)備都是由各單板串聯(lián)構(gòu)成的，其可靠性模型是串聯(lián)型，將設(shè)備的可靠性指標(biāo)代入式（1），可得到設(shè)備的可靠度。按照相關(guān)指標(biāo)［7］要求，傳輸系統(tǒng)可靠度應(yīng)達(dá)到99％以上。通過本文對波分復(fù)用可靠性分析得出，光終端復(fù)用設(shè)備的平均故障間隔時(shí)間為1．80年，可靠度達(dá)到99．7％；光線路放大設(shè)備的平均故障間隔時(shí)間為4．87年，可靠度達(dá)到99．92％；光分插復(fù)用設(shè)備的平均故障間隔時(shí)間為2．03年，可靠度達(dá)到99．81％。可見，設(shè)備的平均故障間隔時(shí)間越長，其可靠度越高。表1分別列出波分復(fù)用設(shè)備可靠性指標(biāo)的預(yù)測值與實(shí)際值，可以看出預(yù)測值與實(shí)際值是非常接近的，從而驗(yàn)證了本文所建立的可靠性模型用于設(shè)備可靠性指標(biāo)的預(yù)測是可行的。

4小結(jié)