光纤通信中光纤的作用范文

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光纤通信中光纤的作用

篇1

关键词:光纤通信技术;电力;通信

1光纤通信技术分析

电力通信中的光纤通信技术,光波效率高,传输的容量非常大,在通信传输的过程中,提升了运行效率。光纤通信技术在电力通信中的应用,解决了接地回路、雷击干扰的问题[1]。光纤通信中的光缆,直径较小,不会占有很大的传输空间。光纤通信技术承担着电力通信中的多类窄带业务。光纤通信技术优势明显,其资源损耗小,信号传输的距离很长,为电力通信提供较大的宽带,最主要的是抗干扰能力,抵抗电力通信系统中的电磁波,维护电力通信的运行过程。

2光纤通信技术在电力通信中的必然性

光纤通信技术,在电力通信发展中,具有一定的必然性。首先电力通信的系统结构,非常复杂,在系统内,接入了多种通信设备,设备之间连接异同,促使电力通信的结构构成,过度复杂,电力通信内的系统技术很多,负责着信息转换,随着电力系统的智能化、自动化发展,电力通信面临着很大的压力,采用光纤通信技术,降低电力通信结构的复杂性,防止系统结构冗余。光纤通信技术为电力通信设备,提供了基础化的系统支持,解决了设备、线路的复杂问题,是电力通信发展中,不可缺少的技术。然后是电力通信内,信息传输量虽然不多,但是时效性高,传输中,包括话音信号、继电保护、电力负荷监测信号等,每个阶段的信息量有限,必须要提高通信信息传输的时效性,此时就要采用光纤通信技术,致力于缩短信息传输的距离,及时传送可用的通信信息。第三电力通信的可靠性、灵活性要求,促使光纤通信技术具有必然性。电力通信系统,在传输时,不能有突变、间断的情况,保障电力通信的可靠与灵活。光纤通信技术本身具备灵活、可靠的特征,优化了电力通信的运行环境。第四光纤通信技术确保电力通信具有抗干扰性,体现光纤通信在电力通信内的必然性。电力通信应该在长期的环境中,保持着稳定度,禁止有冲击干扰的情况,如果电力通信有突发故障,就会在较大的范围内,引起干扰问题,由此光纤通信技术的应用,改善电力通信的运行状态,促使电力通信在光纤通信技术的作用下,具备抗冲击性,维护电力通信的安全、稳定,加强抗干扰的力度。

3光纤通信技术在电力通信中的运用

3.1光纤通信线路

电力通信中,光纤通信线路主要有3类,分析如:(1)OPGW,该线路方式在电力通信中的服务范围广,主要用于地线的光纤单元中,或者使用到新建、改造的通信线路内,OPGW在线路中,具有防雷的作用,保护电力通信中的输电导线,降低了外界因素的冲击干扰;(2)OPPC,电力通信系统具有一定的特殊性,此类光纤通信线路,接入到相线结构内,构成复合光纤,合理运用线路资源,协调好通信中的频率、电磁兼容的特征,实现新型的电力通信;(3)ADDS,其在不同的电力环境中,采用复合架空的方式,光纤通信路线外侧,使用外护套保护,保障电力通信运行的可靠性。

3.2组网技术

光纤通信组网技术,按照电力通信的实际情况,可以分为SDH、OTN技术两种。SDH技术是一类传输的体系,能够自主选择通信路由,优化了电力通信的运行环境。SDH在电力通信中,接入层在宽带方面的要求很小,采用时分复用模式,就可以综合传输通信业务,降低了电力通信的成本投入量。SDH具备自我保护的特征,注重电力通信的安全度,维护电力通信的稳定性。

3.3光纤传送网

电力通信在光纤传送网中的运用,提高了通信传输的速率,采用编码调制、非线性抑制、色散补偿等技术,确保电力通信网,具有中长距离传输的特征。光纤传送网拓宽了电力通信光纤通信的容量,配合好时分复用、波分复用的技术,完善电力通信网的运行,表明光纤传送网的高效性。

3.4光纤通信接入网

光纤通信接入网在电力通信中,构成结构比较多,如:以太网接入、GPON技术等,积极提高电力通信的传输速率,支持通信网运行时的业务,全面维护电力通信的稳定性和高效性。电力通信在电网系统中,运行业务量大,采用光纤通信接入网,有利于提升通信的运行水平。

3.5光交换技术

光交换技术是光纤通信的关键,具备优质的发展能力。光纤通信技术,在电力通信中,引入光交换技术,方便实现各类通信网之间的交换,而且光交换技术,有着统计复用的特征,简化了电力通信的实现,拓宽电力通信对宽带的利用范围。

4结束语

光纤通信技术,促进了电力通信的发展,根据光纤通信技术的实践优势,合理分配好光纤通信技术的运用,改善电力通信的状态和运行。光纤通信技术具有很大的潜力,根据电力通信的具体需求,落实光纤通信技术的实际运用,保障电力通信的稳定性和有效性,全面支持电力通信的构建。

参考文献

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关键词:电力通信;光纤通信技术;应用;影响

中图分类号:TN92 文献标识码:A

电力通信是电网安全运行的关键环节,更是电力安全可靠的重要支柱。随着电力工业的不断发展,电力通信系统的要求越来越高。光纤通信的抗强电磁干扰能力非常强,电绝缘性能高,而且还具有容量大、传输质量高等许多优点,特别是光纤通信的光波分复用和光交换等作用,适应了数字化发展的要求,更提高了电力综合通信的能力。因此,光纤通信技术在电力通信中得到了广泛的认可与应用,加强对光纤通信技术的研究是时展的需求。

一、光纤通信技术在电力通信中应用的必要性

1电力通信系统的网络结构相对复杂。在电力系统的通信中需要用到各种不同的设备,设备不同,接口方式与转换方式就不同。比如中继线传输、用户线延伸,以及载波设备与微波设备的转接等。与此同时,电力通信系统中的通信手段也非常多,这便使得电力通信系统的网络结构日益复杂。

2电力通信系统中的信息传输量较小,但是具有非常强的实时性。在电力通信系统中,传输的信息不仅要继电保护信号和话音信号,更有电力负荷监测信息和图像、数字信息,这些信息的量并不大,但是必须要有非常强的实时性。

3电力通信系统的通信范围非常广。在接受电力系统服务的对象中,以通信较集中的发电厂、供电局为主,同时还包含变电站、电管所等。因此,电力通信系统的通信范围点多面广,对光纤技术的应用有着一定的迫切性。

4电力通信系统对通信的可靠性和灵活性有着非常高的要求。电力系统是人们生活生产的基础,保证稳定的电力供应是电力系统的重要工作。在电力通信系统的正常运行中,是不允许有间断,或者突变的现象发生的,就要要求电力通信必须要具备非常高的灵活性和可靠性,而光纤通信技术正是适应了这种需求。

5电力通信系统对通信技术的要求还有一个,就是电力通信技术一定要具备非常强的抗冲击能力。电力系统一旦出现突发性故障,就会产生非常大的波及范围,使得通信业务量瞬间增多好几倍。因此,在电力通信系统中应用的通信技术一定要具备非常强的抗冲击能力,而光纤通信技术正是适应了这样需求。

二、电力通信系统中的常用光纤

我国的电力通信系统有着一定的特殊性,建设一个光纤通信网是一项难度大、施工复杂的工程,随着电力通信的要求不断增加,新型的光纤也日益应用到通信网中。当前,最常用的电力通信光纤有光纤复合地线、光纤复合相线等。

