光纤通信发展前景范文

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光纤通信发展前景

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关键词:光纤通信技术;光导纤维;传输机制;优化配置

在新时代经济发展的推动下,传统的通信模式已经转变为全光纤通信模式,由于光纤通信技术的内容量和功能更具优势,因此,也为各个领域的发展迎来了新的机遇和挑战,这也使得光纤通信技术向着更高的台阶发展。基于光纤通信技术的种种优势,更需要进一步加深对光纤通信技术的认识,以促进光纤通信技术更好地应用于不同领域中。

1光纤通信技术概述

光纤通信技术主要是以传输媒介的方式进行传播,是现阶段最主要的通信方式。其原理是光纤与光源等媒介的有机结合,而光纤具有良好的绝缘性,因此,在其制作中一般会采用玻璃材质制作光导纤维,有效避免了接地及串线现象的发生,同时,光纤的信号传输过程中的安全性和保密性也非常高。此外,光纤内部结构较细的特点决定了其在实际应用中节省了大量的空间,在其通信系统中扩宽了频带宽度,促使其容量也随之提升,很大程度上降低了其内部结构的损耗,促进了对整体光波频率的优化,进而形成了常规化的信号传输机制。与此同时,光纤技术还具有较强的抗干扰能力,并在军事领域和资源的优化配置等方面得到了广泛运用,光纤通信技术作为现代通信的前沿技术,在现代社会的发展中占据着十分重要的地位,同时,其发展前景十分可观。

2光纤通信技术现状分析

2.1光弧子技术

目前,光纤通信技术中的光弧子技术愈加被人们所熟知。光弧子技术具有提高通信过程稳定性和完整性的特点,同时加强了升级通信技术的运行效率,为光纤通信技术运行结构的升级提供了保障,因此该项技术在光纤通信技术中颇受青睐。光弧子通信是通过信号的光学性质实现信号传输过程,摆脱了非线方式,提升了信号运行中的管控机制,同时在信号传输过程中利用超短光脉冲原理实现对信号的有效传输,由于光弧子结构的信号传递量非常大,决定了其在对长距离的信号传输中占据着十分重要的位置。光弧子技术对通信传输过程中提升整体运行效率和速率效果极为明显,有效地提高了运行传输工具的优化运用。

2.2单、多模光纤

现阶段光纤技术通信应用中,需根据信号实际运行情况建立导向性的管控机制,而其中单模光纤和多模光纤的使用频率越来越大。网络技术的不断发展进步促进了光纤通信技术的改革,为长距离的传输项目提供了一定的技术支持。单模光纤技术更适用于长距离的信号传输,其可以有效实现对长距离信息的有优化,促进信息项目良性发展。而多模光纤主要应用于短距离的信号传输,但其运行结构的参数框架要强于单模光纤技术,有效地优化了信号传递过程,提升了升级管理项目的时效性,由于单、多模光纤技术的不同特点决定它们各自应用领域的不同,但在通常情况下,多模光纤表现出的价值相对较低,主要应用于短距离的信号传输,在长距离的传输中一般会采用单模光纤。

2.3波分复用技术

在实际的信号通信过程中,提高整体运行项目的时效性及对信号的优化传递是作为管理人员的首要任务,而在此时一般会采用波分复用技术。在进行信号远距离传输或大容量等环境下应用波分复用技术效果极为明显,实现对参数结构和运输机制的前提保障,同时,该技术在跨海传输项目中也表现出了相当可观的价值和时效性。如在项目运行WDM系统过程中,技术参数为6Tbit,可有效提高其对距离参数结构的优化过程,在波分复用-1.25G波长转换盘中得到了具体的应用,保证了项目提升对传输容量的要求,实现对640Gbit/s项目运行结构的升级。

3光纤通信技术的发展前景

3.1构建智能化光联网技术

随着光纤通信技术的快速发展,各个领域在光纤技术的带动下都取得了一定的成就,同时,由于我国科技水平的不断提升,光纤通信技术面临的前景十分广阔。现阶段,智能化光联网技术的进步决定着光纤通信技术在未来的发展方向。ASON作为智能化光联网技术的代表技术,其在实践的应用过程中表现出了很大的优势,比如可有效地对互联网光层动态组网进行处理。在ASON技术应用过程中,需要不断对其深入研究,并制订严格的使用规范,通过实验实现系统优化。在实验测试过程中,需要重点加强对含光网络接口、含光网络运行参数以及相关功能的参数测试,进而保障和促进智能光联网技术的稳健发展。

