光纖通信發展前景范文
時間:2024-01-08 17:46:14
導語:如何才能寫好一篇光纖通信發展前景,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:光纖通信技術;光導纖維;傳輸機制;優化配置
在新時代經濟發展的推動下,傳統的通信模式已經轉變為全光纖通信模式,由于光纖通信技術的內容量和功能更具優勢,因此,也為各個領域的發展迎來了新的機遇和挑戰,這也使得光纖通信技術向著更高的臺階發展。基于光纖通信技術的種種優勢,更需要進一步加深對光纖通信技術的認識,以促進光纖通信技術更好地應用于不同領域中。
1光纖通信技術概述
光纖通信技術主要是以傳輸媒介的方式進行傳播,是現階段最主要的通信方式。其原理是光纖與光源等媒介的有機結合,而光纖具有良好的絕緣性,因此,在其制作中一般會采用玻璃材質制作光導纖維,有效避免了接地及串線現象的發生,同時,光纖的信號傳輸過程中的安全性和保密性也非常高。此外,光纖內部結構較細的特點決定了其在實際應用中節省了大量的空間,在其通信系統中擴寬了頻帶寬度,促使其容量也隨之提升,很大程度上降低了其內部結構的損耗,促進了對整體光波頻率的優化,進而形成了常規化的信號傳輸機制。與此同時,光纖技術還具有較強的抗干擾能力,并在軍事領域和資源的優化配置等方面得到了廣泛運用,光纖通信技術作為現代通信的前沿技術,在現代社會的發展中占據著十分重要的地位,同時,其發展前景十分可觀。
2光纖通信技術現狀分析
2.1光弧子技術
目前,光纖通信技術中的光弧子技術愈加被人們所熟知。光弧子技術具有提高通信過程穩定性和完整性的特點,同時加強了升級通信技術的運行效率,為光纖通信技術運行結構的升級提供了保障,因此該項技術在光纖通信技術中頗受青睞。光弧子通信是通過信號的光學性質實現信號傳輸過程,擺脫了非線方式,提升了信號運行中的管控機制,同時在信號傳輸過程中利用超短光脈沖原理實現對信號的有效傳輸,由于光弧子結構的信號傳遞量非常大,決定了其在對長距離的信號傳輸中占據著十分重要的位置。光弧子技術對通信傳輸過程中提升整體運行效率和速率效果極為明顯,有效地提高了運行傳輸工具的優化運用。
2.2單、多模光纖
現階段光纖技術通信應用中,需根據信號實際運行情況建立導向性的管控機制,而其中單模光纖和多模光纖的使用頻率越來越大。網絡技術的不斷發展進步促進了光纖通信技術的改革,為長距離的傳輸項目提供了一定的技術支持。單模光纖技術更適用于長距離的信號傳輸,其可以有效實現對長距離信息的有優化,促進信息項目良性發展。而多模光纖主要應用于短距離的信號傳輸,但其運行結構的參數框架要強于單模光纖技術,有效地優化了信號傳遞過程,提升了升級管理項目的時效性,由于單、多模光纖技術的不同特點決定它們各自應用領域的不同,但在通常情況下,多模光纖表現出的價值相對較低,主要應用于短距離的信號傳輸,在長距離的傳輸中一般會采用單模光纖。
2.3波分復用技術
在實際的信號通信過程中,提高整體運行項目的時效性及對信號的優化傳遞是作為管理人員的首要任務,而在此時一般會采用波分復用技術。在進行信號遠距離傳輸或大容量等環境下應用波分復用技術效果極為明顯,實現對參數結構和運輸機制的前提保障,同時,該技術在跨海傳輸項目中也表現出了相當可觀的價值和時效性。如在項目運行WDM系統過程中,技術參數為6Tbit,可有效提高其對距離參數結構的優化過程,在波分復用-1.25G波長轉換盤中得到了具體的應用,保證了項目提升對傳輸容量的要求,實現對640Gbit/s項目運行結構的升級。
3光纖通信技術的發展前景
3.1構建智能化光聯網技術
隨著光纖通信技術的快速發展,各個領域在光纖技術的帶動下都取得了一定的成就,同時,由于我國科技水平的不斷提升,光纖通信技術面臨的前景十分廣闊?,F階段,智能化光聯網技術的進步決定著光纖通信技術在未來的發展方向。ASON作為智能化光聯網技術的代表技術,其在實踐的應用過程中表現出了很大的優勢,比如可有效地對互聯網光層動態組網進行處理。在ASON技術應用過程中,需要不斷對其深入研究,并制訂嚴格的使用規范,通過實驗實現系統優化。在實驗測試過程中,需要重點加強對含光網絡接口、含光網絡運行參數以及相關功能的參數測試,進而保障和促進智能光聯網技術的穩健發展。
3.2構建網絡數字化同步系統和IP網絡
在光纖通信技術水平不斷完善的背景下,信息業務的發展同樣取得了較高的成效。而IP業務作為信息業務發展的核心內容,需通過光纖技術為基礎不斷進行新技術、產品的開發,并以IP技術為基礎不斷完善光纖通信技術,進而促使網絡數字同步系統和IP網結構成為光纖通信技術的發展趨勢。另外,針對SDH和ATM的研發,需要加強IP業務的支持性能,進而實現對網絡數字同步系統和IP網結構的優化。
3.3構建大容量的電網系統
現階段,人們對光纖通信技術的焦點逐漸向光纖的傳輸量方面轉移,因此,在實際的光纖通信技術中,需要不斷加強對光纖傳輸量的優化,以滿足人們對光纖通信技術的更高要求。同時,這也可促進光纖通信技術在未來發展中取得一定的優勢。針對傳統的寬帶傳播信號模式,由于其受參數結構和容量等的影響,不能有效提升信號傳輸容量,而現階段對光纖通信技術的不斷升級,有效提高了信號傳遞過程的質量,以保證光纖傳輸能力的有效升級。通過建立大容量的電網運行系統,并不斷深入分析和研究,實現了單一光纖在不同波長光信號下的傳輸,保障了大幅度對光纖傳輸容量的提升。
4結束語
