塑料光纤应用及发展前景

塑料光纤应用及发展前景
塑料光纤应用及发展前景

塑料光纤特性研究及其应用

摘要:

塑料光纤是由高折射率的高聚物芯层和低折射率的高聚物包层所制成的光导纤维。塑料光纤的研究己经历30年之久,最早的塑料光纤是美国杜邦公司于1968年开发的聚甲基内烯酸甲酯阶跃型塑料光纤。最初生产的塑料光纤由于衰减大、色散大,带宽远远不能满足高速数据通信的要求,它仅仅用于照明、汽车车灯监控等非通信领域。随着高聚物材料的合成工艺,改性方法等技术的发展,使得塑料光纤的芯、包材料的选择,制造工艺方法,性能的改善等方面得以长足发展,现今塑料光纤己达到成熟生产和实用化水平。现在研制的新型氟树脂塑料光纤(POF)的传输速率为2. 5 Gbit/s,传输距离达200 m,其性能与现存的石英多模光纤技术性能完全接近,充分展示了塑料光纤的魅力和应用前景。这种塑料光纤可以取代石英多模光纤应用到光纤入户的局域网建设中,市场潜力巨大。

塑料光纤与石英光纤相比,塑料光纤在高速短距离通信网络中具有显著的竞争优势,它在100~1 000 m范围内带宽可达数GHz,而成本与对称电缆相当同时塑料光纤具有加工容易、弯曲性能好、连接分路简单、操作简便、价格便宜、可以采用可见光作光源等一系列优点。

塑料光纤制备技术的不断提升正不断提升这塑料光纤的品质,在汽车,局域网,甚至战斗机等高速短距离通信要求较高,传输距离不高的地方,塑料光纤起着举足轻重的地位。

关键词:市场现状制备方法市场前景特性研究应用领域

目录

前言: (2)

1.塑料光纤市场现状及前景 (2)

1.1塑料光纤发展过程及前景 (2)

1.2塑料光纤主要市场现状 (3)

1.2.1汽车工业 (3)

1.2.2.消费电子 (3)

1.2.3工业控制总线系统 (4)

1.2.4互连网 (4)

2.塑料光纤的材料及性能 (5)

2.1.塑料光纤的皮层材料 (5)

2.2塑料光纤的芯材料 (5)

2.3塑料光纤的性能 (6)

3塑料光纤的制备技术及比较 (9)

3.1塑料光纤制备技术 (9)

3.1.1棒管法 (9)

3.1.2共挤法 (10)

3.1.3连续聚合纺丝法 (10)

3.2.POF制备方法比较 (10)

总述: (11)

致谢: (11)

参考文献: (11)

前言:

为了满足局域网用户的要求,各网络运营商都在积极发展自己的短距离高速传输系统。今天,局域网数据传输速率己由兆比特(Mb)升至吉比特(Gb)或更高的速率。众所周知,现在短距离高速通信局域网用的光传输介质多为石英玻璃多模光纤。由于玻璃光纤价格高昂、芯径小接续困难,所以各国光纤研究人员都在积极开发价格便宜、芯径大,便于接续的塑料光纤来作为新一代短距离高速通信用的传输介质。

在短距离高速传输方面,塑料光纤(POF)胜过石英玻璃光纤的优点是大芯径降低了接续成本、塑料材料赋予POF良好的物理化学性能和柔软性等等。然而,早期的聚甲基内烯酸甲酯阶跃折射率塑料光纤(PMMASI POF)高衰减和低带宽限制了其在短距离通信中应用。为了解决PMMASI POF的高衰减和低带宽的问题,最近,日本硝了玻璃株式会社开发出一种氟化聚合物梯度折射率塑料光纤(PF GI POF)。正是这种玻璃态氟化聚合物中的氟化分了结构使得GI POF的具有大的芯径、小的衰减、高的带宽和好的可靠性。所以PF GIPOF有望替代50/ 125 um 和62. 5/ 125 um石英玻璃多模光纤,成为新一代短距离高速传输系统中最好的光传输介质。

1.塑料光纤市场现状及前景

1.1塑料光纤发展过程及前景

塑料光纤主要应用于低速、短距离的传输中,在汽车、消费电子、工业控制总线系统和互联网领域发展前景良好,尤其适宜于局域网中短距离通信、有线电视网、室内计算机之间的光传输。它已有三十多年的研究历史,最初用于照明,后来在汽车、医疗和工业拉制等领域逐渐得到推广,最近在通信领域中也取得了突破性进展。上世纪70年代初,英国杜邦公司开始了用户数据通信的塑料光纤的基础研究工作。

1987年,美国杜邦公司将其拥有的所有塑杆光纤产品专利全部出售给日本三菱人造丝株式会社、让其继续进行塑料光纤产品开发和推广应用工作。同年,法国塑杆光纤联合集团研制出的阶跃折封率分布塑料光纤。

1992年,美国IBM公司提出了在100米长的阶跃折封率分布塑料光纤传输50MbPS的试验。

1998年,日本NEC公司在70米长塑料光纤上进行了400kbPS的传输试验,梯度折射分布的氟化物塑料光纤的衰减仅为掺杂的聚甲基丙烯酯塑料光纤衰减的三分之一。

1999年日本庆应大学、日本硝子玻璃株式会社等研制出的氟化聚合物芯梯度折射率塑料光纤(GI POF),在工作波长为840 nm和1310 nm处,传输速率为2. 5Gb/ s,传输距离超过500 mo同年美国贝尔实验室以830 nm和1310 nm波长,在氟化GI POF上进行了11 Gb/ s的数据传输试验。

2000年日本硝子玻璃株式会社研制出的GI POF的衰减为16 dB/ km(波长为

1310 nm),带宽为569 M Hz/ km。 2001年OFC' 2001报道日本庆应大学研究出了氟化聚合物,其在1. 0~1. 3 um波长处的最低衰减为15dB/km,并以几个Gb/s 的传输距离达到离达到100 m[1]

新近开发的年模POF, POF中的光放大器时1550nm低损耗的新型POF材料以及更高功率、更快的光源,都使得光纤分布式数据接口、异步传输模式、企业系统连接体系结构、光纤通道、同步光纤网等应用都涉及塑抖光纤领域。然而,这种介质目前还不为标准所认可,因为现在可用的技术在要求的带宽下都限制在50米内,或许以后,低成本的POF会得到商业化的反应。目前,网络成本的降低、性能的提高、数字电子的引入、电磁干扰的减少以及相关标准的制定与完善正推动着电信、消费电子、汽车以及工控市场的迅猛发展,促使塑杆光纤技术逐渐成为光通信产业的主流。同时,塑杆光纤技术还在低损耗、高性能、氟化聚合物梯度折封率塑料光纤和新型光源方面具有诱人的魅力。塑料光纤因具有制造简单、价格便宜、接续快捷等优点而备受瞩目,它的发展前景是良好的。

1.2塑料光纤主要市场现状

1.2.1汽车工业

随着汽车导航系统的飞速发展,信息量的增加,汽车制造商为了提高汽车的安全性能,正在加快采用气囊与传感器的步伐,以便在车内处理更多的信息。与原来使用的线束相比,塑料光纤具有不放射电磁噪音、质量轻的特点,囚此越来越受到汽车制造商的欢迎。

2000年下半年,欧洲的16家主要汽车制造商共同制订了“MOST”标准,该标准指定

塑料光纤作为汽车数据网的传输介质。这个标准使得塑料光纤供应商可为这16家厂一商提供满足相同标准的产品,从而获得规模效益。汽车制造商对塑料光纤供应商施加巨大压力,迫使他们降低塑料光纤价格,这对塑料光纤行业的各个方面产生重大冲击并望降低塑料光纤的成本。为了与欧洲厂商相抗衡,口本与美国的汽车厂商也开始制订各自的标准。他们计划在汽车中使用1394标准,以支持车内娱乐信息应用,从而使汽车中信息的传输速度达到900Mbit/s 。