1光纤复合地线。光纤复合地线是指在电力传输线路中,地线中含有一定的光纤单元,这种光纤单元不仅具备地线的作用,而且还有光纤的优点,使用起来非常可靠,而且不需要特别的维护。但是,光纤复合地线还有一个非常大的缺点,就是投资额非常大。这样的光纤比较适用于新线路的建设和旧电路的更新。电力通信系统中的光纤复合地线不仅可以保护输电线路的的雷击现象,而且能够利用地线中的光纤传输信息,同时还能够满足架空地线的要求。

2光纤复合地线。所谓光纤复合地线就是将光纤单元复合在输电线路相线中的一种电力光缆。光纤复合地线充分利用了电力系统的线路资源,有效避免了与外界之间的矛盾,是一种在电力通信系统中出现的新型光缆。光纤复合相线有效的解决了架空线路的受限问题,避免了雷击事件的发生。与此同时,光纤复合相线的使用,有效地保证了地线绝缘方式的运行方式,节约了电能。

3自承式光缆。自承式光缆分为金属自承式光缆和全介质自承式光缆。金属自承式光缆结构简单,、成本低,在电力系统的应用中不需要考虑短路电流和热容量等,因此金属自承式光缆的应用非常广。全介质自承式光缆质量轻、直径小,而且是全绝缘结构,同时还具有相当稳定的光学性能,能够大量减少停电的损失,可以说是特种光纤。

三、电力光纤通信网的组网技术

(1)波分复用技术

所谓波分复用技术就是指将许多不同波长的光信号复合到同一根光纤上,通过再进行传输的技术。在光纤传输的过程中,根据光波的波长将光纤的低损耗窗口进行划分,将一个信道划分成若干个信道,将光波视为信号载波,然后将不同波长的信号合并到一起,送入到同一根光纤中进行信号的传输。在信号的接收端,再将不同波长的信号分开。不同波长的载波信号是相互独立的,在一根光纤中能够实现多路光信号的传输。如果将两个方向的信号安放在不同的波长进行传输,就实现了双向的传输。由于两个相邻的波峰之间的间隔不同,波分复用技术又被分为密集波分复用技术和粗波分复用技术,密集波分复用技术能够实现对高容量信息的传输,是新型网络构建的最佳手段。

(2)同步数字技术

同步数字体系是一种集复接、交换,以及线路传输等为一体的、并由网络管理系统统一操作的信息传输网络。同步数字技术对数位信号提供一定的等级,通过复用和映射方法,把低级的同步数字技术转化为高级的同步数字技术,在实现了网络同步传输的同时,还大大提高了网络的速度,增加了网络利用的效率。同步数字技术有效地将复接和分接技术简化了,使通信网络的灵活性和可靠性得到了提高。同步数字体系就是一套自我保护体系,能够使电力通信的可靠性要求得到满足,不仅提高电力通信的传输能力,而且安全性也较高。

四、电力系统光纤通信网的维护

当前,光纤通信技术在电力系统中的应用日益广泛,网络规模不断加大,同时网络结构也越来越复杂。电力系统光纤通信网的维护是保证电力系统安全、可靠运行的关键。首先,电力系统相关部门要加强对电力系统工作人员的业务培训,提高工作人员的业务技能和综合素质;其次,电力系统要加强先进设备的引进与旧设备的更新换代,为光纤通信网络的正常运行提高有力的保障。

五、电力通信中光纤通信技术的发展趋势

1光接入网。在近几年,网络发生了一系列翻天覆地的变化,交换、传输等都已经更新了许多代。在未来,网络将发展成为由软件主宰的、数字化的、高度集成的智能化网络。如今,接入网仍然以双绞线为主,双绞线虽然传输质量还行,但是与光纤相比,仍然有着一定的差距。光接入网不仅能够减少网络的维护与管理成本,而且能够增加新的经济收入,同时还能够建设光透明网络,走进真正的多媒体时代。

2新型光纤的使用。当前,IP的业务量越来越大,电信网络必须要朝着下一代的方向发展,光纤设施正是下一代网络建设的物理基础。传统的单模光纤已经不能够满足长距离、高质量的信号传输了,新型光纤的开发是下一代网络建设的关键,直接关系着电力系统的发展。当前,随着干线网的要求不断提高和城域网建设的发展,已经有两种新型的光纤得到了广泛的认可,一种是非零色散光纤,另一种是无水吸收峰光纤。这两种光纤在日后的电力通信系统中势必会得到广泛的应用与发展。

3光联网。传统的波分复用系统技术尽管有着一定的优越性,但是其灵活性和可靠性仍然不够理想。光联网改善了传统的联网的弊端,不仅实现了超大容量的光网络,使得网络的节点数和网络的范围不断增加,而且还增强了网络的透明程度,使得不同系统的不同信号都得到了有效的连接,网络充足的灵活性大大加强。与此同时,光联网还实现了网络的快速恢复,恢复时间非常短,对电力系统的正常运行造不成任何损坏。正是因为光联网有着非常多的优点,适应了电力系统的发展需求,因此,世界上的一些发达国家都投入了大量的人力、物力,和财力,我国也正在朝着这个方向发展。光联网势必会成为继同步数字系统电联网之后的一个新的光通信的发展的高峰,在未来的通信市场中占据举足轻重的位置,促进电力通信迈上一个新的发展台阶。

结语

近年来,随着科学技术水平的不断发展,以及先进的科学技术在电力通信中的应用越来越广泛,各种新技术、新材料层出不穷,光纤通信技术更是得到了突飞猛进般的发展,大大提高了电力通信的质量与能力。光纤通信技术在近几年内,已经应用到了千家万户,在有线通讯的广播通信、军用通信等各个领域得到了广泛的应用,成为了电力通信的支柱技术,促进了电力通信的持续发展。

参考文献

[1]赵泽鑫.光纤通信技术应用及发展探析[J].硅谷.2009(11).

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1.电力通信简介

电力电网系统对实现大容量、长距离的传输有很高的需要,如何保证电力通信传输的安全性和稳定性,保证传输经济核算最优是目前电力传输中最重要的问题。下面主要介绍电力通信的几种主要方式:

1.1电力线载波通信。电力线载波通信技术是将信息通过载波机转换成高频弱电流,用电力线路实现信息传送。这种通信方式具有较高的可靠性,投资少且通信效果良好等特点,电力线载波中还有绝缘地线载波技术,通过电力线路架空地线传送载波信号,和普通的电力线载波方式相比,该方法受线路停电检修类故障的影响较小,地线处于绝缘状态可减少电能损耗,因此在现代电力通信中使用广泛。1.2光纤通信。光纤通信有传输容量大、传输质量好且抗电磁干扰等特性,在电力部门的实际应用中迅速发展起来,电力通信中常用的还有传统明线、音频电缆等通信方式。

2.电力通信特点

光纤通信技术的光波频率远高于电波的频率,光纤中的石英具有绝缘性,在信号传输过程中不受接地回路问题的影响,能够有效地防止雷电等自然现象对传输质量的干扰,能够大大降低传输损耗;再加上光纤通信系统具有较大的传输容量,光缆的直径较小所以传输系统占据的空间也相对较小,光纤之间的距离紧密能够有效的防止信息泄露,可以满足信息技术方面的多种要求,广泛使用在现代光纤通信技术中。

二、光纤通信技术

1.光纤通信传输技术简介

光纤通信传输技术是以光纤为媒介的现代通信技术,光纤具有大容量通信,能够进行长距离传输且对环境污染小等优点,实际应用中将光纤分为感用光纤和通信光纤两种类型,能够根据不同的使用情况进行分频、调制光波和整形等。光线可以实现模拟信号、数字信号和视频传输,每秒的传输速到能够达到2.5GB,光线对电机、无线电的电磁噪声有较大的阻抗能力,具有较好的抗干扰力。光纤是由石英材料组成的因此具有很强的绝缘性,在实际应用中,光纤通信传输技术具有更高的光波频率,相较于普通的传输方式而言,光纤的传输损耗较小具有较高的传输质量。