綜上所述,光纖通信技術的應用領域非常廣泛,包括軍事、企業、廣電、計算機等都充分展現了光纖通信技術的實用價值。在光纖通信技術的作用下,使人們的生活、生產以及工作都得到了質的飛躍,因此,技術管理人員一定要不斷地對光纖通信技術深入研究,以確保其滿足新時代的發展需求。通過對光纖通信技術的改善和優化來升級光纖通信結構,是真正提高光纖通信質量的重要舉措,對促進項目可持續發展有著深遠影響。
參考文獻:
[1]董潮云.光纖通信技術的現狀及發展趨勢分析[J].信號通信,2013(01).
篇2
[關鍵詞]光纖通信 核心網 接入網 光孤子通信 全光網絡
近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。
一、我國光纖光纜發展的現狀
1.普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,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一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G..653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。
2.核心網光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)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采用過,但今后不會再發展。G..654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,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,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
3.接入網光纜
接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時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用,目前在我國已有少量的使用。
4.室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。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光纜,筆者認為至少應包括局內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房內,布放緊密有序和位置相對固定。結合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
5.電力線路中的通信光纜
光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。
二、光纖通信技術的發展趨勢
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,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
1.超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術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)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/ OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/ OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。
2.光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經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現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率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、整形、再生技術和減少ASE,光學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。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,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中,有著光明的發展前景。
3.全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
三、結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用,雖然經歷了全球光通信的“冬天”,但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻:
[1]辛化梅,李忠.論光纖通信技術的現狀及發展[J].山東師范大學學報(自然科學版),2003,(04).