戴姆勒一克莱斯勒从1998年11月起,在最高档车烈级“S级”导入了连接导航设备等的信息系统LAN。不过,塑料光纤的最大长度只有15米。宝马公司在2002年3月上市的新款轿车“BMW7系列”中采用50米塑料光纤。宝马公司使用两种车内LAN,一种是信

息系统LAN的,`MOST",另一种是控制系统LAN的“byteflight”。MOST采用的塑料光纤长度为7米,byteflight采用的长度是43米。无论是从产品的性能还是成本来看,POF,都更具吸引力。因为当数据传输速度超过500bit/s时,目前使用的线束就会产生电磁噪音问题。从POF的需求量来看,汽车领域无疑是相当有吸引力的市场。以宝马为例,2001年宝马在全球的悄售量为90万辆左右,如果在全部车辆上都使用LAN,则需要4.5万千米的POF

1.2.2.消费电子

13941b是消费电子领域的一套新标准,完全兼容1394a高速汇流排标准。新标准把传输距离从原来的4.5米大幅增至100米,让使用者能在家庭或小型办公楼内,通过电缆线建置一套高速传输网路。13941b标准也可以使用多种传输媒介,包括CATS铜缆线、塑胶光纤以及玻璃材料光纤;此外,13941b的最大传输速率也比1394a标准提高许多,传

输速度超过400 Mbit/s最高可达3.2 Gbit/s,并且明确指出将具有低损耗高性能的P0F,作为

传输介质之一。口本的一些公司行动迅速,如索尼公司率先在电视游戏和摄像机中增加了POF的使用。2001年8月,美国苹果电脑公司的fire W ire技术得到了电视艺术与科技学院的嘉奖。苹果电脑公司于90年代中期发明了fire W ire 技术,并引领其成为被广泛接受的跨平台业界标准lEEE 1394 。fireWire是一种将数字设备咖数码摄像机、照相机等)连接到桌面及便携式电脑的高速串行输入/输出技术,该技术已被众多数字外设厂商广泛采用,如索尼、佳能、JVC及柯达等0 2002年4月,苹果公司又收购了fireWire技术领域的领导者Zavante 公司。

1.2.3工业控制总线系统

随着计算机和自动控制技术的高速发展,工业自动化水平提高到一个崭新的高度。工业自动化根据其特点和使用方向可分为过程控制自动化、面向生产和制造业的自动化以及自动化测量系统(工业测量仪表)。这些工业自动化系统的建立和发展都有一个共同特点,即由直接控制系统向集散烈控制系统发展,而这种集散烈控制系统的发展都是以各种工业网络为基础。通过这些形形色色的工业总线系统,各种工业设备构成一个既分散又统一的整体。对POF,来说,工业控制总线系统是其最稳定和最大的市场之一。通过转换器,POF,可以与RS232,RS422,100Mbit/s以太网、令牌网等标准协议接口相连,从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路,高速传输工业控制信号和指令,避免了因使用金属电缆线路受电磁干扰而导致通信中断的危险。

SERCOS接口是唯一已被实际现场应用证明的、采用光纤传输数据的总线标准。它为用户提供一种数字的、同步的、32位分辨率、对噪声有免疫力的光纤传输媒体。它提供扩充诊断能力,对分布式、数字多轴运动控制提供较好的应用。该标准已通过IEC认证(lEC-1491)。SERCOS由30多个设备供应商支持,SERCOS N.A组织为工程设计和产品开发提供信息。

在欧洲广泛流行的另一个总线标准是由西门子公司开发的Profibus通信协议。该协议标准在Profibus贸易协会的保护下打入美国市场。Profibus要用于制造业的分布式控制,其数据传输率和网络规模因使用场合不同而变化。Profibus的最大特点是非常灵活,用户在不用断系统运行的条件下,就能在网络中添加或删除任何站点(主站或从站)。在产品方面,Profibus拥有世界上150个设备厂商提供的约480种产品

Lnterbus是一种传感器级的现场总线。1985年,德国Pheonix公司开始开发;1987年,汉诺威展会上提出过将PLC并联接线方式改为串联的新概念;1992年,Interbus开放系统俱乐部成立,发展迅速;1997年已有1000多家生产厂商参加。据有关部门统计,到1998年11月,lnterbus在欧洲市场占有率达到28 %,在全世界市场占有率约占第3位,仅次于LonWorks和HART。

1.2.4互连网

由于路由器、光交叉连接器和光转换器的速度已经达到了兆兆位,因此如何保持这些器件间信息的高速传输就显得极为重要。现在人们已经可以实现OC-192互连,它的最大速度可达到40 Gbit/s 。目前的主要问题是降低成本和复杂性、提高底板提供给元件间、电板间、底盘间、支架间配线的可靠性。

现在,越来越多的大型机构、数据中心和协同定位设施将不同类烈的设备连接起来,所以这些地方也安装了越来越多的系统。局域网的长度正不断扩展,从几英

寸延长到几十米,这恰恰是目前新型塑料光纤的传输距离范围,塑料光纤在传输距离超过100米时,其传输速度也能达到11 Gbit / s。

综上所述,塑料光纤的应用领域越来越广。由于这四个主要应用市场的快速发展,IGIC顶测2002年POF,市场规模为5.02亿美兀,2006年将超过20亿美元。

2.塑料光纤的材料及性能

塑料光纤的芯材和皮材必须满足以下几个条件:

(1)两者都是透明的无定型聚合物,具有耐高温性和强韧性;

(2)两者的折射率之差应满足n

芯-n

≥0.05的条件,以确保有一定的受光角;

(3)两者具有良好的匹配性,界面粘接性良好。

2.1.塑料光纤的皮层材料

皮层材料对光纤的性能影响较大。一般PMMA及其共聚物芯材(折射率约为1.5)多选用含氟聚合物或共聚物为皮层材料,使用最广泛的是聚甲基丙烯酸氟代烷基酯,并引入内烯酸链段以增强对芯材的粘附力。皮层材料还包括聚偏氟乙烯(折射率为1.42)、偏氟乙烯与四氟乙烯共聚物(折射率为1.39一1.42)等。

2.2塑料光纤的芯材料

(1)聚不饱和酸酯类:这是日前最常用的高性能塑料光纤芯材料,包括聚甲基内烯酸甲酯(PM M A)及PMMA共聚物、氘代PM MA、卤代PM MA、卤氘代PMMA等。(2)聚苯乙烯(PS)类:PS的折射率较高,因而得到的塑料光纤往往数值孔径(CN A)很大、透光性好,是仅次于PMMA的第一大类塑料光纤芯材料,包括PS均聚物、PS共聚物、卤代PS及其共聚物、氘代PS和卤氘代PS等。

(3)聚碳酸酯(PC)类:PC是非晶聚合物,折射率为1.59,Tg为130 ℃左右,具有较强的柔韧性,可制得NA高达3.0m m的塑料光纤。与其他类型塑料光纤芯材料相比,PC能耐较高的温度。

(4)聚硅氧烷(PSR)类:PSR可挠性极佳,可制成大日径、大容量塑料光纤,具有耐高温、耐湿、耐寒、耐热水、耐放射等性能。

(5)其他类型:聚酯、氮杂环聚合物也可作塑料光纤芯材,但制造、提纯方法及工艺都很复杂,综合性能控制困难。

由于它们具有良好的化学、光学稳定性及机械性能,故塑料光纤更适合用作短距离通信媒介。当前主要塑料光纤的性能如表1所示

表1 塑料光纤的性表

地数值孔径塑料光纤梯度塑

料光纤

改进的PC

塑料光纤

梯度全氟

塑料光纤

dm/m 0.2 0.15 0.3 0.05 Hz?km20×106 1.25×10920×1062×109

bit/s 155×106 1.25×109155×106 1.25×109 /nm LED 100 100 100 200 dm/m 660 660 780 1300 Hz?km85 85 125 -