2.光纤通信技术的特点

2.1容量大 光纤传输相较于铜缆和电缆传输而言,具有更高的带宽且传输的损耗较小,通过特殊的技术手段可以扩大光纤的传输信息量,可以实现远距离的高效传输。

2.2施工成本较低 石英光纤比其他类型的光纤成本低且损耗小,石英光纤在施工过程中可以不用安装接地和回路,其本身具有较好的绝缘性因此施工成本也比较低。随着现代技术水平的不断提高,光纤传输过程中的损耗在不断降低。

2.3良好的抗干扰能力和保密性 光纤通信中的石英光纤不仅具有较好的绝缘性还有较好的抗腐蚀性,对其他电磁干扰的抵抗力较强不论是自然活动中的电磁干扰还是高压线释放的电磁干扰都不会干扰信号传输,因此在军事方面的运用也比较广泛。传统的电波通信在传输过程中容易出现电波泄露问题,信息的保密性比较差。但光纤通信技术在传输过程中具有较强的保密性,能够较好的保护传输内容。

2.4光纤占用空间小 由于光纤的直径较小,在实际施工过程中占据的空间较小,能够减少施工任务,对实现通信系统的集成化有重要的作用。光纤占用的空间较小更容易进行后期检修,节约一定的光纤维修时间。

三、光纤通信传输技术在电力系统中的应用

1.电力系统中使用的光纤类型

我国通信领域常用的光纤包括复合地线、复合相线和自承式光缆等类型。

1.1光纤复合地线

光纤复合地线指地线内部由一些光线部分地线组成,这种类型的光纤在传输过程中可以起到绝缘效果,避免线路遭到雷电破坏。但是这种光纤通信技术的投入成本很高,一般在新建线路或旧线路更换地线情况下使用,这种光纤通信技术可以作为整个线路的避雷线从而保护输电导线,提高线路的整体抗冲击性。光纤复合地线不仅具有光学性能,还能满足所有架空地线的机械性和电气性能,光纤单元本身受保护管的保护,具有较好的可靠性和安全性,安装过程中不需要特殊的安装工具,具有较好的稳定性,且复合地线在使用过程中不必进行长期维护工作,可大大节约施工成本和线路维护成本。

1.2光纤复合相线 光纤复合相线是指利用电路系统资源将光纤复合在输电线路中,能够有效解决线路的架空问题,节约一定的电能;

1.3光纤自承式光缆 自承式光缆可划分为金属自承式和全介质自承式光缆两种类型,其中金属自承式光缆的构造成本比较低容易操作,全介质自承式光缆具有稳定的光学性能,可以在各种环境下进行架空铺设,支持直接的高压输电线杆搭建通信网络,这种光纤本身就具有较好的环境性能,施工时可以和其他高压电力传输线路一起施工,即使是在传输强电场环境中也有很强的抗干扰性,不会受到任何干扰。具有较强的光纤传输性和光缆机械性在电路故障时能够减少电能损失,全介质自承式光缆的出现使我国的电力通信系统取得了新的发展成果,已经成为了电力通信中广泛使用的光纤类型。

2.光纤通信传输技术在电力系统中的潜力

2.1发电厂中的光纤传输系统升级 发电厂内有电气、热力和燃料等设备类型,调度控制这些电力设备的光纤网络具有不同的数据传输结构,变电站通常需要收集电气设备的使用参数,并通过调度中心对数据信息的分析,实时调度、控制电气设备。这些光纤网络是由具有控制和处理任务的计算机系统组成,由于电气系统中的电气设备较多,调度所、供电所等需要处理的数据信息量很大,因此需要结构更加稳定、调度质量更高的光纤网络进行控制,以保证光纤网络正常运行。光纤传输技术在电力系统中有很高的发展潜力,现代电力系统的复杂性对电力传输的稳定性。安全性具有更高的要求,需要光纤通信传输技术不断创新、升级,以满足电力系统的发展要求。

2.2新型光纤的发展 现代经济科学技术的发展创造出了更多的新型科技材料和科学技术,传统的光线材料已经不能满足人们在通信领域中队实现远距离高效传输的需求,需要研发出更加新颖高质量的光线材料,目前的非零色散光纤和无水吸收峰光纤在通信领域得到了广泛的肯定,在信息传输过程中能够实现低能耗、高校传输,具有广阔的使用前景。如今光纤通信传输技术在电力通信中的应用越来越成熟,电力网络规模不断扩大网络结构也越发复杂,应及时维护电力系统的光纤通信网络以保证电力通信安全、稳定运行。

2.3光联网技术和光接入网技术 今年俩通信网络传输技术虽然取得了较大的突破,但在接入网方面仍然受限,数字化、集成化的智能网络成为了现代信息网络发展的必然趋势,但现在的接入网仍以双绞线为主,现代化的接入网通常使用光接入网技术,和双绞线相比具有更高的网络透明度和传输速度,改进光纤通信传输技术对提高电力通信质量有重要意义。光联网技术相较于传统的波分复用技术而言,有更高的灵活性和网络透明度,光联网增加了网络的节点数和网络范围,支持不同系统中不同信号的有效连接,一旦网络出现故障,光联网可以实现网络迅速恢复,减少因电力系统故障带来的损失。光联网技术满足了现代电力通信对网络的要求,世界各国正在大力发展光联网技术,可见光联网技术必然发展成为现代电力通信的支柱型技术,从而促进电力通信技术向现代化、高效化方向发展。

3.电力光纤通信网的组网技术分析

3.1波分复用技术 波分复用技术是指将不同波长的光信号复合在同一根光纤上,在传输过程中根据光波波长可以将一个信道划分为若干信道,光波作为信号载波可以将不同波长的信号合并,传输到同一根光纤中。信号接收端再接不同波长的信号分开从而实现信号传输。不同波长的载波信号之间相互独立,支持多路光信号在一根光纤中传输,出了单向信号传输以外,通过不同波长传输两个方向的信号,即可实现双向传输,波分复用技术根据相邻波峰之间的间隔长短可区别为密集波分复用技术和粗波分复用技术两种,其中密集波分复用技术支持高容量信息传输是现代新型网络构造出最常用的组网技术之一。

3.2同步数字技术 同步数字技术通过网络管理系统进行统一操作的信息传输网络,融合了复接、线路传输和交换等于一体,通过复用和映射可以将低级的同步数字技术转化为高级的数字技术,具有更高的网络传输速度,大大提高了信息传输效率和网络利用效率。同步数字技术简化了复接合分接技术从而提高了网络的灵活性和传输效率,且该技术本身就有自我保护体系,提高电力通信传输效率的同时能够保证信息传输安全性。

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在应用过程中,按照用途将光纤进行分类,可分为传感光纤和通信用光纤;按照制作工艺分类,可分为材料组成类、制造工艺类和光学特性类;按照传输介质分类,可分为专用和通用两种,并且,功能器件光纤可以应用于放大光波、分频、整形和光振荡等方面,从而以不同形态呈现在人们眼前。根据光纤通信的应用情况可知,光纤通信的基本构成结构包括光源、光纤和光检测器三部分,具有如下几个特点:

(1)信号干扰小、保密性强。

(2)通信容量超大,可完成远距离传输。一般一根光纤的带宽在20THz以上,在没有中继传输的情况下,可传输到几十公里以上。

(3)重量较轻、细径较细,一般制作材料是石英,大大降低了有色金属的耗损,使资源得到合理利用。

(4)不受外界因素影响,在任何情况下可使用,具有较长使用寿命。

(5)较强抗电磁干扰能力和绝缘性能,因此,信息传输质量非常好。

(6)没有辐射,不容易被窃听,提高信息传输的安全性。

(7)环绕性好、抗腐蚀能力强,在使用过程中,不会出现火花,减少安全事故。

2光纤通信技术在电力通信中的应用

在电力通信中,电力特种光纤包括OPGW(光纤复合地线)、MASS(金属自承光缆)、OPPC(光纤复合相线)、ADL(相/地捆绑光缆)、ADSS(全介质自承光缆)和GWWOP(相/地线缠绕光缆)等六种,而我国应用较多的电力特种光缆是ADSS和OPGW两种,大大提高了电力通信的工作效率,使电能损耗得到大量减少。

2.1ADSS(全介质自承光缆)

根据我国电力通信的发展来看,ADSS(全介质自承光缆)在35KV、110KV、220KV的电压等级输电线路上得到了广泛应用,尤其是目前已建成的线路上使用范围非常广,使电力部门利用高压输电线杆塔建设通信网络变得更加方便和快捷,大大减低工作人员的工作量和建设成本。在进行光缆设计时,对温差、风速和气候等外界因素进行了充分考虑,因此,ADSS(全介质自承光缆)具有很强的抗震动性、抗冲击性,可以随意弯折和抗老化性,并且,成本较低、安装非常方便、易携带,给杆塔带来的负载非常小。由于ADSS(全介质自承光缆)具有光纤传输性能强、环境性能好和光缆机械性能卓越等特点,在实际应用过程中,可以与高雅电力传输线架设在同一根电杆上,因此,成为了电力系统中最完美的电网通信传输介质,确保了电网通信的信号质量,使光缆传输效果得到大大提高。我国现代化建设中,ADSS(全介质自承光缆)在山区、跨度较大区域和雷电集中区等地方的线缆架空敷设中非常适用,在满足了电力部门自身的通信要求的同时,为通信业务不断发展和开展新业务提供新的途径。

2.2OPGW(光纤复合地线)

在电力通信中,OPGW(光纤复合地线)是电路传输线路的地形中含有供通信用的光纤单元,由此可见,架空地线中含有光纤,OPGW(光纤复合地线)是架空地线和光缆的复合体。由于OPGW(光纤复合地线)的一次性投入较大,在新建线路或旧线路更换时会选择使用,具有可靠性高和不需要维护的特点。在实际应用过程中,OPGW(光纤复合地线)拥有两种功能:一是,与复合在地线中的光纤一起完成信息传输,二是作为输电线路的防雷线,可以对输电导线起到屏蔽保护的作用。一般情况下,OPGW(光纤复合地线)有铝管型、钢管型和铝骨架型三种,具有光学性能、电气性能和机械性能,可以应用于具有架空接地线的输配电线路中,从而使光纤的可靠性和安全性得到大大提高,使我国输电容量得到机一部提高。在新建线路的应用中,OPGW(光纤复合地线)不需要增加建设成本,在旧线路更换中,只需要将原来的地线更换掉就可以了,并且不需要对杆塔进行加固或重新设计等,从而大大减少工作人员的工作量。另外,OPGW(光纤复合地线)的安装非常方便,不需要特殊的工具,成为我国电力事业未来发展的重要研究方向。

3结束语

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关键词:光纤通信;技术;应用;发展

中图分类号:TN929.11 文献标识码:A

自从光纤通信系统被广泛应用,通信领域发生了翻天覆地的变化,可以说光纤通信技术是信息传输的一次伟大变革,在信息传输中发挥了积极作用,而且也可以满足在特殊环境中的使用需求。目前光纤通信技术的应用范围越来越广,对人们的生产与生活产生了深远的影响。

1光纤通信技术概述

1.1 光纤通信的涵义

光纤是一种由玻璃材质制造而成的绝缘体传导介质。而光纤通信,就是指以光作为信息运送的载体,利用光纤作为传输介质的一种通信手段。光纤通信技术由于其较之传统的通信技术具有很多优势,例如不存在接地回路问题,不会导致传输信息泄露等,因此在电信领域已经被广泛应用,而且在未来还具有很好的发展前景。

1.2 光纤通信技术的原理

光纤通信技术的原理,是首先要在信息发送端将所传送的信息转换成电信号,然后将其调制到激光器所发出的激光束上,使光强随着电信号的频率变化而相应变化,将电信号转化成光信号,并通过光纤对光信号进行传导;在信息接收端,检测器在收到光信号以后又会将其再转变成电信号,再经过解调后恢复为原信息。

1.3 光纤通信技术的优势

1.3.1传输损耗低,中继距离较长

在光纤通信中,光纤传输具有很低的损耗率,一般情况下,可以将传输损耗率控制在0.20dB/km以下。由于光纤通信的传输损耗率很低,因此便可以相应的延长中继距离,实现更长中继距离之间的跨域,从而便可以减少中继站的数量,为通信系统的建设降低成本,同时还可以降低通信系统的复杂程度。随着目前科技的不断发展进步,光纤材料也将变会不断发展完善,还可以进一步降低原有的光纤传输损耗率,这对于提高通信系统的运行稳定性和可靠性也具有着重要的意义。

1.3.2通信容量更大,频带极宽

在光纤通信中的载波频率远高于电波频率,再加之光纤通信传输信息过程的损耗率较低,因此采用光纤通信技术进行信息传送,其传送容量将会远远高于微波通信。与此同时,和电缆、铜线等传统传送介质相比较,光纤传送宽带要大得多。

1.3.3光纤柔软,易于铺设

由于光纤拥有很好的柔韧性,因此能够对光纤采用大幅度的绕制,便于光纤成束,从而形成密度较高且直径较小的光缆,方便通信系统的铺设。

1.3.4光纤通信具有良好的保密性

在光纤通信中使用的传输介质是光纤,光信号在光纤包层和纤芯附近进行传送,光纤之外不存在光波,因此可以较好的保护信息,预防信息泄露。此外,光缆的外部保护设施均是不透光材料制成,再加上光缆一般情况都会被埋置于地下,因此,光泄露的情况几乎是不可能发生。

2光纤通信技术的发展现状分析

在进入本世纪以来,我国的光纤通信以非常迅猛的姿态快速成长起来,在光纤通信技术领域不断开拓创新,取得了长足的发展。目前我国的光纤通信技术已经发展到了应用阶段,很多技术都已经成熟,尤其在光纤接入网技术和波分复用技术上取得了重大的突破,在很大程度上提高了人们信息通信交流的质量。

2.1 光纤接入网技术

光纤接入网技术,是人类在信息传输技术上取得的一项全新突破,实现了信息传输的高速化,满足了人们对信息传输的速度要求。光纤接入网技术的主要是由宽带的主干传输网络和用户接入这两个部分组成,其中用户接入技术是关键性技术环节,它负责实现全光接入的重要任务。

2.2 光纤波分复用技术

光纤通信技术中的波分复用技术,是现代光纤通信技术领域的又一项重大技术突破。利用波分复用器可以有效的降低光纤的信息传输损耗,从而获得更大的带宽资源。光纤波分复用技术以信道光波的频率及波长的不同等情况为出发点,将光纤的低损耗窗口分成各个单独的通信管道,将波分复用器设置在信息发送端,将不同的信号集合到一起,并送入单根光纤中进行信息的传送,在接收端的波分复用器再将这些承载着不同信号、不同波长的光波进行再分离。