篇3
【關鍵詞】 光纖通信 電子信息 中國移動 發展前景
一、光纖移動通信技術的主要特點
當然,光纖移動通信技術有很多的優點,首先是它的大容量,寬頻帶。由于技術改進,在移動通信技術中,引入了光波替代了電纜,這樣就使得信號傳遞的頻率得以大幅度提升,而且就損耗來講,光纖技術也要比電纜低很多。在信號傳輸過程中,光纖所傳遞的信號容量也達到了微波的近五十倍。由于信號頻率受到單波光纖終端接收設備的限制,光纖在帶寬的優點根本無法體現出來。光纖當中信息量的增加目前主要靠的是波分復技術,而在一系列的相關研究中證明,其它的信號傳播介質根本無法達到光纖移動通信的超大容量信息以及超遠的信號傳遞距離。其次,光纖通信技術的優勢還體現在較低的施工成本和較低的光纖損耗上。在移動通信中最常被采用的光纖材料是石英光纖,這一方面是因為石英光纖跟其他介質比起來,光纖損耗要低很多,這樣無形中就減少了通信施工的成本。另一方面還因為作為玻璃材質的石英本身就是一種極佳的電的絕緣體,這樣施工的時候就不用考慮電路的接地和回路的設置,施工過程得到了簡化。再次,由于石英光纖的對電絕緣性能和具有耐腐蝕的優點,在使用過程中,對于其他電磁的干擾有著極強的抵抗能力。它的信號傳遞能夠很暢通的到達接收方,不論是周遭的各種電纜還是紛雜的環境都造不成干擾,不會影響到通信信號傳輸的效果。第四,光纖的傳播能力超強,而且不會受到串音的干擾,很好地實現了通信的保密性能。在以往采用的電磁波通信技術中,信息的保密性做得不是很好,信息很有可能被別人截獲。而采用光纖通信技術之后,由于光纖本身較小的直徑和質量、較小的空間占用和較長的使用壽命,所以它用起來具有非常好的纖維柔性和信息穩定性,信號傳遞不受干擾,所以在全球范圍都在大力推廣光纖傳遞通信信息。
二、光纖移動通信技術在通信領域的使用及發展前景
目前我國光纖通信技術的使用包含以下幾種情況:
第一,單模光纖的采用。這是現價段使用最為普遍的一種產品,由于它采用的玻璃芯較細,只能夠傳輸單一光。在具體的使用過程中需要調整譜寬的寬度以保證其信號傳輸的穩定性。
第二,接入網光纜的采用。光纖接入網技術的實質是通過光纖這種傳播介質來實現信息信號的傳遞和輸送。目前可以改進的方面包括接入網光纜的距離長短縮進、光纜分支數量的控制和光纜分叉情況的梳理等。為了擴大光纖傳遞信息的容量,目前采用的方法通常是擴大光纖芯的面積和體積。另外還可采用的方法是提高光纖密度和減少光纖的粗度。這一般適合直徑較小的光纖管道。
第三,室內光纜的采用。室內光纜的優缺點同樣明顯。優點主要是質量輕、成本低、信號傳輸速度快、信號傳輸質量清晰、信號傳輸流量大以及信號傳輸穩定性強,缺點則集中在保護層弱和抗拉效果不明顯。
第四,通信光纜的采用。常用的通信光纜一般由兩個部分組成:內部的光纖芯和外部的保護膜,是在構成上沒有金屬存在的介電質。通過光纜線路中電流和信號之間的相互轉化來實現信號的傳輸。
第五,塑料光纖的使用。塑料光纖是一種優良的光纖材料,特點是材料價格低廉,成本較低,而且信息傳遞速度快。它對于信號傳遞的實現是通過光在光纖中進行折射和跳躍來進行的。它的采用一方面降低了光纖電纜的使用成本,另一方面還節省了通話花費的費用。所以使用起來較為實用,無論是在數據傳輸還是自動化領域都有著較為廣闊的前景。
三、結語
近些年來,作為一項領先世界的先進技術,光纖通信技術已經越來越被人們所接受并且廣泛地應用到我國的移動通信領域,給人們提供了快速便捷的服務,不但能給用戶輸送語音信息,還使得通信功能更加多樣化和個性化。我們相信,在將來的很長一段時期內,光纖移動通信技術都會隨著時代進步一直向前發展,我國的移動通信技術將會使人們的生活更加豐富多彩,并直接影響和改善到人們的生活節奏。
參 考 文 獻
[1] 劉世銀. 淺談移動通信技術發展現狀及展望[J]. 科協論壇(下半月). 2011年05期
篇4
關鍵詞:光纖通信技術特點發展趨勢光纖鏈路現場測試
一、光纖通信技術
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式??梢园压饫w通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內芯和包層組成,內芯一般為幾十微米或幾微米,比一根頭發絲還細;外面層稱為包層,包層的作用就是保護光纖。實際上光纖通信系統使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路;光波在光纖中傳輸,不會發生信息傳播中的信息泄露現象;光纖很細,占用的體積小,這就解決了實施的空間問題。
二、光纖通信技術的特點
2.1頻帶極寬,通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的限制往往發揮不出帶寬大的優勢。因此需要技術來增加傳輸的容量,密集波分復用技術就能解決這個問題。
2.2損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖和其它傳輸介質相比的損耗是最低的;如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質,理論上傳輸的損耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統可以減少系統的施工成本,帶來更好的經濟效益。
2.3抗電磁干擾能力強。石英有很強的抗腐蝕性,而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強,它不受外部環境的影響,也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對于在強電領域的通訊應用特別有用,而且在軍事上也大有用處。
2.4無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的傳播容易泄露,保密性差。而光波在光纖中傳播,不會發生串擾的現象,保密性強。除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優點,光纖的應用范圍越來越廣。