光纤价格低中中高

链路投资中大少大

主要应用局域网局域网汽车通信汽车通信

2.3塑料光纤的性能

POF的衰减机理可分为两大类:内因损耗和外来损耗。POF内因损耗是由组成材料的吸收和瑞利散射引起的。它与光纤的组成有关,目无法消除。材料吸收和瑞利散射引起的内因损耗决定着光纤最小的传输损耗极限。产生材料吸收和瑞利散射的原因是由C-H、N-H和D- H基团的分了振动吸收,分了键中的不同能级间电了跃迁引发的吸收、组成、取向和密度波动引起的散射。理想光纤中不会出现外因损耗。POF外因损耗是由过渡金属和有机污染物引起的吸收,以及粉尘颗粒、微小杂质、气泡和其它结构缺陷引起的散射。此外,还有POF几何尺寸的(宏观和微观)波动造成的辐射损耗。POF的损耗类型、机理及起因,如表2所示。

表2 POF的损耗类型、机理及起因

类型机理起因

内因吸收分子振动、跃迁

瑞利散射密度、组成和去向波动外因吸收过度金属、有机污染物

散射粉尘、微弯、气泡

辐射结构不完整、宏弯、微弯

图1 PMMA、PCS和CYTOP POF的理论衰减极限

图1给出了PMMA、PCS和CYTOP POF的理论衰减极限。由图1可知,因为光纤是由聚合物组成的。所以聚合物中的C-H,N-H和C=O分了键的振动就造成了POF在红外光谱区具有很大的损耗。因此,人们通过用重元素来取代氢原了,改善POF透明性,使振动波长移至长波长,以求在可见和红外区振动吸收和瑞利散射变小。例如,PMMA POF经氘化得到的PMMA-d18 POF的衰减系数仅为10 dB/ km。为抑制近红外区潮气引起的POF的衰减明显增大,可用氟元素来替代POF芯聚合物中的氢原了,使衰减降低到16 dB/km。氟化塑料光纤(CYT OP)的工作波长可选在850~ 1330 nm的任一波长。

光纤通信系统中信息主要以光脉冲形式在光纤中传输,光脉冲经光纤传输后会发生时间展宽,即称为时间色散,简称色散,任何光纤通信链路中色散是决定光纤传输的最大带宽的贡要参数。通常,人们将引起光脉冲展宽的色散分为二种基本色散:模色散、材料色散和波导色散。模色散是不同模式传输时间而引起的,它仅影响着多模光纤(如GI POF)。材料

色散是由光源的谱宽产生的。因为材料的折射率是波长的函数,所以光谱的不同成份以不同的速度传输,从而引起光脉冲的展宽。波导色散是由波长对每个模传输速度的作用而产生的。在多模光纤(如GIPOF)中波导色散影响不明显。

由上述可知,提高GI POF的带宽的途径就是想方设法减小模色散和材料色散。POF研究人员发现,通过控制界面凝胶聚合反应速率来保证GIPOF折射率分布指数g= 2. 09~ 2. 17

的减小模色散的具体措施,那么就可使在0. 8~1. 3 um波长区GI POF的带宽中达到几个兆比特·公单( Gb·km)。图2给出了PF GI POF的波长与带宽的关系【2】。

图2 PF GI POF的波长与带宽的关系

因为材料色散随波长的增大而减小,所以PFGI POF在近红外区的低衰减带来的好处是使得其材料色散下降。对于PF聚合物,其在0. 85 um波长的材料色散为0. 054 ns/ nm·km (在相同波长下,石英玻璃光纤的材料色散则为0. 084 ns/ n m·km),而在1. 3 um波长PF 聚合物的材料色散减小到0. 009 ns/n m·km。

POF机械性能的研究重点是弯曲、拉仲、扭转应力引起的衰减变化。与石英玻璃光纤不同,POF是由塑料材料制成的。这样,POF的弹性模量比石英玻璃约小2个数量级(如PMMA POF为2. 1GPa, PC POF则为1. 55} 2. 55 GPd) , 正是这个理由,直径1 mm的POF可以十分方便地安装在光纤分线箱内。同样的原因,与石英玻璃光纤相比,因为塑料延展性更好、刚性更小,所以POF的最小弯曲半径更小。

POF的传输性能与其机械性能有关。如果POF长度被拉长10%,其衰减的增大<0. 1 dB。例如,POF的循环弯曲也会引起衰减的变化上升至某个极限(直径为1 mm的PMMA POF,弯曲半径为50mm的条件下弯曲1000次,衰减变化<0.5 dB)。

由于POF的聚合物制成的。所以POF的工作温度被限定在80~ 100℃内。超过上述的工作温度极限范围,POF开始丧失其固态和透明性。工作温度上升至125 ℃,甚至高达135℃时,POF应采用交联聚乙烯保护层。

POF耐高温性能与潮湿程度关系密切。例如,若POF在温度85℃和相对湿度为85%的条件下,放置1000 h, POF的衰减增加量将>0.03 dB/km。衰减增加的原因是可见光区的OH 强吸收造成的。氟化塑料光纤不吸收水份,故潮湿程度不会明显影响其衰减变化。

高宽带GI POF具有良好的热稳定性,即使经850℃, 1000 h老化后GI POF的带宽不会发

生畸变。

绝大多数POF的耐化学侵蚀与否,与其的化学组成有关。例如无保护层的PC POF浸入汽油中只能经得住5 min的作用,但它们却能经受油和电瓶溶液的长期作用。当POF插入化学溶液中时,可选用聚乙烯外护层来保护POF。用聚乙烯外护层保护的PMMA POF能够耐一些液体,如水、欲酸、34. 65%硫酸或机油的侵蚀。当带护层的POF浸入

50℃的上述的任一液体中持续作用1000 h, POF的衰减仍保持恒定。

氟化塑料光纤浸入化学酸溶液,如50%的氢氟酸、44%盐酸、98%的硫酸或有机溶液(苯、己烷等)持续1周,它们的衰减并未发生变化。

3塑料光纤的制备技术及比较

3. 1塑料光纤制备技术

3.1.1棒管法

将光纤的芯材和鞘材分别制成严格匹配的棒和管,在加热和抽真空情况下将两者紧紧复合在一起拉制成丝。一般用于制造GI型POF,包括两步共聚合法、光控制引发共聚合反应法、界面凝胶法、引发剂扩散控制法等【3】。

现简单介绍其中最常用的界面凝胶共聚合法。其基本原理是:首先,将聚合引发剂和链转移剂以及M1单体(如MMA,但其溶度参数要和均聚物的溶度参数相近)放入一个玻璃管中,以3000r/ min的速度在大约70℃下绕着轴旋转。由于离心力的作用,在玻璃管中的MMA 单体附着在管的内壁,并目保持这个形状进行聚合反应成为管状物,而这个预先聚合的管状物将成为芯层材料聚合的反应器。接下来,在PM MA管中充满MMA单体以及聚合引发剂、链转移剂以及另外一种比PM MA的折射率更高的有机成分M 2(如氟树脂材料)。再将充满单体混合物的PM MA管水平放置在恒定高温下,并且以5Or/ min的速度旋转,时间为24h。此时,聚合物管的内壁单体对聚合物表面的溶胀作用使试管内表面形成一个薄的凝胶层。由于凝胶效应,在凝胶层内单体的共聚合反应速率比凝胶层外液态单体的共聚合速率快得多,共聚物相从“试管”内壁的凝胶层向轴心逐渐形成。早期形成的共聚物中,单体M1的含量高,因此形成共聚物的折光率较小。随着共聚反应的逐渐进行,共聚物中M1单体的浓度越来越小而M2单体的浓度则愈来愈大,因此生成共聚物的折光率逐渐增大形成梯度型分布【4】

图3 界面凝胶法

在界面凝胶共聚合制备GI型POF方法中引发剂的浓度、链转移剂、反应温度是影响预制棒光学特性的主要因素。引发剂浓度较大(1.0wt%) .链转移剂量较多(0. 05%~0. 1%)、反应温度控制在70℃以下时,制备的GI型预制棒具有较好的折光率分布和较少的物理缺陷【5】。