3光纤通信技术的未来发展趋势分析

在未来的科技发展中,光纤通信技术必然将向着不断提高通信服务质量、满足人们日益增长的要求的方向发展。可以想象,未来的光纤通信技术的发展趋势将会是面向更高的信息传输速度、更大的传输容量、更长的中继距离,甚至无中继传输来发展,与此同时,实现全光网络也是我们在不断探索的主要发展方向。

3.1 提高光纤通信技术的传输速度、传输容量、以及传输距离

在目前的光纤通信技术水平下,已经在很大程度上提高了光纤传输系统的传输速度、容量和距离,在未来光纤通信技术必然会沿着这一方向继续发展进步,实现超高速度、超大容量、超长距离的传输,这对于跨海、跨洋光纤通信具有很高的现实意义。

3.2 全光网络

全光网络将会是未来高速通信网络的发展趋势,它是光纤通信技术发展的最高阶段,也是人类期望达到的最理想阶段,因此对于全光网络的研究已经成为目前光纤通信发展的重要研究课题。虽然现在的全光网络仍然处于初级发展阶段,技术上还不成熟,不过随着人类在这一领域的不断研究、探索,相信在不久的未来这一目标一定会实现。

4光纤通信技术的应用

4.1光纤通信技术在电力通信领域中的应用

电力通信的主要作用是实现电力系统的自动化控制,提高企业的管理水平,光纤通信技术最初是通过普通光缆运用架空、管道、地埋等方式应用于电力通信的,因为光纤通信具有质量轻、容量大、传输速度快、抗干扰能力强等优点,逐渐受到各界的好评,而且是最早应用于电力通信部门,为电力企业的发展起到了助推的作用。

4.2光纤通信技术在交通领域的应用

交通智能化的实现离不开信息化的发展,主要是通过对数据信息的搜集整理、传输、处理,然后再运用先进的信息技术、通信技术、计算机技术,实现对交通的智能化管理。运用光纤通信技术可以对交通联网收费与管理、道路监控系统的各类数据、图像等信息进行传输,确保交通系统高效、安全运行。

4.3光纤通信技术在广播电视领域中的应用

目前光纤技术应用最多的就是广播电视系统,卫星上行站、视台总控机房、发射台传输信号和有线电视网都是通过光缆来实现的,保证了信息的传输质量和传输效果。利用光纤通信技术大大降低了原来信号的干扰,提高了信号传输的完整性及可靠性。由于光纤通信网络具有重量轻、体积小、损耗低、容量大、传输频带宽、不易串音和抗电磁干扰等优点,而且成本投入较低,因此它成为高性能的通信网络系统中的重要传输手段,在电视广播的计算机网络、通信网络和媒体通信网络等数据信号传输系统中得到了广泛的应用。

5结语

随着我国乃至全世界在光纤通信技术领域的不断深入探索,我们已经在很多技术上取得了重大的突破,目前的光纤通信技术已经能够在很大程度上满足人们对于信息通信服务的要求,不过在很多技术设想上,目前的研究仍处于初级探索阶段,因此,光纤通信技术在未来仍有很大的发展空间。

参考文献

[1]李海,袁琳.浅析现代光纤通信技术的现状[J].中国新技术新产品,2010(03).

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【关键词】构成;特点;通信技术

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

引言

改革开放以来,我国的电力通信工程在电网中的应用越来越重要,其主要为电网的自动化控制、商业化运营和实现现代化管理服务。它是电网安全稳定控制系统和调度自动化系统的基础,是电力市场运营商业化的保障,是实现电力系统现代化管理的重要前提。光纤通信技术在电力通信中的应用最初是沿用电信部门传统的地埋、管道、架空等方法敷设普通光缆,构成电力光纤通信系统。众所周知,电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费组成的一个整体。为实现跨区域、长距离电能的输送,电力系统建设了遍及各地的高压输电线路。为满足城乡广大民众生产生活用电需求,又有纵横交错、密布街道村庄的输配电杆路和沟道。可以说,高、中、低压输配电线路是目前覆盖面最为广大的网络基础设施,而且它基础坚固,较之其它网络如电信、广电网络等有着更高的可靠性。因此,如何充分利用电力系统这一得天独厚的网络资源,是长期以来人们潜心研究的一个重要课题。

1、电力通信网的构成及特点

电力通信网是由光纤、微波及卫星电路构成主干线,各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式,并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。

1)电力通信的几种主要方式

①电力线载波通信。将话音及其他信息通过载波机变换成高频弱电流,利用电力线路进行传送,这就是电力线载波通信,具有通道可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点。除此之外,电力线载波通信中还有利用电力线路架空地线传送载波信号的绝缘地线载波等方法。与普通电力线载波比较,绝缘地线载波不受线路停电检修或输电线路发生接地故障的影响,而且地线处于绝缘状态可减少大量的电能损耗。

②光纤通信。由于光纤通信具有中继距离长、传输容量大、传输质量好,特别是具有抗电磁干扰不受高电压、大电流影响的优点,它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光缆外,一些专用特种光缆也在电力通信系统中大量使用。

③其他。电力通信网中还有传统的明线电话、音频电缆及新兴的扩频通信等方式。

2)电力通信的特点

光纤通信技术能够得到广泛的应用,得益于它在飞速发展的信息技术方面能够更好的适应诸多的要求。作为光纤通信系统中传播载体,光波频率远远高于电波的频率,传输容量明显扩大;作为传输介质,光纤大大降低了传输中的损耗;光纤的主要是由石英制成的,石英的一大特性就是绝缘性,所以在传输信号的过程中,不需要解决接地回路的问题,能够防止雷电等自然现象对传输过程造成的干扰;由多光芯、纤纤芯构成的光缆直径很小,所以其构成的传输系统所占的空间也较以前小了很多;光纤与光纤之间的串绕距离更加紧密,使传输信息不会遭到窃听或者泄露。

2、光纤通信技术在电力通信中的应用

1)相对于铜线和电缆来说,光纤的频带极宽,有很大的传输宽带,可以有效提高信息传输的内容量和速度。随着信息技术的发展,人们需求的增多,电力通信网面临着更多的挑战,承担了许多重要的新任务。发展迅速的电力系统、数字化的电网和不断加快发展的信息化建设使电力系统需要传输的信息量不断增长。所以光纤通信技术大容量信息传输特性的在电力通信领域发挥了不可替代的作用。

2)光纤通信技术在信息的传输过程中损耗远远低于其他材质的传输材料,还有光纤可以长距离传输,即光纤通信技术可以不需要中继站而传输更远的距离,明显的减少了中继站的数量。中国经济不断发展,电力通信的建设范围也在不断扩大,例如有线电视在偏僻农村的发展,数字电视的更新等,电力通信网、电信干线传输网和广播电视网等在我国飞快的扩大涉及范围,其规模也随之不断扩大、工程系统也更加复杂。光纤通信技术的应用减少了传输过程中的损耗,也节省了中继站建设的费用。

3)光纤的绝缘性,抗腐蚀性、防外界干扰性等特点加上光纤在传输过程中有防窃听和防信息泄露的特点,保证了电力系统的安全和稳定,为社会的正常运行提供了可靠性的保障。

4)相对于其他公用网公司,电力系统在通信技术方面有着自己的要求,所以通常电力通信在建设过程中,会根据其特有的要求采用不同类型的光纤进行通信建设。电力特种光缆就是为电力通信网所服务的特种通信光缆,在我国主要采用 ADSS 和 OPGW 这两种光缆。因为他们的特殊性体现在其自身结构和安装方面,虽然材料本身价格较高,但是其寿命长、耗损少、安全性能好、与地线相复合等又从另一角度上减少了电力通信系统的建设成本,同时提高了电力通信的质量。