三、不斷發展的光纖通信技術
3.1SDH系統光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的,所以客戶信號一般是TDM的連續碼流,如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步,特別是計算機網絡技術的發展,傳輸數據也越來越大。分組信號與連續碼流的特點完全不同,它具有不確定性,因此傳送這種信號,是光通信技術需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區別的。
3.2不斷增加的信道容量光通信系統能從PDH發展到SDH,從155Mb/s發展到lOGb/s,近來,4OGB/s已實現商品化。專家們在研究更大容量的,如160Gb/s(單波道)系統已經試驗成功,目前還在為其制定相應的標準。此外,科學家還在研究系統容量更大的通訊技術。
3.3光纖傳輸距離從宏觀上說,光纖的傳輸距離是越遠越好,因此研究光纖的研究人員們,一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后,不斷有對光纖傳輸距離的突破,為增大無再生中繼距離創造了條件。
3.4向城域網發展光傳輸目前正從骨干網向城域網發展,光傳輸逐漸靠近業務節點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網。作為業務節點,既接近用戶,又能保證信息的安全傳輸,而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。
3.5互聯網發展需求與下一代全光網絡發展趨勢近年來,互聯網業發展迅速,IP業務也隨之火爆。研究表明,隨著IP業的迅速發展,通信業將面臨“洗牌”,并孕育著新技術的出現。隨著軟件控制的進一步開發和發展,現代的光通信正逐步向智能化發展,它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生,為人們的使用帶來更多的方便。
綜上所述,以高速光傳輸技術、寬帶光接入技術、節點光交換技術、智能光聯網技術為核心,并面向IP互聯網應用的光波技術是目前光纖傳輸的研究熱點,而在以后,科學家還會繼續對這一領域的研究和開發。從未來的應用來看,光網絡將向著服務多元化和資源配置的方向發展,為了滿足客戶的需求,光纖通信的發展不僅要突破距離的限制,更要向智能化邁進。
四、光纖鏈路的現場測試
4.1現場測試的目的對光纖安裝現場測試是光纖鏈路安裝的必須措施,是保證電纜支持網絡協議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質量是否符合標準,并且減少故障因素。
4.2現場測試標準目前光纖鏈路現場測試標準分為兩大類:光纖系統標準和應用系統標準。①光纖系統標準:光纖系統標準是獨立于應用的光纖鏈路現場測試標準。對于不同的光纖系統,它的標準也不同。目前大多數的光纖鏈路現場檢測應用的就是這個標準。②光纖應用系統標準:光纖應用系統標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現場測試標準。這種測試的標準是固定的,不會因為光纖系統的不同而改變。
4.3光纖鏈路現場測試光纖通信應用的是光傳輸,它不會受到磁場等外界因素的干擾,所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中,雖然光纖的種類很多,但它們的測試參數都是基本一致的。在光纖鏈路現場測試中,主要是對光纖的光學特性和傳輸特性進行測試。光纖的光學特性和傳輸特性對光纖通信系統對光纖的傳輸質量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響,因此在安裝時不需測試,而是由生產商在生產時進行測試。
4.4現場測試工具①光源:目前的光源主要有LED(發光二極管)光源和激光光源兩種。②光功率計:光功率計是測量光纖上傳送的信號強度的設備,用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統中,測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學中的萬用表,只不過萬用表測量的是電子,而光功率計測量的是光。通過測量發射端機或光網絡的絕對功率,一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩定光源組合使用,組成光損失測試器,則能夠測量連接損耗、檢驗連續性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質量。③光時域反射計:OTDR根據光的后向散射原理制作,利用光在光纖中傳播時產生的后向散射光來獲取衰減的信息,可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。從某種意義上來說,光時域反射計(OTDR)的作用類似于在電纜測試中使用的時域反射計(TDR),只不過TDR測量的是由阻抗引起的信號反射,而OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的信號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現象,是由于光子在光纖中發生反射所引起的。
雖然目前光通信的容量已經非常大,但仍有大量應用能力閑置,伴隨著社會經濟和科學技術的進一步發展,對信息的需求也會隨之增加,并會超過現在的網絡承載能力,因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。因此,在經濟社會發展的推動下,光通信一定會有更加長久的發展。
參考文獻:
[1]王磊,裴麗.光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息.2006.(4).