3.1.2共挤法

所谓共挤法工艺是在拉制POF过程中使用两台挤出机:一台挤出芯材、另一台挤出鞘材,两台挤出机通过同一模头熔融挤出成型,再经牵引收卷即拉制成POF【6】。采用共挤法拉制POF,在设计中要考虑如下儿点:

一.因是两台挤出机共挤出,故其模头设计相对涂覆法模头复杂得多,因此必须保证芯皮料在共挤模头中能均匀合理分配,其设计同时要考虑到易于安装拆卸,且易于安装加热圈和热电偶。

二.物料流过的共挤模头通道表面光洁度要求高,过渡部分呈流线型,收缩角要适当,需消除死角,以避免物料在模头表面流速过慢或停滞不前,即消除物料长时间受热降解以及从模头流出时极不稳定的特性。

3.1.3连续聚合纺丝法

连续聚合纺丝法是日前最先进的光纤拉丝工艺,其先进性在于从单体聚合到纺丝成型全部在密封系统内进行,大大减少了外界环境污染,从而使光纤的透光率得以大幅提高。

作为共聚原料的单体必须经过精馏提纯后才能使用,精馏的目的是去除单体中的低沸点有机物和高沸点有机物杂质以及水分。同时单体中的过渡金属离子、不溶性固体杂质也一并被去除。同样,分了量调节剂和引发剂也要经过精馏提纯,以去除过渡金属离子和不溶性的固体杂质。

单体的聚合方式有两种,即悬浮聚合和本体聚合。悬浮聚合是用分散剂将单体液滴悬浮在水中而进行聚合,聚合完成后再经过脱水、烘干得到聚合物的颗粒,但用这种方法得不到高纯度的单体材料。本体聚合是在聚合过程中不加入任何其它介质而完成聚合的方

式,这种方法可以得到高纯度的PM MA芯料【7】。

3.2.POF制备方法比较

棒管法是一种非连续工艺,要求有制作芯棒及套管的设备,不利于大规模生产,但可作为研制POF的一种乎段。

涂覆法的优点在于模头加工相对简单,投资见效快。而其缺点是:(1)拉制POF丝受环境条件影响大,这是因为芯纤维在挤出后和涂覆前暴露在环境中,若环境中条件差,灰尘多,芯纤维因静电吸附,在涂覆前会吸附一些灰尘,使POF的损耗增大;( 2)采用涂覆法拉制POF

通信工程调研报告范文

通信工程调研报告范文 篇一:通信工程调研报告 通信技术发展调研报告 31402145 通信1403 万军 摘要:通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一,这是人类进入信息社会的重要标志之一。通 信就是互通信息,通信在远古的时代就 已存在。现代通信技术建立在计算机、 半导体和网络技术飞速发展的基础之 上,现代通信技术宽带、个性、数字和 智能的特点。只要有信息的交换基本就 有通信技术的存在,在计算机之间,电话手机程控交换,军事,武器,航天航空等都有通信的应用。 关键字:通信技术发展史、现代通信技术发展及特点、通信技术的应用领域、通信技术发展 的前沿动态

-通信技术发展史 纵观通信的发展分为以下三个阶段:第一阶段是语言和文字通信阶段。 在这一阶段,通信方式简单,内容单一。第二阶段是电通信阶段。1837年,莫尔斯发明电报机,并设计莫尔斯电报码。1876年,贝尔发明电话机。这样,利用电磁波不仅可以传输文字,还可以传输 语音,由此大大加快了通信的发展进程。1895年,马可尼发明无线电设备,从而开创了无线电通信发展的道路。第三阶 段是电子信息通信阶段。从总体上看, 通信技术实际上就是通信系统和通信网 的技术。通信系统是指点对点通所需的 全部设施,而通信网是由许多通信系统 组成的多点之间能相互通信的全部设 施。而现代的主要通信技术有数字通信 技术,程控交换技术,信息传输技术, 通信网络技术,数据通信与数据网,ISDN与ATM技术,宽带IP技术,接入网与接入技术。 通信发展史分为有线通信和无线

通信 有线通信 美国莫尔斯:约5km的电报; 美国贝尔:取得电话机专利; 美国普宾:通信电缆; 1972年日本:公共通信网的数据通信,传真通信业务; 美国:发表贝尔数据网络,英国:图像信息服务实验; 现代通信系统利用某些集中转接 设施→复杂信息网络 →”交换功能”→实现任意两点之间信号的传输. 无线通信 1864年英国麦克斯韦:电磁波的存在设想; 1888年德国赫兹:证实电磁波的存在; 1895年意大利马可尼:传距仅数百米的无线通信; 1901年意大利马可尼:横渡大西洋的无线通信;

科技公司的调研报告

科技公司的调研报告 篇一:科技公司的调研报告 1、公司简介: xx科技股份有限公司是中国最大光通信器件供货商,是中国唯一一家有能力对光电子器件进行系统性、战略性研究开发的高科技企业,是中国光电子器件行业最具影响的实体之一。 xx科技股份有限公司的前身是xx年成立的邮电部固体器件研究所。 20xx年,原固体器件研究所改制成立xx科技有限责任公司;20xx年,依法整体变更为xx科技股份有限公司,注册资金1亿2千万元人民币,现有员工4000余名。公司位于武汉中国光谷,主要从事光无源器件、光通信子系统以及光通信仪表的研究,开发,生产,销售和技术服务。产品包括光纤放大器、光电子系统、薄膜滤波器件、光波导器件、微光学器件,光纤器件,光通信仪表等。 2、发展概况: 30多年来,xx科技股份有限公司先后建立了先进的研发实验室和产品生产线,吸引了大批高素质的专业人才,并与中国科学院,华中科技大学,武汉大学,东南大学等科研院校建立了联合试验室和联合项目组,是中国国家光电子工艺中心武汉分部的实体单位。

公司一贯重视对产品研发的投入,20xx年以来研发费用投入合计超亿元,公司承担了大量国家“863”重大课题和国家科技攻关项目,取得50余项科研成果并将成果产业化。公司不断推出具有自主知识产权的最新光通信产品,主持编辑了多项光电子器件国家标准,行业标准和国际标准。强大的研发实力使公司始终处于世界光通信技术的发展前沿,为公司的发展提供了保障。 3、主要产品。 光迅科技是中国领先的光器件产品开发,制造和供应商。公司产品包括光纤放大器模块,波分复用器,子系统,光学仪表以及各类光纤器件。产品具有紧凑的结构,优良的兼容性,以及高度的可靠性,被应用于各种不同的通讯系统。 (1)光纤放大器系列 光迅科技提供EDFA和喇曼光放大器及模块,实现光信号在光网络传输线路中发射,中继,接收等不同阶段的放大。EDFA产品系列包括结构紧凑,低成本的增益模块以及功能完备,多级,高输出功率的放大器。喇曼放大器可直接用于放大C—band, L—band以及CL—band的光信号,以改善线路光信噪比,提高系统传输性能。光迅科技的光放大器系列产品被广泛应用于长途干线,城域网,接入网,CATV以及SDH/SO系统。 (2)波分复用器系列。 光迅科技提供采用介质薄膜技术和阵列波导光栅技术的复用/解复用模块,产品具有多达40的信道数,信道间隔可为50GHz,