3.2构建网络数字化同步系统和IP网络

在光纤通信技术水平不断完善的背景下,信息业务的发展同样取得了较高的成效。而IP业务作为信息业务发展的核心内容,需通过光纤技术为基础不断进行新技术、产品的开发,并以IP技术为基础不断完善光纤通信技术,进而促使网络数字同步系统和IP网结构成为光纤通信技术的发展趋势。另外,针对SDH和ATM的研发,需要加强IP业务的支持性能,进而实现对网络数字同步系统和IP网结构的优化。

3.3构建大容量的电网系统

现阶段,人们对光纤通信技术的焦点逐渐向光纤的传输量方面转移,因此,在实际的光纤通信技术中,需要不断加强对光纤传输量的优化,以满足人们对光纤通信技术的更高要求。同时,这也可促进光纤通信技术在未来发展中取得一定的优势。针对传统的宽带传播信号模式,由于其受参数结构和容量等的影响,不能有效提升信号传输容量,而现阶段对光纤通信技术的不断升级,有效提高了信号传递过程的质量,以保证光纤传输能力的有效升级。通过建立大容量的电网运行系统,并不断深入分析和研究,实现了单一光纤在不同波长光信号下的传输,保障了大幅度对光纤传输容量的提升。

4结束语

综上所述,光纤通信技术的应用领域非常广泛,包括军事、企业、广电、计算机等都充分展现了光纤通信技术的实用价值。在光纤通信技术的作用下,使人们的生活、生产以及工作都得到了质的飞跃,因此,技术管理人员一定要不断地对光纤通信技术深入研究,以确保其满足新时代的发展需求。通过对光纤通信技术的改善和优化来升级光纤通信结构,是真正提高光纤通信质量的重要举措,对促进项目可持续发展有着深远影响。

参考文献:

[1]董潮云.光纤通信技术的现状及发展趋势分析[J].信号通信,2013(01).

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[关键词]光纤通信 核心网 接入网 光孤子通信 全光网络

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。

一、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。

二、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。

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10-20 Gbit/s提高到100 Gbit/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。

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).

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【关键词】 光纤通信 电子信息 中国移动 发展前景

一、光纤移动通信技术的主要特点

当然,光纤移动通信技术有很多的优点,首先是它的大容量,宽频带。由于技术改进,在移动通信技术中,引入了光波替代了电缆,这样就使得信号传递的频率得以大幅度提升,而且就损耗来讲,光纤技术也要比电缆低很多。在信号传输过程中,光纤所传递的信号容量也达到了微波的近五十倍。由于信号频率受到单波光纤终端接收设备的限制,光纤在带宽的优点根本无法体现出来。光纤当中信息量的增加目前主要靠的是波分复技术,而在一系列的相关研究中证明,其它的信号传播介质根本无法达到光纤移动通信的超大容量信息以及超远的信号传递距离。其次,光纤通信技术的优势还体现在较低的施工成本和较低的光纤损耗上。在移动通信中最常被采用的光纤材料是石英光纤,这一方面是因为石英光纤跟其他介质比起来,光纤损耗要低很多,这样无形中就减少了通信施工的成本。另一方面还因为作为玻璃材质的石英本身就是一种极佳的电的绝缘体,这样施工的时候就不用考虑电路的接地和回路的设置,施工过程得到了简化。再次,由于石英光纤的对电绝缘性能和具有耐腐蚀的优点,在使用过程中,对于其他电磁的干扰有着极强的抵抗能力。它的信号传递能够很畅通的到达接收方,不论是周遭的各种电缆还是纷杂的环境都造不成干扰,不会影响到通信信号传输的效果。第四,光纤的传播能力超强,而且不会受到串音的干扰,很好地实现了通信的保密性能。在以往采用的电磁波通信技术中,信息的保密性做得不是很好,信息很有可能被别人截获。而采用光纤通信技术之后,由于光纤本身较小的直径和质量、较小的空间占用和较长的使用寿命,所以它用起来具有非常好的纤维柔性和信息稳定性,信号传递不受干扰,所以在全球范围都在大力推广光纤传递通信信息。

二、光纤移动通信技术在通信领域的使用及发展前景

目前我国光纤通信技术的使用包含以下几种情况:

第一,单模光纤的采用。这是现价段使用最为普遍的一种产品,由于它采用的玻璃芯较细,只能够传输单一光。在具体的使用过程中需要调整谱宽的宽度以保证其信号传输的稳定性。

第二,接入网光缆的采用。光纤接入网技术的实质是通过光纤这种传播介质来实现信息信号的传递和输送。目前可以改进的方面包括接入网光缆的距离长短缩进、光缆分支数量的控制和光缆分叉情况的梳理等。为了扩大光纤传递信息的容量,目前采用的方法通常是扩大光纤芯的面积和体积。另外还可采用的方法是提高光纤密度和减少光纤的粗度。这一般适合直径较小的光纤管道。

第三,室内光缆的采用。室内光缆的优缺点同样明显。优点主要是质量轻、成本低、信号传输速度快、信号传输质量清晰、信号传输流量大以及信号传输稳定性强,缺点则集中在保护层弱和抗拉效果不明显。

第四,通信光缆的采用。常用的通信光缆一般由两个部分组成:内部的光纤芯和外部的保护膜,是在构成上没有金属存在的介电质。通过光缆线路中电流和信号之间的相互转化来实现信号的传输。

第五,塑料光纤的使用。塑料光纤是一种优良的光纤材料,特点是材料价格低廉,成本较低,而且信息传递速度快。它对于信号传递的实现是通过光在光纤中进行折射和跳跃来进行的。它的采用一方面降低了光纤电缆的使用成本,另一方面还节省了通话花费的费用。所以使用起来较为实用,无论是在数据传输还是自动化领域都有着较为广阔的前景。

三、结语

近些年来,作为一项领先世界的先进技术,光纤通信技术已经越来越被人们所接受并且广泛地应用到我国的移动通信领域,给人们提供了快速便捷的服务,不但能给用户输送语音信息,还使得通信功能更加多样化和个性化。我们相信,在将来的很长一段时期内,光纤移动通信技术都会随着时代进步一直向前发展,我国的移动通信技术将会使人们的生活更加丰富多彩,并直接影响和改善到人们的生活节奏。

参 考 文 献

[1] 刘世银. 浅谈移动通信技术发展现状及展望[J]. 科协论坛(下半月). 2011年05期

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关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试

一、光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。

二、光纤通信技术的特点

2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。

2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。

2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。

2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。

三、不断发展的光纤通信技术

3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。

3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。

3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。

3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。

3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。

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,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。

四、光纤链路的现场测试

4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。

4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。

4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。

4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。

虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。

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).

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1光纤通信技术的特点

光纤通信技术的特点有:(1)频带极宽,通信容量大。(2)损耗低,中继距离长。(3)抗电磁干扰能力强。(4)无串音干扰,保密性好。

除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。

2我国光纤光缆发展的现状

为了适应网络发展和传输流量提高的需求,传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究,实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究,实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前,以日本为代表的发达国家,在光纤传输方面实现了10.96Thit/s(274xGbit/s)的实验系统,对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面,光网技术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子传送重叠网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、实施与完成,为下一代宽带信息网络,尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。

3光纤通信技术的发展趋势

(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。

参考文献

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关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。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。

一、我国光纤光缆发展的现状

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。并目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。综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。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

二、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。

(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。

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如愿到来。

参考文献

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【关键词】光纤通信技术的发展 特点 前景

一、光纤通信的历史

光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。1966年,美籍华人高锟(c.k.kao)和霍克哈姆(c.a.hockham),预见了低损耗的光纤能够用于通信,敲开了光纤通信的大门,引起了人们的重视。1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20db/km的光纤,光纤通信时代由此开始。1977年美国在芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。8.5微米波段的多模光波为第一代光纤通信系统。1981年又实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。1984年实现了1.3微米单模光纤的通信系统,即第三代光纤通信系统。80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤通信系统,即第四代光纤通信系统。用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,为第五代光纤通信系统。新系统中,相干光纤通信系统,已达现场实验水平,将得到应用。光孤子通信系统可以获得极高的速率,20世纪末或21世纪初可能达到实用化。

二、光纤技术发展的特点

(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。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。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5gbps到10gbps。

(2) 损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20db/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若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。

(3) 抗电磁干扰能力强。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。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。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

    三、光纤技术的发展前景

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)向超高速系统的发展。目前10gbps系统已开始大批量装备网络,主要在北美,在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是,10gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(wdm)方式进入了大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段。

(2)向超大容量wdm系统的演进。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。

(3)开发新代的光纤

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(g.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。从长远来看,bpon技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向,但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看,它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。

(4)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。

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。

篇8

[关键词]光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

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。

一、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。

二、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。

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。

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:

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).