[2]何淑貞,王曉梅.光通信技術的新飛躍[J].網絡電信.2004.(2).
篇5
1光纖通信技術的特點
光纖通信技術的特點有:(1)頻帶極寬,通信容量大。(2)損耗低,中繼距離長。(3)抗電磁干擾能力強。(4)無串音干擾,保密性好。
除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。
2我國光纖光纜發展的現狀
為了適應網絡發展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統供應商都在技術開發上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進行了55x20Gbit/s傳輸的研究,實現了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸的研究,實現了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現了3Thit/s的傳輸。目前,以日本為代表的發達國家,在光纖傳輸方面實現了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統,對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術水平。在光網絡方面,光網技術合作計劃(ONTC)、多波長光網絡(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(PHOTON)、泛歐光網絡(OPEN)、光通信網管理(MOON)、光城域通信網(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成,為下一代寬帶信息網絡,尤其為承載未來IP業務的下一代光通信網絡奠定了良好的基礎。
3光纖通信技術的發展趨勢
(1)超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術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)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。
(2)光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經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現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10—20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學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。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,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中,有著光明的發展前景。
(3)全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
參考文獻
篇6
關鍵詞:光纖通信核心網接入網光孤子通信全光網絡
光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。
一、我國光纖光纜發展的現狀
1.1普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,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一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。
1.2核心網光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)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采用過,但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,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,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
1.3接入網光纜
接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時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用,目前在我國已有少量的使用。
1.4室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內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房內,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,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
1.5電力線路中的通信光纜
光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。國內已能生產多種ADSS光纜滿足市場需要。但在產品結構和性能方面,例如大志數光纜結構、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進一步完善。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。
二、光纖通信技術的發展趨勢
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,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
(1)超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術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)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。
(2)光孤子通信光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經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現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學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。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,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中,有著光明的發展前景。
(3)全光網絡
未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
三、結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來如愿到來。
參考文獻
篇7