浅谈光纤通信技术发展的以及前景

浅谈光纤通信技术发展的以及前景 作者:闫景超 引言:光纤通信技术的应用是一次世界性的改革,它把人类带上了信息的高速公路。光纤通信在信息传递方面起着主导作用,在将来的科学进步中,光纤通信会起着举足重轻的作用。 关键词:光纤通信应用前景 1.光纤通信概念 光纤通信是以光波为信息载体,通过光纤来传递的一种通信设施。因为它具有容量大,传输距离远,传输速度快,经济等特点,所以在当今被广泛应用。 2.光纤通信的特点 (1)光纤通信容量大;传输距离长;一根细细的光纤可以承载很多个光信息,而它的传输时以光速传播,并且损耗非常小。(2)由于光纤较细,质量轻,所以便于铺设和运输(3)光纤通信具有抗电磁干扰能力,传输信息不易丢失和失真。(4)信号串扰小、保密性能好;(5)光纤通信用材少,而且不污染环境(7)光缆适应性强,寿命比较长。 3.光纤通信的发展 光纤通信的发展史虽然只有二三十年,但由于它无比的优越性,使它成为了现代化通信网络中最为重要的传输媒介。 总体来说,光纤通信的发展大致分为4个阶段。 第一阶段(1966——1976年)是冲基础研究到商业应用的开发时期。这个时期中,出现了短波长(850nm)低速率(34或45Mb/s)多模光纤通信系统,无中继传输距离约为10km。 第二阶段(1976——1986年)是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标的大力推广应用的大发展时期。在这个时期,光纤从多模发展到单模,工作波长从短波长(850nm)发展到长波长(1310nm和1550nm),实现了工作波长为1310nm,传输速率为140—565Mb/s的单模光纤通信系统,无中继传输距离为50到100km。 第三阶段(1986——1996年)是以超大容量超长距离为目标,全面深入开展新技术研究的事情。在这个时期,出现了1550nm色散位移单模光纤通信系统。采用外调制技术,传输速率可达2.5—10Gb/s,无中继传输距离可达100—150km,实验室可以达到更高水平。 第四阶段(1996年至今)是采用光放大器,波分复用光纤通信系统的超长距离的光弧子通信系统的时期。具体来讲国外的发展状况: 20世纪60年代中期,所研制的最好的光纤损耗在400dB以上 1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20dB/km以下 日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100dB/km 1970年康宁公司(Corning)采用“粉末法”先后获得了损耗低于20dB/km和4dB/km的低损耗石英光纤1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。 到1979年,掺锗石英光纤在1.55μm处的损耗已经降到0.2dB/km,这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限 国内光纤通信的发展: 1963年开始光通信的研究 1977年,第一根短波长(0.85mm)阶跃型石英光纤问世,损耗 为300dB/km 1978年,阶跃光纤的衰减降至5dB/km。研制出短波长多模梯 度光纤,即G.651光纤 1979年,研制出多模长波长光纤,衰减为1dB/km。建成5.7

光纤通信技术发展历程、特点及现状

光纤通信技术发展历程、特点及现状

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学号:20085044013 本科学年论文 学院物理电子工程学院 专业电子科学与技术 年级2008级 姓名王震 论文题目光纤通信技术发展历程、特点及现状 指导教师张新伟职称讲师 成绩

2012年1月10日 目录 摘要 (1) Abstract (1) 绪论 (1) 1光纤通信发展历程 (1) 1.1 世界光纤通信发展史 (1) 1.2 中国光纤通信发展史 (2) 2 光纤通信技术的特点 (3) 2.1 频带极宽,通信容量大 (3) 2.2 损耗低,中继距离长 (3) 2.3 抗电磁干扰能力强 (3) 2.4 无串音干扰,保密性好 (3) 3 不断发展的光纤通信技术 (3) 3.1 SDH系统 (3) 3.2 不断增加的信道容量 (3) 3.3 光纤传输距离 (4) 3.4 向城域网发展 (4) 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 (4) 4 结束语 (4) 参考文献 (4)

光纤通信技术发展历程、特点及现状 摘要: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。光纤通信是以其传输频带宽、通信容量大、中继距离长、损耗低特点,并具有抗电磁干扰能力强,保密性好的优势,光纤通信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。光纤通信技术正朝着超大容量、超长距离传输和交换、全光网络方向发展。 关键词:光纤通信;发展历程;特点;发展现状 绪论 光纤通信技术已成为现代通信的主要通信方式,在现代信息网中起着非常重要的作用,随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测,21世纪将是“光子世纪”,十年内,光子产业可能会全面取代传统电子工业,成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期,而这一次发展将涉及信息产业的各个领域,其范围更广,技术更新,难度更大,动力更强,无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。 1 光纤通信发展历程 1.1 世界光纤通信发展史 光纤的发明,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟,发表论文《光频介质纤维表面波导》,提出用石英玻璃纤维(光纤)传送光信号来进行通信,可实现长距离、大容量通信。于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元,得到30米光纤样品,认为非常值得。这一突破,引起整个通信界的震动,世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年,美国贝尔实验室在亚特

现代光纤通信技术

第一章通信网技术概述 1.1概述 1.2通信设备 构成通信网的最基本的设备是用户端设备、传输链路设备和转接交换设备。 1.3广域网分类 1.4通信协议 1.4.1 协议 通常将网络分层结构以及各层协议的集合称为网络体系结构。比较著名的网络体系结构有国际标准化组织ISO(International for Standardization)提出的开放系统体系结构OSI(Open System Interconnection);美国国防部提出的传输控制协议TCP/IP;国际电信联盟提出的公共数据网X系列协议;IBM公司提出的系统网络体系结构SNA等。 1.4.2 标准化组织 1. 国际标准化组织ISO 2. 国际电信联盟-电信标准化部ITU-T(International Telecommunication Union) 一直负责制定电信网的标准系列。 3. 因特网工程任务组IETF(Internet Engineering Task Force) 负责研究因特网的体系结构以及新一代因特网标准规范的研究和制定 第二章数字通信技术 第三章光纤通信技术 3.1 光纤通信 3.1.1光纤通信的发展 3.1.2 光纤通信的特点 1. 传输频带宽,通信容量大。由信息理论知道,载波频率越高,通信容量就越大。 2. 损耗低。目前实用的光纤均为石英系光纤,要减小损耗,主要是靠提高玻璃纤维的纯度。 3. 在运用频带内,光线对每一频率成分的损耗几乎一样。因此,系统中才去的均衡措施比传统的电信系统简单,甚至可以不必采用。 4. 光纤内传播的光能几乎不辐射,因此很难被窃听,也不会造成统一光缆中各光纤之间串扰 5. 不受电磁干扰。因为光纤是非金属的介质材料。 6. 线径细、重量轻,便于敷设。 7. 资源丰富。制作玻璃光纤的原料是适应,其来源十分丰富。 3.1.3 通信系统中主要技术指标 1.分贝dB 分贝dB 是以常用对数表示的两个电压或两个功率之比的一种计量单位。

光纤通信的发展前景

光纤通信的现状及其未来发展 光信息科学与技术08-1班 韩欣欣 08133102 关键词:光纤通信 光纤到户 未来发展 摘要:光纤通信自问世以来,给整个通信领域带来了一场革命,它使高速率,大容量的通信成为可能。目前它已经成为一种不可替代的、最主要的信息传输技术。 引言: 光无处不在。在人类发展的早期,人类已经开始使用光传递信息了。但那时候传递的信息容量非常少,局限性也很大。 随着社会的发展,信息传输与交换量与日俱增,传统的电通信方式已不能满足人们的需要。为了扩大通信容量,通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波,这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。这样就出现了现在的光通信技术,就是光纤通信。 光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式。 与传统的电通信相比,光纤通信是以很高频率的光波作为载波,以光纤为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,自其出现以来就备受业内人士的青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年至今增加了近一万倍 传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。 光纤发展与应用 为了发展光通信技术,人们又考虑和尝试了各种传输介质,但是他们的损耗都非常的高。直到1966年美籍华人高锟博士和霍克哈姆发表论文,预见了低损耗的光纤能够应用于通信,敲开了光纤通信的大门。从此光纤在通信中的应用引起了人们的重视。 很快在1970年8月美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/kM光纤。光纤通信的时代由此开始了。 1972年,随着光纤制备工艺中的原材料提纯、制棒和拉丝技术水平