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1.光纤通信的特点

我国的光纤技术是从20世纪70年代进行研究的,现在我国的光纤通信技术不仅可以满足国内的网络建设的需求,而且也正在走向国际通信网络的建设中。光纤通信的发展如此迅速主要是因为光纤具有以下特点。

(1)宽带信息容量大。光纤通信容量大,并且光纤的传输宽度比电缆线或者铜线的宽度大很多,但是对于单波长的光纤系统,由于终端的设备受到很大的限制,往往发挥不出来光纤的传输宽度的优点。所以需要科学的技术进行增加传输的容量。

(2)损耗低,可长距离传送。光纤通信的损耗率比普通的通信损耗率要低得多,光纤不仅损耗低,而且也可以进行长距离的通信,目前最长的通信距离可以达到万米以上,因此光纤通信更加实用于社会网络信息量比较的地方[1]。并且光纤通信性价比比较高,具有很好的安全性。

(3)抗电磁干扰能力强。光纤主要是由石英作为原材料制造出的绝缘体材料,这种材料绝缘性好,而且不容易被腐蚀。光纤通信最重要的特点是抗电磁干扰能力强,并且不受自然界的太阳黑子活动的干扰、电离层的变化以及雷电的干扰,也不会受到人为的电磁干扰。并且光纤通信还可以与电力导体进行复合形成复行型的光缆线或者与高压电线平行架设,光纤通信的这一特性对强电领域的通信系统具有很大的作用。光强通信因为可以不受电磁脉冲的效益的干扰,光纤通信系统也可以运用到军事中。

(4)安全性能和保密性好。在以往电波的传输中,由于电磁波在传输的过程中有泄露的现象,因此会造成各种传输系统的干扰,并且保密性不好。但是光纤通信主要是利用光波进行传输信号的,光信号完全被限制在光波导的结构中,而其他的泄露的射线都会被光纤线外的包皮吸收,即使在条件不好的环中或者是拐角处也很少有光波泄露的现象[2]。并且在光纤通信的过程中,可以使很多的光纤线放进一个光缆内,也不会出现干扰的情况。因此光纤通信具有很强的抗干扰能力和保密性,并且光纤通信的安全性能也是非常高的。光纤通信除了上述的一些具体的特点外,还有很多的优点,如光纤的原材料成本低,资源丰富,光纤柔软、重量轻、容易进行铺设,并且光纤的使用寿命长、稳定性好。并且光纤的通信应用范围比较广泛,不仅可以用于电力通信中,而且在工业领域和军事领域以及其他的领域中用途是非常广泛的。

2.光纤通信在我国的发展现状

我国的光纤通信技术在发展的过程中经历很多的波折和困难,但是随着科学的不断进步和发展,我国的光纤通信已经掌握了光纤、系统以及器件等等各个方面的重要技术。光纤通信技术的应用和创新在国际上也是比较先进的国家。到目前为止,我国的光纤通信的应用范围也越来越广,不仅涉及到海底通信、长途干线以及局域网等等,而且在国际上应用也是非常广泛的。

(1)单模和多磨的光纤。随着我国通信技术和通信设备的不断发展,对长距离的网络信号的传输运用的需求量越来越多,当前我国所采用的光纤通信主要是单模和多模光纤,单模光纤主要应用于长距离的传输,并且适合在多个不同的地域应用。多模光纤的价格比较低,传输的距离相对倒模短,主要应用于中断距离的传输信号的场合。

(2)光纤接入技术的应用。光纤接入技术的应用不仅可以实现信息的传输的高速化,而且满足人们的需求。光纤接入技术是高速信息接入用户中的关键措施,在光纤接入技术中,由于光纤到达的地理位置不同有不同的应用,比如FTTC、FTTH、FTTB等就是根据用户的程度进行定义的。其中FTTH是光纤接入技术中最后一种方式,他可以给用户提供全光的接入技术[3]。所以可以充分利用宽带的特性,给用户提供不受任何限制的宽带。这种技术的应用主要是从2003年投入使用的,目前已经在全国的30多个城市内建立实验网。不仅包括商用、网吧、居民用户等,而且还包括企业主导、运营业商主导以及房地产开发商主导等等,通过试验发现应用这种光纤通信技术具有很大的发展前景。