【關鍵詞】光纖通信技術的發展 特點 前景
一、光纖通信的歷史
光纖通信的誕生與發展是電信史上的一次重要革命。1966年,美籍華人高錕(c.k.kao)和霍克哈姆(c.a.hockham),預見了低損耗的光纖能夠用于通信,敲開了光纖通信的大門,引起了人們的重視。1970年,美國康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的光纖,光纖通信時代由此開始。1977年美國在芝加哥相距7000米的兩電話局之間,首次用多模光纖成功地進行了光纖通信試驗。8.5微米波段的多模光波為第一代光纖通信系統。1981年又實現了兩電話局間使用1.3微米多模光纖的通信系統,為第二代光纖通信系統。1984年實現了1.3微米單模光纖的通信系統,即第三代光纖通信系統。80年代中后期又實現了1.55微米單模光纖通信系統,即第四代光纖通信系統。用光波分復用提高速率,用光波放大增長傳輸距離的系統,為第五代光纖通信系統。新系統中,相干光纖通信系統,已達現場實驗水平,將得到應用。光孤子通信系統可以獲得極高的速率,20世紀末或21世紀初可能達到實用化。
二、光纖技術發展的特點
(1) 頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量,特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5gbps到10gbps。
(2) 損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20db/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低;若將來采用非石英系統極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數目的減少,系統成本和復雜性可大大降低。
(3) 抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導結構中,而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內光纖總數很多,相鄰信道也不會出現串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。
除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業監測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
三、光纖技術的發展前景
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,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
(1)向超高速系統的發展。目前10gbps系統已開始大批量裝備網絡,主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。但是,10gbps系統對于光纜極化模色散比較敏感,而已經鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10gbps系統的要求,需要實際測試,驗證合格后才能安裝開通。它的比較現實的出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種,但目前只有波分復用(wdm)方式進入了大規模商用階段,而其它方式尚處于試驗研究階段。
(2)向超大容量wdm系統的演進。采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發掘。如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用(wdm)的基本思路。采用波分復用系統的主要好處是:1.可以充分利用光纖的巨大帶寬資源,使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍;2.在大容量長途傳輸時可以節約大量光纖和再生器,從而大大降低了傳輸成本:3.與信號速率及電調制方式無關,是引入寬帶新業務的方便手段;4.利用wdm網絡實現網絡交換和恢復可望實現未來透明的、具有高度生存性的光聯網。
(3)開發新代的光纖
傳統的g.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網絡的發展需要方面已暴露出力不從心的態勢,開發新型光纖已成為開發下一代網絡基礎設施的重要組成部分。目前,為了適應干線網和城域網的不同發展需要,已出現了兩種不同的新型光纖,即非零色散光(g.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。從長遠來看,bpon技術無可爭議地將是未來寬帶接入技術的發展方向,但從當前技術發展、成本及應用需求的實際狀況看,它距離實現廣泛應用于電信接入網絡這一最終目標還會有一個較長的發展過程。
(4)全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以 wdm技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
篇8
[關鍵詞]光纖通信核心網接入網光孤子通信全光網絡
近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。
一、我國光纖光纜發展的現狀
1.普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,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一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G..653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。
2.核心網光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)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采用過,但今后不會再發展。G..654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,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,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
3.接入網光纜
接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時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用,目前在我國已有少量的使用。
4.室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。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光纜,筆者認為至少應包括局內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房內,布放緊密有序和位置相對固定。結合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
5.電力線路中的通信光纜
光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。