光纤通信技术调研报告

光纤通信技术现状综述 信息工程学院通信工程赵爱杰20092420253 导读 概述 主要技术 相干光通信技术 概念 关键技术 主要优势 光孤子通信技术 概念 关键技术 主要优势 全光通信网 概念 关键技术 主要优势 总结 参考网站 概述 光纤通信,顾名思义,就是利用光导纤维传导经过调制而携带信息的光信号,实现信息传递的通信方式。光纤通信技术发展历史并不长,1966年高锟发表论文《Dielectric-Fibre surface waveguides for optical frequencies》奠定了光纤技术进入实用的里程碑。经过短短几十年发展,现在光纤技术已经以其突出优势在通信领域得到了广泛应用。 光纤技术相比其他通信技术,具有其无与伦比的优越性,其中最突出的就是其超大容量:理论上讲,一根头发丝粗细的光纤可同时传输1000亿个话路,虽然目前如此高的传输量仍未达到,但相比明线、双绞线、同轴电缆、无线信道这些传统传输介质,其传输能力仍然高出几十甚至上千倍,而把若干根光纤聚集成光缆的传输信息量就可想而知了。所以可以预见,当下乃至未来若干年的信息爆炸时代,光纤通信将逐步成为信息传输的主流技术。 其次,光纤技术还有很多传统传输技术无法比拟的有点,如传输距离长、保密性能好、适应能力强、抗干扰性好、体积小重量轻,便于施工维护、制造原料来源广,生产成本低廉等。 主要技术 目前光纤通信的主要技术有:相干光通信技术,光孤子通信技术,全光通信

网等,下面注意作简要介绍: 相干光通信技术: 所谓相干光技术就是在光通信中使用相干调制和外差检测技术。所谓相干调制,就是利用传输信号来控制光载波的频率、相位和幅度。外差检测,就是利用一束本机振荡产生的激光与输入信号在光混频器中进行混频,得到与信号光频率、相位和幅度按相同规律变化的中频信号的技术。 在发送端,采用外调制方式将信号调制到光载波上传输,当信号光到达接收端时,首先与一束本振光信号进行相干耦合,然后由平衡接收机进行探测。相干光通信根据本振光频率与信号光频率不等或相等,可分为外差检测和零差检测。前者光信号经光电转换后获得的是中频信号,还需要二次解调才能被转换成基带信号。后者光信号经光电转换后被直接转换成基带信号,不用二次解调,但它要求本振光频率与信号光频率严格匹配,并且要求本振光与信号光的相位锁定。 关键技术: 1)外光调制技术,光调制是根据某些电光或声光晶体的光波传输特性随电压或声压等外界因素的变化而变化的物理现象而提出的。外光调制器主要包括三种:利用电光效应制成的电光调制器、利用声光效应制成的声光调制器和利用磁光效应制成的磁光调制器。采用以上外调制器,可以完成对光载波的振幅、频率和相位的调制。 2)偏振保持技术,在相干光通信中,相干探测要求信号光束与本振光束必须有相同的偏振方向,才能获得相干接收所能提供的高灵敏度,所以在相干光通信中应采取光波偏振稳定措施。主要有两种方法:一是采用“保偏光纤”使光波在传输过程中保持光波的偏振态不变;二是使用普通单模光纤,在接收端采用偏振分集技术,信号光与本振光混合后首先分成两路作为平衡接收,对每一路信号又采用偏振分束镜分成正交偏振的两路信号分别检测,然后进行平方求和,最后对两路平衡接收信号进行判决,选择较好的一路作为输出信号。 3)频率稳定技术,激光器稳频技术主要有三种,(1)将激光器的频率稳定在某种原子或分子的谐振频率上。在1.5μm波长上,已经利用氨、氪等气体分子实现了对半导体激光器的频率稳定;(2) 利用光生伏特效应、锁相环技术、主激光器调频边带的方法实现稳频;(3)利用半导体激光器工作温度的自动控制、注入电流的自动控制等方法实现稳频。 相干光通信技术相对于传统的光强度调制有突出有点: 1)灵敏度高,中继距离长,相干光通信的一个最主要优点是相干检测能改善接收机的灵敏度。相同条件下,相干接收机比普通接收机灵敏度高20dB,可以达到接近散粒噪声极限的高性能,因此也增加了光信号的无中继传输距离。 2)选择性好,通信容量大,相干光通信提高了接收机的选择性,在直接检测中,接收波段较大,为抑制噪声干扰,探测器通常需要放置窄带滤光片,但其频带仍然很宽。在相干外差探测中,探测的是信号光和本振光的混频光,因此只有在中频频带内的噪声才能进入系统,而其他噪声均被带宽较窄的微波中频放大器滤除。可见,外差探测有良好的滤波性能。此外,由于相干检测优良的波长选择性,相干接收机可以使频分复用系统的频率间隔大大缩小,从而实现密集波分复用,具有以频分复用实现更高传输速率的潜在优势。

我国光纤通信的现状分析及发展前景

我国光纤通信的现状分析及发展前景 1、光纤通信技术当前发展现状 近些年来,最为流行与最受关注的通信技术可以说是光纤通信技术、卫星通信应用技术以及无线通讯技术。而光纤通信技术在这三种支柱性通信技术中,所涉及到的领域技术最为广泛,这是由于光纤通信技术有着非常多的显著优势与实用特性。 1.1 实用性强、频带宽、容量大 一般光纤能够利用的频宽数量大概可达50000GHz,并且其传输损耗低、实用性强。自1987年我国投入使用时,其就能以1.7Gb/s的一对光纤就能同时对两万多路电话进行传输;2.4Gb/s时,同样也能对三万多组电话进行传输。其频宽能力强大,不仅仅是数据承载通信容量大,而且还能够满足宽带营运实施的综合性业务流转,协调于综合业务宽带的利用效率与开发,如其能够满足数字网B-ISDN发展的需求。 1.2 信号光功率损失小,中继距离长,成本低 由于光纤本身的损耗程度一般低于0.2dB/km,这和其他传输媒介的损耗程度比较而言,光纤传导的信号功率损失程度非常小,也就是说其满足一定的比特率要求的光接收机灵敏度很高,即满足系统误比特率要求的最低接收光功率越小,中继距离就越长。其中其存在的最大中继距离可能高达上千米甚至是上万米,这对光纤通信传输系统所投成本的稳定性,以及实现传输可靠性的现实意义来说,非常重要。 1.3 抗电磁干扰 光纤自身是绝缘体材料,本身不受高空电离层的强度环境变化与雷电或是太阳表面黑子变化活动的干扰,也不受电路系统高压馈电线与相关设施、设备的诸多方面干扰。总的来说,光纤传导受电磁干扰的特性以及受其他方面干扰自身传导通信功能的可能性很小。 1.4 光波传输良好,即保密性好 光波当在光缆中运行传输时,由于自身材料的传导性能,使其光波在传输过程当中也就很难外泄出来,即使存在外漏现象,也很微弱,是在正常损益范畴之内。所以有时对于光纤表面上会上一层消除光谱色散损耗的消光剂。从而使波形因为客观性其他原因引起的失真外泄现象大幅度降低,也使系统传输信息的保密性程度提升了。 2、光纤通信技术的发展趋势