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【关键词】通信 光纤 设备

一、光纤通信设备的构成

光纤通信设备在光电传输中具有重要地位,其主要包含着光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器以及耦合器等组成。光发射机与光接收机共同组成了光端机,光端机是整个光纤通信设备中的核心部分,它的好坏直接影响了通信系统的传输质量。对于光发射机来说,主要的作用将光源通过电信号的方式转变成光信号,然后经过光纤的方式传输到接收端,最后光接收机在接受信号之后将光信号转变成电信号,经过一系列放大与整型后进行输出。此外,在传输的过程中还需要中继器来将光纤中存在着衰减与畸变后进行放大,进而保证了光纤传输的通信质量。

二、光纤通信技术的特点

光纤具有低成本、稳定性高、原材料丰富以及容易铺设的特点,正是由于这些特点,使得光纤应用于各个领域,对于光纤通信技术的特点主要包含着以下几个方面:

(一)度快、容量大。容量大是光纤通信的最大特点,特别是在传输的宽带方面,光纤通信模式与传统的铜线传输模式比较来看具有很大的优势。但是值得注意的是由于我国目前无法解决终端设备的相关电子平静问题,进而没有更好的利用光纤传输。一般情况下光纤的传输速度为2.5和10Gbps之间,那么在计算机技术不断提升的背景下,光纤通信技术具有更好的发展前景。

(二)损耗低。光纤通信中的石英材料不但抗腐蚀、稳定高,更重要的是具有低损耗的特点,一般情况下石英的损耗可以控制在0到20dB/km之间,特别是在科学技术不断发展的背景下,还可以采用一些更加廉价的材料运用到光纤通信当中,进而可以很好的实现了光纤通信对最大无中继距离进行跨越,最红达到减少了实际的中继站数量,并节约了大量的运用成本。

(三)良好的保密性。在实际的传播进程中,光纤将光信号限制在相关的光波导结构中,光纤可以将泄露出来的射线围绕在光纤周围,并被不透明的包皮物质有效地吸进住,有效地遏制了信息的泄露,同时避免了串音现象在光纤通信中出现,进而可以为广播电视在传播过程中能够有一个良好的环境提供了保证。

(四)较强的抗干扰能力。现阶段在光电传输系统中的光纤通信材料主要是石英,其主要的原因是石英不但具有很好的绝缘性与抗腐蚀性,更重要的是石英具有很好的抗电磁干扰性。在实际的运用中,不但会抵抗人为因素的电磁干扰,太阳黑子以及电离层、雷电的活动也不会对光纤设备造成干扰,进而使得光纤通信技术能够在广播电视的传输系统中广泛的运用。

三、广电传输系统中通信光纤设备的维护方法

对于光纤通信的设备维护策略,主要包含着查看、定位、分析以及排除四个方面。其一,查看主要是对计算机中的故障信息、信号流程表以及信号指示灯进行查看;其二,对存在的故障进行大致的定位,然后根据大概的位置采用核心技术对其进行精准的定位;其三,对存在的故障进行分析,并提出合理的、完善的处理方案;其四,对通信光纤设备的处理方案进行制定后按照标准的规格来进行排除故障。对于广电传输系统中通信光纤设备的维护方法,主要包含着以下三个方面:

(一)替代法。在故障的实际处理中,替代法的使用具有重要的意义。替代法一般应用与这将故障定位在单站以后进行排除,同样之路故障也适用。其原理是对存在的故障进行定位后,采用一个正常工作的运行模块来代替存在着故障的模块进行代替的方式来进行推测。在实际的工作过程中,并不是很快能寻找出故障存在的原因,那么就需要采用替代法来对故障进行定位与排除。

(二)仪表测试法。对于仪表测试法来说,其实现原理主要是通过仪表中的数据来确定光纤通信设备存在故障的位置,在此基础上对故障进行进一步的检测。在检测的过程中主要采用的仪表有光功率计以及万用表、误码仪等等方面。

(三)环路检测法。当前环路检测法的实现原理是对设备中的每个单元进行排查,然后逐级的分离出故障点来,实现故障排除。通过对环路检测法分析后可以看出,现阶段主要包含着两个方面,其一是设备内自环,主要作用是对本站的设备故障进行检测,其二是设备外环路检测,应用于端站及传输链路的故障的检测。

四、注意事项

通过对广电传输系统中通信光纤设备的维护方法进行完善后,还需要从安全工作、防静电工作以及工作人员的能力三个方面入手进行加强。

首先,在安全工作方面,主要是对光纤设备中的光发送器以及尾纤端面以及其上面的活动连接器的实际断面进行清洁,与此同时还要对尾纤断面与连接器之间的安全连接。

其次,在防静电工作方面,在维护人员的工作过程中,必须要戴上相应的放静电手腕,特别是在进行机盘更换的时候进行防静电工作,同时将换下的机盘装进防静电塑料袋后,放在防静电的环境中。同时,在维护人员实施的过程中还需要保证设备的良好的接地。

最后,在维护人员的技能方面,需要对保护属性以及业务分配情况、组网拓扑情况、时隙配置情况等。同时,维护人员还应该在广电系统运行中做好具体的巡视工作,保证广电传输的正常运行。

五、总结

通过对广电传输系统的光纤通信设备的状况进行分析后,可以看出光纤通信设备在整个光电传输系统中具有重要的作用。那么其设备的维护是非常重要的,那么在维护检查中,应该做到认真负责,不放弃任何一个可能给予广电传输中的光纤设备造成故障的因素,尽可能的保障广播电视通信的正常运行。

参考文献:

[1] 赵军民,杨喜珍. 浅谈卫星接收天线的安装调试与维护[J]. 太原城市职业技术学院学报. 2009(06)

[2] 刘春雪. 数字电视移动接收的制式及技术[J]. 才智. 2010(27)

[3] 范志颂. 继电保护光纤通道的分析与保护探讨[J]. 价值工程. 2010(09)

[4] 张学文,赵家文,叶德飞. 光纤通信技术在广播电视传输中的应用研究[J]. 电脑开发与应用. 2012(09)

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【关键词】光纤相干光光孤子光交换全光通信

一、概述

1.1光纤通信原理概述

顾名思义,光纤通信是以光波为信息载体进行的通信。利用光纤进行通信需要先把传送的信息变成电信号,然后将其调制到由激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号幅度或频率的变化而变化,并通过光纤发送出去。信息接收端将接收到的光信号再变成电信号,经解调后即可得到恢复出的原信息。

1.2光纤通信的特点

当今世界,已有不少国家开始宣布不再建设电缆通信线路,而是致力于发展光纤通信。目前使用光的频率比微波频率还要高103~104倍,传输频带得到了明显的拓宽,通信容量也因此增加约103~104倍,同时也实现了更快的数据传输速率,允许信道中复用更多的信号。由于用于传输的载体是光信号,那么较电流载体而言,线缆之间就不会出现串扰。其实最常使用的光纤就是一根很细的玻璃或塑料线,因此光缆的质地十分的轻,运用起来也十分方便。而且光纤通信无中继的直通距离比金属线缆要远的多,所以它的中继距离远,故传输同样的距离它所需要的中继站少,从而减少了工程量。综上可以看出利用光纤通信具有很高的经济效益,其发展前景非常好。

1.3光纤通信系统

光纤通信系统主要由光发送设备,光传输设备和光接收设备三大部分组成。光发送设备主要有驱动器和光源,其作用是把电端机输入的电信号对光源进行调制,使光源产生随电信号幅度或频率变化而变化的光信号进入光纤。光接收设备主要有光检测器和放大器,光检测器把由光纤传输过来的光信号转化成相应的电信号,经放大后再进入电端机变为相应的电信号。远距离通信时,为了补偿光纤的损耗并消除信号失真与噪声的影响,光缆经过一定的距离需要加装中继器。其工作原理图如图1所示。