二、光纖通信技術的發展趨勢
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,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
1.超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術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)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。
2.光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經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現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10-20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學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。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,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中,有著光明的發展前景。
3.全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
三、結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用,雖然經歷了全球光通信的“冬天”,但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻:
辛化梅,李忠.論光纖通信技術的現狀及發展[J].山東師范大學學報(自然科學版),2003,(04).
篇9
1.光纖通信的特點
我國的光纖技術是從20世紀70年代進行研究的,現在我國的光纖通信技術不僅可以滿足國內的網絡建設的需求,而且也正在走向國際通信網絡的建設中。光纖通信的發展如此迅速主要是因為光纖具有以下特點。
(1)寬帶信息容量大。光纖通信容量大,并且光纖的傳輸寬度比電纜線或者銅線的寬度大很多,但是對于單波長的光纖系統,由于終端的設備受到很大的限制,往往發揮不出來光纖的傳輸寬度的優點。所以需要科學的技術進行增加傳輸的容量。
(2)損耗低,可長距離傳送。光纖通信的損耗率比普通的通信損耗率要低得多,光纖不僅損耗低,而且也可以進行長距離的通信,目前最長的通信距離可以達到萬米以上,因此光纖通信更加實用于社會網絡信息量比較的地方[1]。并且光纖通信性價比比較高,具有很好的安全性。
(3)抗電磁干擾能力強。光纖主要是由石英作為原材料制造出的絕緣體材料,這種材料絕緣性好,而且不容易被腐蝕。光纖通信最重要的特點是抗電磁干擾能力強,并且不受自然界的太陽黑子活動的干擾、電離層的變化以及雷電的干擾,也不會受到人為的電磁干擾。并且光纖通信還可以與電力導體進行復合形成復行型的光纜線或者與高壓電線平行架設,光纖通信的這一特性對強電領域的通信系統具有很大的作用。光強通信因為可以不受電磁脈沖的效益的干擾,光纖通信系統也可以運用到軍事中。
(4)安全性能和保密性好。在以往電波的傳輸中,由于電磁波在傳輸的過程中有泄露的現象,因此會造成各種傳輸系統的干擾,并且保密性不好。但是光纖通信主要是利用光波進行傳輸信號的,光信號完全被限制在光波導的結構中,而其他的泄露的射線都會被光纖線外的包皮吸收,即使在條件不好的環中或者是拐角處也很少有光波泄露的現象[2]。并且在光纖通信的過程中,可以使很多的光纖線放進一個光纜內,也不會出現干擾的情況。因此光纖通信具有很強的抗干擾能力和保密性,并且光纖通信的安全性能也是非常高的。光纖通信除了上述的一些具體的特點外,還有很多的優點,如光纖的原材料成本低,資源豐富,光纖柔軟、重量輕、容易進行鋪設,并且光纖的使用壽命長、穩定性好。并且光纖的通信應用范圍比較廣泛,不僅可以用于電力通信中,而且在工業領域和軍事領域以及其他的領域中用途是非常廣泛的。
2.光纖通信在我國的發展現狀
我國的光纖通信技術在發展的過程中經歷很多的波折和困難,但是隨著科學的不斷進步和發展,我國的光纖通信已經掌握了光纖、系統以及器件等等各個方面的重要技術。光纖通信技術的應用和創新在國際上也是比較先進的國家。到目前為止,我國的光纖通信的應用范圍也越來越廣,不僅涉及到海底通信、長途干線以及局域網等等,而且在國際上應用也是非常廣泛的。
(1)單模和多磨的光纖。隨著我國通信技術和通信設備的不斷發展,對長距離的網絡信號的傳輸運用的需求量越來越多,當前我國所采用的光纖通信主要是單模和多模光纖,單模光纖主要應用于長距離的傳輸,并且適合在多個不同的地域應用。多模光纖的價格比較低,傳輸的距離相對倒模短,主要應用于中斷距離的傳輸信號的場合。
(2)光纖接入技術的應用。光纖接入技術的應用不僅可以實現信息的傳輸的高速化,而且滿足人們的需求。光纖接入技術是高速信息接入用戶中的關鍵措施,在光纖接入技術中,由于光纖到達的地理位置不同有不同的應用,比如FTTC、FTTH、FTTB等就是根據用戶的程度進行定義的。其中FTTH是光纖接入技術中最后一種方式,他可以給用戶提供全光的接入技術[3]。所以可以充分利用寬帶的特性,給用戶提供不受任何限制的寬帶。這種技術的應用主要是從2003年投入使用的,目前已經在全國的30多個城市內建立實驗網。不僅包括商用、網吧、居民用戶等,而且還包括企業主導、運營業商主導以及房地產開發商主導等等,通過試驗發現應用這種光纖通信技術具有很大的發展前景。
(3)光波復用技術的應用。光纖通信的復用技術的應用已經從電時分系統(ETDM)的應用發展到光時分復用(OTDM)系統、光波分復用系統(WDM),光碼分復用系統(OCDM)以及光頻分復用系統(OFDM)等等方向發展應用。①電時分系統的應用。電時分技術主要應用于同步傳輸系統SDH以及準同步傳輸系統PDH中,電時分的速率從STM-1(155Mb/s)逐漸發展到STM-256(40Gb/s),并且電時分系統技術的STM-64(10Gb/s)已經廣泛應用于商務中。②光時分和光波分復用系統的應用。光波分復用系統是在一根光纖線中同時進行傳輸多種波長光信號的一種技術,光波分復用技術的本質主要是在光纖上進行光頻分復用。主要是因為光波通常運用波長進行描述、控制以及進行監測。在光波分復用技術的發展中以及每一個光載波占用的光源發光頻率精確、頻段很窄的情況下,使用光頻分復用更加恰當。目前,人們把信道間隔較小的WDM稱作是密集波分復用的DWDM,這種系統主要是在1550mm的被長段或者用8、16等更多個波長在一對光纖中形成的光通信系統,每一個波長的間隔為1.6mm、波寬為200GHz、波長為0.8mm,波寬為100GHz等等或者更短、更窄的寬帶[4]。③光碼分復用系統。光碼分復用系統主要是采用光纖信道,對信息進行編碼主要是單極性擴頻碼序列,這種技術可以使低速率的數據信息復用轉變成為高速率的光脈沖序列進行復用或者傳輸,從而可以實現多個用戶共享信道、高速率透明以及隨機異步接入的通信方式。光碼分在光纖通信領域中應用是非常有用的。在光纖通信中,這種技術把CDMA通信技術以及光纖通信技術的優點和特長融入在一起,不僅具有很強的安全性和保密性,而且也可以使用戶隨機異步進行接入網等等優點[5]。如果將OTDM與DWDM的通信技術進行聯合使用,不僅可以有效的發揮各自的優勢,而且可以使總速率和總效率得到很大的提高。
3.光纖通信在我國的發展前景