我国光纤光缆行业的发展现状及前景

我国光纤光缆行业的发展现状及前景近年来,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。

通信技术调研报告

通信技术专业调研报告 1. 移动通信系统方面。 我们发现在移动通信网络的高速发展中,对基站建设技术人员的需求是十分庞大的,基站建设技术人员的理论知识要求不是很高,并且从事基站建设的人员的工资待遇比较优厚,而这方面的人才技术人员非常缺乏,潜力很大。必须要有从事基站建设和维护的实际动手能力和经验,深入了解基站建设和维护的具体实施过程和操作方法。通过我们前一年对基站建设的调研,使我们对基站建设有了一定的了解。但是,移动通信行业发展到现在这个阶段,移动公司、联通公司的第2代移动通信网络即将形成一定的规模,告别了大规模建设基站的时代,对基站建设方面的人才需求有所下降。但是随着我过第3代移动通信的开展对基站和业务方面的人才数量又会有大量的增加。所以,在这次的调研中我们同时了解了与基站和业务开发相关的方面。 当然,基站建设仍然是我们的重心所在。首先,基站建设和基站维护工作是具备共通性的。基站建设和基站维护都是围绕移动通信网络中的基站子系统的,它们的工作都是在基站展开的,都是对基站进行操作的,对从业人员的理论知识的要求是一致的。从事基站建设的人员是完全能够适应基站维护工作。第二代移动通信网络已形成一定规模,告别了大规模建站的时代,但是,随着第三代移动通信系统技术的成熟,已经不单单是语音通信更多的业务是向着多种数据传输的方面发展的所以其投入商业运营指日可待,我们又将进入另一个网络建设和多方向业务开发和使用的时代,对基站建设和业务开发的人才的需求的高峰又将到来。所以,基于基站建设、基站维护和业务开发的发展前景,我们更加坚定了3G通信技术所带来的各方面的供需关系的的信心和决心。 我们拥有一个世界上最大的移动通信网络,在移动通信系统中基站是数量最庞大,我们也就拥有了数量庞大的基站。如此众多的基站,其日常的管理和维护工作又是十分重要的,随着移动用户的增加和通信理念的改变就需要更多的新业务来满足从而就需要更多的人来从事新业务的开发,所以就同样需要一批数量庞大的基站维护人员和业务开发人员。需求是庞大的,但现在这两方面的人才是奇缺的。现在从事基站代维的基站维护人员,除了从基站建设岗位上来的,其余都是通过公司的短期培训后走上工作岗位的,而各个公司的培训力量是有限的,不能大量、长时间的培训相关人员。从事基站维护工作人员的理论知识要求不高。从我们与相关公司的人员的交流和我们在实际的工作中的体验,对

光纤通信的发展趋势

光纤通信的发展趋势 摘要:随着用户对宽带接入技术提出更高的需求,光纤宽带接入技术逐步发展 成熟。本文围绕我国光纤宽带光纤网的发展趋势描述,分析了光纤通信技术发展、光纤技术的优点与劣势,并提出了一些作者自己的见解,希望能够帮助到我国光 纤宽带事业的发展。 关键词:光纤;通信;宽带;发展趋势 引言: 随着技术的进步,市场需求的增长,光纤通信技术的飞速发展,加快了“光速经济” 的到来。现代社会对通信的依赖越来越大,网络的生存性显得至关重要,通信的运行环境变化和 发展对光纤通信提出了更高的要求。光纤通信在网络信息时代孕育而生,作为信息的载体, 在很大程度上改变了通信方式,尤其是以光纤作为传输媒介,具有通信容量大、耗损小、频 带宽等特点,极大地推动了通信领域的发展。我国经济的进一步发展必将形成新的光纤通信 市场需求,像其他通信技术一样,光纤通信又一次呈现了蓬勃发展的新局面。 正文 一、光纤接入技术定义 所谓光纤接入网(OAN)就是采用光纤传输技术的接入网,一般指远端模块或本地交换 机与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。一般情况下,OAN 泛指采用基带数 字传输技术并且以传输双向交互式业务为目的的接入传输系统,这样能够把数字或模拟技术 升级交互式业务或者广播式传输宽带。按照接入网室外传输设施中是否配备源设备,光纤接 入网(OAN)也可以划分为有源光网络(AON)与无源光网络(PON),前者采用电复用器 分路,后者则是采用光分路器分路。现阶段宽带接入网进入了巨大的发展轨道,各种光纤接 入网技术均得到了长足发展。 二、光纤接入网的优点 与其他接入网技术相比,光纤接入主要有以下优点: 1)光纤接入网能满足用户对各种业务的需求 人们对通信业务的要求也普遍提高,除了看电视、打电话以外,还希望有高速计算机通信、视频点播(VOD)、高清晰度电视(HDTV)、远程教学、家庭购物、家庭银行等等。这 些业务仅靠双绞线或铜线是难以实现的。 2)光纤接入采用的传输介质是光纤,其抗干扰性能好、频带宽、衰减小,保障了信号 传输的质量,加上光纤接入使用的网络与电话网是不相同的,光纤接入主要是通过光纤将小 区中心交换机和局端交换机相连、小区中心交换机和楼道交换机相连,这样的网络可靠性高、稳定性强。用户接入简单化,接入速率高,覆盖范围比ADSL还广。 3)光纤接入网的性能不断提高,价格不断下降,而铜缆的价格却在不断上涨。 4)光纤宽带所用的集线器、以太网交换机等组网设备的成本比较低。 5)光纤接入网提供数据业务,有较完善的管理和监控系统,可以适应宽带综合业 务数字网的需要,能够做到使信息高速公路畅通无阻。 6)光纤可以克服铜线电缆一些无法克服的限制因素。光纤频带宽、损耗低,解除了铜 线径小的限制。此外,光纤不受电磁干扰,确保了信号额传输质量,用光缆代替铜缆,能够 解决城市通信地下管道的拥挤问题。 7)光纤设备占用小,而其它端口设备主要安装在小区楼道内,该矿电信机房可用面积 已经很少,使用光纤接入节约了该矿机房的面积。另外在局端和用户不用设置传统的有源器件,只需要在小区楼道安装用户端口,不需要另外建造大的通信机房,这样可以节省了建设 费用且维护方便快捷。 三、光纤接入网的劣势 光纤接入网最大的问题就是成本较高。特别是光节点离用户越近,每个用户所分摊的接 入设备的成本就随之增高。此外,光纤接入网与无线接入网相比还得需要管道资源。这也导 致许多运营商看好光纤接入技术,却又不得选择无线接入技术的因故。目前,主要影响光纤

光纤通信的发展现状

则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤, 并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛, 主要缘于它具有以下特点: 通信容量大、传输距离远;信号串扰小、保密性能好;抗电磁干扰、传输质量佳;光纤尺寸小、重量轻, 便于敷设和运输;材料来源丰富, 环境保护好;无辐射, 难于窃听;光缆适应性强, 寿命长。 作为载波的光波频率比电波频率高得多,作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多,因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去,和很多技术一样,都经历着一个发展的过程。光纤通信技术的几种关键技术分为--- 波分复用技术。波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing) 技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率( 或波长) 不同, 将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道, 把光波作为信号的载波, 在发送端采用波分复用器( 合波器) , 将不同规定波长的信号光载波

合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端, 再由一波分复用器( 分波器) 将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立( 不考虑光纤非线性时) , 从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。自从上个世纪末, 波分复用技术出现以来, 由于它能极大地提高光纤传输系统的传输容量, 迅速得到了广泛的应用。 2. 光纤接入技术。光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化, 满足大众的需求, 不仅要有宽带的主干传输网络, 用户接入部分更是关键, 光纤接入是网高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中, 由于光纤到达位置的不同, 有FTTB、FTTC、FTTCab 和FTTH 等不同的应用, 统称FTTx。 光纤通信技术发展的现状--- 1.市场需求的培育发展和产业链的形成尚需时日。FTTH除了提供高带宽外, 更重要的是运营商能提供什么具体服务内容让用户需求更高的带宽, 使得在既有宽带接入技术无法满足之下,推动用户走向光纤到户。然而用户上网经常使用的服务为看新闻, 搜寻引擎,电子信箱,这些

最新光纤通信调研报告

光纤通信调研报告 第1篇第2篇第3篇第4篇第5篇更多顶部 目录 第一篇:光纤通信综述报告第二篇:光纤通信第三篇:光纤通信第四篇:光纤通信第五篇:光纤通信更多相关范文 正文第一篇:光纤通信综述报告光纤通信综述报告 前言:孙老师,您好!在您给我们从光纤的历史、光纤通信的特点、光纤通信的应用给我们介绍了光纤通信之后,我对光纤通信有了一个更深层次的认识,也引发了我对光纤通信的兴趣,下面就是我结合您给我们讲的知识和我课外了解、收集的材料写的关于光纤通信的综述报告。 摘要:光纤通信技术(optical fiber communications)从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 一、光纤通信的发展史