二、光纤通信系统关键技术

2.1相干光通信

通常我们采用的光纤通信系统都是通过电信号对光波进行强度的调制,然后在接收端直接检测光信号的强度,再转化成相应的电信号,这种方法称为光强度调制-直接检测方式(IM-DD)。尽管这种方式十分简单方便,但其接收机检测灵敏度,传输容量和中继距离受限制等弊端却不容忽视。为了更加优化通信系统,人们很自然地想到采用单一频率的相干光做光源,不仅可以通过电信号对光载波的振幅参量进行调制,还可以对其频率或相位进行调制,然后在接收端利用本振光与信号光进行相干,最后再通过零差或外差检测技术实现对调制电信号的恢复。同时为保证接收机具有较高的灵敏度,需要信号光和本振光混频时满足严格的匹配条件。相干光通信技术的优点显而易见,其市场前景不可估量。基于相干光技术的相干光通信系统如图2所示。

2.2光孤子通信

为了增大传输中继距离,不仅需要克服光纤的传光损耗和光接收机灵敏度方面的障碍,还需要克服光纤色散使脉冲展宽方面的障碍。光孤子通信运用而生。孤子是物质非线性效应的一种特殊产物,光孤子便是非线性光学研究中提出的问题。光孤子通信便是利用提高输入光脉冲功率产生的非线性压缩,补偿由光纤色散效应导致的脉冲展宽,以保持脉冲幅度和形状不变。发送端由孤子激光器产生一串光孤子序列,电脉冲源通信通过调制器对光孤子流进行调制,将信号加载于光孤子上,被调制的光孤子流经过EDEA放大和光隔离器后进入光纤传输。传输途中要增加若干个光放大器,以补偿光脉冲的能量损失,来克服因光纤损耗而引起的光孤子减弱。

2.4光交换技术

在传统的光纤通信中,为解决长距离传输光纤的损耗和色散,需要在特定距离中继站采用电子中继器进行光-电转换,电放大和电-光转换。正是由于在光纤通信系统中加入了这些电子线路,极大限制了光纤通信优势的充分发挥。而光交换技术正是针对这一问题发展而来。其是指对送来的光信号直接进行交换,不需要经过光-电-光的变换方式,并且还能在交换的过程中充分发挥光信号的高速,宽带,并行处理,抗干扰能力强等突出优点。近些年,随着光交换的新型结构和交换技术的逐渐成形,还有与IP技术融合的光标记交换,兼顾电路交换与分组交换的光突发交换,有在光域中实现的光子IP路由,基于分布式网管的软交换及基于GMPLS的多粒光交换,智能光交换等等。

2.5全光网络技术

为了使光网络的信息量进一步增加,在采用光交换与选路的同时,进一步采用其他的光信息处理技术,如全光再生和全光波长转换等,就可以实现全光网络通信,即信息网在网络中传输时,从源点到目的节点的过程中不需要再经过光-电-光转换,始终以光的形式存在。它可以让光信号处理过程完全摆脱对电处理的依赖,极大的提高网络的性能。要构成这样一个成熟可以运用实际的网络体系涉及多种技术的综合,不仅需要漫长的时间,还需要更多通信人的共同努力。

三、光纤通信的发展展望

毋庸置疑,光纤通信的出现改变了以往的通信格局,形成了以光纤通信为主,微波,卫星,电缆通信为辅的通信格局,而且它的地位也会在未来通信领域中得到进一步提升。目前,它的应用领域已有长途网进入局域网并进一步向接入网延伸,全光网络的研究与应用得到了人们普遍的重视,智能光网的概念也被提出,同时人们也在想将光通信引入到宇宙空间站中。新的技术还处于研究,发展阶段,其距实用化商用化还有很长一段路要走,但它对人类生活的进一步改变的力量却不可估量。

参考文献

[1]李履信,沈建华编著.光纤通信系统.机械工业出版社,2003.7

[2] Royblake著,张晋峰译.现代通信系统.电子工业出版社,2003.8

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关键字:光纤通信;传输技术;应用;发展

引言

信息化时代的到来,促使光纤通信传输技术获得了较快发展。随着人们通信量的增加,人们对通信传输技术的要求越来越高,因此大力发展光纤通信技术是通信领域的必然趋势。相信在不久的将来,光纤通信传输技术会登上更高的台阶,更好的为人们提供传输服务。

1、现代光纤通信传输技术的主要特点

1.1频带相当宽与通信容量大

光纤和传统传输电缆相比,其传输带相对较宽。按照有关通信知识得知,在单波长的光纤通信系统中,其终端设备的电子瓶颈效应的产生难以发挥出频带宽卓越的技术性能,因此目前的光纤通信传输过程中,通常应用辅助设备增加通信传输容量。

1.2损耗低,能够实现远距离的传输

光纤主要由石英绝缘材料构成,其在传输过程中的损耗相对较低,研究表明,其损耗会低于20分贝/公里。因此光纤通信传输技术非常适合应用在远距离的传输中。另外,为了降低光纤通信传输的成本,可以适当减少中继站的数目。

1.3保密性好,无串音干扰

光纤通信传输过程中,光纤能够将光信号控制在内部,避免光信号被窃取,进而保证信息的私密性。另外,光纤内含环绕的绝缘层,该绝缘层能够很好的吸收泄露信号,保证多条光纤同时工作时,各条光纤互不影响,确保光纤通信传输过程中不会受到串音的干扰。

1.4抗干扰能力强

光纤通信材料属于绝缘体材的范畴,基本上不会出现损坏的现象,具备良好的绝缘性。在实际的应用过程当中,其受外界电流影响非常小,同时也不会受到电离层电流的制约,对电磁的“免疫力”比较理想。因此,光纤通信传输能够实现高压线路的平行架设,在军事、电信等行业应用广泛。

2、光纤通信传输技术的应用现状

2.1光纤到户接入技术

光纤用户接入技术是信息顺利进去各家各户的重要保障。目前,我国在宽带领域的研究逐渐深入,为了更好的满足用户需求,通信传输技术一定要具备主干传输网络,同时要具备光纤用户接入技术。大部分业内人士均认为,信息接入网是信息高速公路发展的“临门一脚”,在肯定了光纤到户接人技术的重要性的同时,也指出了信息通信领域的瓶颈所在。

2.2波分复用技术

波分复用技术又称WDM,其主要利用单模光纤低损耗的优势,实现增加宽带资源的作用。光纤通信传输过程中,可以根据不同传输信道光波的频率和波长来实现信息传输,从而分解低损耗窗口,并利用光波传输信息,波分复用器的作用是聚集并传输所有光波信息,并且在信息接收端需要利用波分复用器区分光波信号。在光波信号传输和区分过程中,不同波长和不同频率的光波信号均可以实现相对独立,即可以进行同一根光纤传输不同的光波信号,具有复用传输的作用。目前,我国对波分复用技术的研究逐渐深入,波分复用技术的应用也越来越广泛。

2.3单纤双向传输技术

应用单纤传输技术,全部的信号均在一根光纤当中完成传输。根据现代光纤传输理论可得知,光纤传输的容量是不存在上限的,但是目前,由于传输设备不够先进,导致光纤传输容量仍然处于较低的水平。随着我国对单纤双向传输技术的重视不断加大,单纤双向传输技术在单纤光收发器、无源光网络等光纤末端接入设备中获得了广泛应用。