我國的光纖通信技術雖然有很大的進步發展,但是隨著科學的不斷的進步,社會的不斷發展,我國的光纖技術依然有很大的發展前景和發展空間,在未來的高科技時代中,我國的光纖通信技術的發展主要體現在以下四個方面。
(1)光纖性能不斷的改善。在當期我國的光纖通信技術主要是采用石英作為原材料進行制造的光纖,但是石英光纖的發展以及達到0.2db/Km,已經接近理論的數值,因此石英光纖不可能再達到0.1db/Km以下,所以,人們正在進行探索采用重金屬氧化物、氟化物以及鹵化物玻璃纖維不僅可以達到0.7db/Km,而且可以將之0.02db/Km,并且這些光纖原材料可以將光纖技術向超長波進行轉換[6]。從而可以使一次傳輸距離不僅達到上萬米,而且可以達到更長的傳輸距離。這一技術的發展將會對建設、規劃部級以及網際通信網絡具有重要的價值和意義。
(2)光纖通信容量不斷的擴大。目前我國的光纖通信技術的容量可以達到120Gb/s,隨著技術的不斷發展,如果將多個不同波長的光信號同時在一個光纖上進行傳輸,不僅可以有效增加光纖的傳輸容量,而且可以增加光纖的使用效率。由此可見,我國光纖通信技術正朝著大容量的通信技術發展。
(3)新一代的光纖接入技術。近幾年來,隨著IP業務和通信業務量的不斷增長,人們的需求也越來越高,不僅要求語音服務業務,而且要求具有高保真音樂、高速數據以及互動視頻等等一些多媒體業務。這些多媒體業務不僅需要寬帶的主干進行傳輸,用戶更是關鍵因素。通過進行研究光纖接入技術,可以解決未來互聯中多種業務的高效的接入。在具體的研究過程中,主要是進行研究寬帶無源光網絡的技術以及實現技術與動態寬帶分配方案、實用化技術與具有高性價比的寬帶接入解決方案,測試技術與相關性能指標等等新一代光纖技術的接入[7],從而可以掌握具有獨特的寬帶光纖接入核心技術。
篇10
光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。
1. 我國光纖光纜發展的現狀
1.1普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,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一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合itutg.654規定的截止波長位移單模光纖和符合g.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。
1.2核心網光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)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采用過,但今后不會再發展。g.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,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,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
1.3接入網光纜
接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時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用,目前在我國已有少量的使用。
1.4室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(iec)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內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房內,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,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
1.5電力線路中的通信光纜
光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(adss)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ad本文由收集整理ss光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。國內已能生產多種adss光纜滿足市場需要。但在產品結構和性能方面,例如大志數光纜結構、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進一步完善。adss光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。
2. 光纖通信技術的發展趨勢
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,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
2.1超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6tbit/的wdm系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(otdm)技術,與wdm通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,otdm技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640gbit/s。
僅靠otdm和wdm來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個otdm信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(pdm)技術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)的適應能力較強,因此現在的超大容量wdm/otdm通信系統基本上都采用rz編碼傳輸方式。wdm/otdm混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在otdm和wdm通信系統的關鍵技術中。
2.2光孤子通信
光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經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現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20gbit/s提高到100gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ase,光學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。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,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中,有著光明的發展前景。
2.3全光網絡
未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以wdm技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
結語