(3)光波复用技术的应用。光纤通信的复用技术的应用已经从电时分系统(ETDM)的应用发展到光时分复用(OTDM)系统、光波分复用系统(WDM),光码分复用系统(OCDM)以及光频分复用系统(OFDM)等等方向发展应用。①电时分系统的应用。电时分技术主要应用于同步传输系统SDH以及准同步传输系统PDH中,电时分的速率从STM-1(155Mb/s)逐渐发展到STM-256(40Gb/s),并且电时分系统技术的STM-64(10Gb/s)已经广泛应用于商务中。②光时分和光波分复用系统的应用。光波分复用系统是在一根光纤线中同时进行传输多种波长光信号的一种技术,光波分复用技术的本质主要是在光纤上进行光频分复用。主要是因为光波通常运用波长进行描述、控制以及进行监测。在光波分复用技术的发展中以及每一个光载波占用的光源发光频率精确、频段很窄的情况下,使用光频分复用更加恰当。目前,人们把信道间隔较小的WDM称作是密集波分复用的DWDM,这种系统主要是在1550mm的被长段或者用8、16等更多个波长在一对光纤中形成的光通信系统,每一个波长的间隔为1.6mm、波宽为200GHz、波长为0.8mm,波宽为100GHz等等或者更短、更窄的宽带[4]。③光码分复用系统。光码分复用系统主要是采用光纤信道,对信息进行编码主要是单极性扩频码序列,这种技术可以使低速率的数据信息复用转变成为高速率的光脉冲序列进行复用或者传输,从而可以实现多个用户共享信道、高速率透明以及随机异步接入的通信方式。光码分在光纤通信领域中应用是非常有用的。在光纤通信中,这种技术把CDMA通信技术以及光纤通信技术的优点和特长融入在一起,不仅具有很强的安全性和保密性,而且也可以使用户随机异步进行接入网等等优点[5]。如果将OTDM与DWDM的通信技术进行联合使用,不仅可以有效的发挥各自的优势,而且可以使总速率和总效率得到很大的提高。

3.光纤通信在我国的发展前景

我国的光纤通信技术虽然有很大的进步发展,但是随着科学的不断的进步,社会的不断发展,我国的光纤技术依然有很大的发展前景和发展空间,在未来的高科技时代中,我国的光纤通信技术的发展主要体现在以下四个方面。

(1)光纤性能不断的改善。在当期我国的光纤通信技术主要是采用石英作为原材料进行制造的光纤,但是石英光纤的发展以及达到0.2db/Km,已经接近理论的数值,因此石英光纤不可能再达到0.1db/Km以下,所以,人们正在进行探索采用重金属氧化物、氟化物以及卤化物玻璃纤维不仅可以达到0.7db/Km,而且可以将之0.02db/Km,并且这些光纤原材料可以将光纤技术向超长波进行转换[6]。从而可以使一次传输距离不仅达到上万米,而且可以达到更长的传输距离。这一技术的发展将会对建设、规划部级以及网际通信网络具有重要的价值和意义。

(2)光纤通信容量不断的扩大。目前我国的光纤通信技术的容量可以达到120Gb/s,随着技术的不断发展,如果将多个不同波长的光信号同时在一个光纤上进行传输,不仅可以有效增加光纤的传输容量,而且可以增加光纤的使用效率。由此可见,我国光纤通信技术正朝着大容量的通信技术发展。

(3)新一代的光纤接入技术。近几年来,随着IP业务和通信业务量的不断增长,人们的需求也越来越高,不仅要求语音服务业务,而且要求具有高保真音乐、高速数据以及互动视频等等一些多媒体业务。这些多媒体业务不仅需要宽带的主干进行传输,用户更是关键因素。通过进行研究光纤接入技术,可以解决未来互联中多种业务的高效的接入。在具体的研究过程中,主要是进行研究宽带无源光网络的技术以及实现技术与动态宽带分配方案、实用化技术与具有高性价比的宽带接入解决方案,测试技术与相关性能指标等等新一代光纤技术的接入[7],从而可以掌握具有独特的宽带光纤接入核心技术。

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光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。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. 我国光纤光缆发展的现状

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。并目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。综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。ad本文由收集整理ss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。国内已能生产多种adss光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。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10~20gbit/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。

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。

结语