2.4光传输与交换技术融合

光传输与交换技术融合,能够实现数据和信号利用光纤进行传输,其具有不需要光纤转换的特性。光传输组交换技术的融合,不仅能实现线路的灵活转换,还能够提高信息数据的传输速率。光传输与交换技术融合可以利用光复交叉连接器,进行双向信号的传输,继而进行光路传输通道的数据信息传输。

3、现代光纤通信技术的发展趋势

3.1波分复用系统

目前,波分复用技术已经应用在光纤通信传输中,但是其应用还存在一定的问题,波分复用系统是其未来的发展趋势。波分复用技术的特点主要是拥有超大容量与超长距离传输,因此在应用过程中能够大幅度使系统的传输量得到有效提高。该项技术会在将来的跨海光传输系统当中得到很好的应用,其具有很好的发展前景。另外,采用光时分复用技术能够提高单信道的传输速率,进而提高传输容量,光时分复用技术的单信道最高速率能够达到640Gbit/s,光时分复用技术是光纤传输技术的重要发展趋势。

3.2集成光器件

光器件集成化是全面提高光纤传输技术应用水平的重要方式,也是实现其余发展趋势的前提。在互联网技术高速发展的背景之下,现有的ADSL接入宽带已经难以满足实际的信息传输需求了,实现光器件的集成化,可显著改善光器件的工作性能,進而提高其传输信息的速度,推动光纤通信传输技术的发展进步。集成光器件的主要方向是采用成熟的工艺,在硅衬底之上制作光学器件,其中主要包括光纤祸合器、导波等重要无源器件的制作,一块硅芯片能够实现所有光学器件的集成处理。

3.3向超大容量WDM系统发展

目前波分复用技术的发展非常快速,其应用领域也非常广泛,因此光纤通信技术向超大容量WDM系统发展,具有非常明显的优势。光时复分技术与WDM可以通过增加传输信道提高传输容量,且同时提高传输速率。光纤通信技术应用波分复用系统可以增大容量、节约光纤成本、实现透明高度生存性的光联网发展。

3.4智能化光网络

智能化光网络是光纤通信传输技术的研究重点。在此之前,我国光纤通信的重点是传输。然而随着计算机技术的快速发展,它在网络通信中表现出卓越的作用,计算机技术的应用,促使网络通信技术不断进步。目前,在光网络技术发展过程中,计算机智能化技术的应用与日俱增,例如在信息自动发现技术与自动连接控制技术中的应用。

3.5全光网络

全光网络社会是光纤通信传输技术的最终目标。全光网络即网络信号在交换和传输过程中都以光的形式存在,只有在进、出网络时,才会发生电光或者光电装换。目前,我国部分光网络系统虽然在各个节点之间基本上实现了全光化,但是其网络结点的位置采用的依旧是电器件,而非光器件,这对光纤通信干线的总容量造成了较大的限制。因此,未来的光纤通信技术必须要实现全光网络。创建完善的光网络层,光网络层的核心技术为光转换技术与WDM技术两项,同时将电光瓶颈尽数消除,这是创建全光网的关键。另外,目前我国对光器件的研究日益成熟,市场上已经能够批量生产和应用源光器件和非源光器件,华为、光迅、中兴等电子科技产业代表了我国光器件生产的最高水平。

总结

总而言之,光纤通信技术是时代的产物,也是为满足人们通信质量要求的必然选择。因此,相关部门应掌握光纤通信传输技术的现状,将波分复用技术、光纤到户接入技术、单纤双向传输技术应用到人们的生活中,为人们的生活提供便利,同时,还要关注光纤通信传输的发展趋势,不断研究集成光器件、超大容量WDM系统、智能化光网络、全光网络等光纤通信传输新技术,促使光纤通信传输技术为社会做出更大的贡献。

参考文献

[1]岳晓钟.阐述光纤通信技术的应用现状及其发展趋势[J].中国新通信,2016,18(17):3-4.

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1.1光纤通信光纤通信,是以光纤作为传输介质,以光波为载波来传输信息,实现信号的传递,是一中新型的通信技术。

1.2光纤通信系统光纤通信系统是利用光纤传递信号的系统,由光发送器、通信光纤、光接收器三部分构成的。首先在发送端通过激光调制器把电信号变成光信号,使光的强度随着电信号幅度的变化而变化,然后将调制好的光信号送到光纤上传输,接收端的光检测器将光信号从光纤中检测出来,通过解调器将其还原成电信号,从而得到原始信息。

1.3光纤通信的特点光纤通信是利用光进行信息传递的典型应用,它有着传统通信技术无可比拟的有点。光纤的原材料是石英玻璃,属于绝缘体,不会受到电磁干扰,因此损耗低,适合长途传输;频带宽,通信容量大,传输速率快;不受串音干扰,无法窃听光纤中传递的信息,保密性强。

2光纤通信的现状和主要应用

2.1光纤通信的技术现状光纤通信可以分为双纤双向通信和单纤双向通信,前者是指通信信息可以在两根光线中同时传输,后者则需要信息经过调频后才能在一根光纤内传输,。可见,单纤双向传输比较节省成本,因此在我国得到了广泛应用。

2.2光纤在各领域的应用

2.2.1光纤在传感器方面的应用光纤不仅可以对光信号进行传输,还可以传输图像。因此,光纤可以与其他元器件结合,对流量、温度、湿度、位置、光照等参数进行测量,发挥传感器的作用。

2.2.2光纤在医学中的应用光纤可以对图像进行传输,可以通过光导纤维导入患者的脑部、心脏或者胃部窥视发病区域,从而进行疾病的治疗,也可以进行激光手术等,因此,光纤在医疗行业也得到了广泛应用。

2.2.3光纤在通信技术中的应用利用光纤作为传输介质,用光信号作为载波的通信即为光纤通信。目前,在我国,很多行业都使用光纤作为传输媒介,比如海底通信、国际通信等。光纤通信正在逐步从光纤到路向光纤到楼、光纤到户、光纤到桌面的技术发展。光纤正在逐步地取代铜线、铜缆,成为通信传输的主导,现状已进入“光进铜退”的时代。

2.2.4光纤在网络电视中的应用上世纪90年来至今,光纤通信在电信传输干线、广播电视、网络电视方面得到了广泛应用,大大促进了有线电视网络的快速发展。

3光纤通信的发展趋势与展望

3.1FTTH接入技术随着社会发展,高清数字电视,即HDTV将会是未来电视业务的主流,要实现这种目标,就需要依靠FTTH,也就是光纤到户技术。光纤到户是一种全透明、全光纤接入网络,适用于引进新业务,对带宽大小、传输模式、波长等因素没有什么限制,且安装在用户家中方便,易于及时维护、更新、升级。可以说,高清数字电视是光纤到户技术的主要推动力,要实现高清数字电视的愿景,就必须依靠FTTH技术啊。FTTH建成后,还将进一步促进三网融合技术的发展,即宽带上网接入、有线电视接入和传统固定电话接入。

3.2全光网络传统的光网络在结接点利用的还是电子器件,这在一定程度上影响了通信干线传输量的提高,因此研究如何用光节点替代电节点是提高传输容量的关键。节点之间的全光化,使信息能够始终以光信号进行传输,无需中间的电光和光电转换,也不用再安比特进行处理,直接根据波长来决定路由,大大提高的传输速率。与传统的通信网络相比,全光网络透明、开放、可靠性高、易扩展、带宽大、误码率低、结构简单、组网灵活,在将来的通信中会得到广泛应用。当然,全光网络并不是独立于其他网络的,需要与异步传输网(ATM)、互联网、移动网等相融合使用。虽然全光网目前还处于起步阶段,但它能消除电光瓶颈,这是未来的发展趋势,也是通信技术发展的理想。

4小结