1、世界光纤通信发展史 光纤的发明,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟,发表论文《光频介质纤维表面波导》,提出用石英玻璃纤维(光纤)传送光信号来进行通信,可实现长距离、大容量通信。 1970年损失为20db/km 的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元,得到30米光纤样品,认为非常值得。这一突破,引起整个通信界的震动,世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。 1976年,美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路,速率为45mb/s。 在上世纪70年代末,大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。 1996年技术取得突破,贝尔实验室发展了技术,美国mci公司在1997年开通了商用的线路。光纤通信系统的速率从单波长的2.5gb/s和10gb/s爆炸性地发展到多波长的

光纤通信的发展趋势

光纤通信的发展趋势 光纤通信一直是推动整个通信网络发展的基本动力之一,是现代电信网络的基础。本文对光纤通信的主要发展趋势作一简述与展望,包括纳米技术与光纤通信、光交换、PON、光孤子通信。 关键词:光纤通信光交换PON 光孤子通信 光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命,光纤通信技术发展所涉及的范围,无论从影响力度还是影响广度来说都已远远超越其本身,并对整个电信网和信息业产生深远的影响。它的演变和发展结果将在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局,也将对社会经济发展产生巨大影响。 1.纳米技术与光纤通信 纳米是长度单位,为10-9米,纳米技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。建立在微米/纳米技术基础上的微电子机械系统(MEMS)技术目前正在得到普遍重视。在无线终端领域,对微型化、高性能和低成本的追求使大家普遍期待能将各种功能单元集成在一个单一芯片上,即实现SOC(Sy stem On a Chip),而通信工程中大量射频技术的采用使诸如谐振器,滤波器、耦合器等片外分离单元大量存在,MEMS技术不仅可以克服这些障碍,而且表现出比传统的通信元件具有更优越的内在性能。德国科学家首次在纳米尺度上实现光能转换,这为设计微器件找到了一种潜在的能源,对实现光交换具有重 要意义。 可调光学元件的一个主要技术趋势是应用MEMS技术。MEMS技术可使开发就地配置的光器件成为可能,用于光网络的MEMS动态元件包括可调的激光器和滤波器、动态增益均衡器、可变光衰减器以及光交叉连接器等。此外,MEMS技术已经在光交换应用中进入现场试验阶段,基于MEMS的光交换机已经能够传递实际的业务数据流,全光MEMS光交换机也正在步入商用阶段,继朗讯科技公司的“Lamda-Router”光MEMS交换机之后,美国Calient Networks公司的光交叉连接装置也采用了光MEMS交换机。 2.光交换是实现高速全光网的关键 光交换是指光纤传送的光信号直接进行交换。长期以来,实现高速全光网一直受交换问题的困扰。因为传统的交换技术需要将数据转换成电信号才能进行交换,然后再转换成光信号进行传输,这些光电转换设备体积过于庞大,并且价格昂贵。而光交换完全克服了这些问题。因此,光交换技术必然是未来通信网交换 技术的发展方向。 未来通信网络将是全光网络平台,网络的优化、路由、保护和自愈功能在未来光通信领域越来越重要。光交换技术能够保证网络的可靠性,并能提供灵活的信号路由平台,光交换技术还可以克服纯电子交换形成的容量瓶颈,省去光电转换的笨重庞大的设备,进而大大节省建网和网络升级的成本。若采用全光网技术,将使网络的运行费用节省70%,设备费用节省90%。所以说光交换技术代表着人们对光通信技术发展的 一种希望。 目前,全世界各国都正在积极研究开发全光网络产品,其中关键产品便是光变换技术的产品。目前市场上的光交换机大多数是光电和光机械的,随着光交换技术的发展和成熟,基于热学、液晶、声学、微机电技术的光交换机将会研究和开发出来,其中以将纳米技术为基础的微电子机械系统MEMS应用于光交换产品 的开发更会加速光交换技术的发展。 3.无源光网络(PON)技术 无源光网络是一种很有吸引力的纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是电信维护部门长期以来期待的技术。无源光网络作为一种新兴的覆盖“最后一公里”的宽带接入光纤技术,其在光分支点不需要节点设备,只需安装一个简单的光分支器即可,因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速 度快、综合建网成本低等优点。

光电专业调研报告

光电专业调研报告 学校:东华大学 日期: 院系:理学院专业:光电子技术班级:光电1002班学号:100150227 姓名:买买提明·玉麦尔2013年07月15日 光电专业调研报告 光电专业概述:光电子技术由光子技术和电子技术结合而成的新技术,涉及光显示、光存储、激光等领域,是未来信息产业的核心技术。光电子技术专业具有省财政支持的校内生产性实训基地——光电子应用技术实训基地,光电子技术专业承担了教育厅创新人才培养改革试点项目,师资力量强,业务水平高。专业着力为全省led产业的培养高技术应用性人才。 光电”顾名思义,当然跟光与电有着密不可分的关系,依照光电使用的性质不同,将光电产业分为七大领域:光电材料与组件;光电显示器;光学组件与器材;光输入;光储存;光纤通讯;激光及其它光电应用。 但由领域的分类不太容易分辨出产品的归属,如果由产品的性质来归类可能会比较容易了解与记忆,一般来说照产品的不同可略分为五个项目:光信息-包括光驱、影像扫描仪、传真机、激光打印机等。 光电组件-包括发光二极管、液晶显示器、光耦合器等。 光学器材-包括相机、镜片、投影机、幻灯片、望远镜等。 光纤通讯-包括光纤、光传输系统的接受器及连接器等。 光电应用-包括光电检测与控制、激光加工与医疗等。 中国光电行业现状: 近20多年来,中国的改革开放,使中国的激光、光电子科学事业的发展面向应用市场,面向世界,面向未来,取得了前所未有的进步。在多项国家级战略性科技计划中,激光、光电子技术受到重视。“863”计划七大领域中有激光技术和光电子技术(包括用于信息领域的激光技术), 1995年又增列了“惯性约束聚变”(高功率激光及激光核聚变)项目。国防预研光电技术作为跨部门项目正式立项。国家“六五”和“七五”攻关计划,激光、光电子技术被列为重大项目。此外,国家自然科学基金1986-1998年间资助多项激光、光电子技术领域的研发。经过“八五”攻坚和“九五”拼搏,在激光、光电子方面取得了可喜的成绩: (1) 建立了6个(北京、武汉、上海、石家庄、深圳和长春)光电子成果转 化产业基地; (2)自2000年以来,各地兴建光电子技术产业发展园区。目前国内已有13个光电子产业基地,上海、武汉、深圳、广州、长春、北京等城市的光电子 产业具有相当的规模: (3)已建立11个国家级重点光电子技术实验室和5个国家教育部所属的光电子重点实验室。5个激光光电子国家工程研究中心(nerc),包括cd、激光加工(lp)、光纤通信(ofct)、光电子器件。4个激光光电子国家工程技术研究中心(nertc),包括固体激光工程技术、光学仪器工程技术、特种显示工程 技术和平板显示工程技术: (4) 在深化机构体制改革和运行机制改革过程中,中国已形成了一大批光电子产业企业单位群体,其中有中国兵器工业集团公司、中国兵器装备集团公司、中国电子科技集团公司、中国航天集团公司等, 这些集团公司均有从事激光光电子技术产业的企业,如中国电子科技集团公司所属的有第11、13、23、44、45研究所和生产厂家公司等,以及各地的从事激光光电子技术产业的企业,如武汉烽火集团、武汉长飞公司、深圳飞通光电子技术公司、深圳天

光纤通信技术的发展及趋势

光纤通信技术的发展及趋势 本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究,分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状,以及光纤通信技术的发展趋势,对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。 1、导言 目前,在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一,即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一,光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介,并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌,以现代信息社会最坚实的通信基础的身份,向世人展现了其无限美好的发展前景。 自上世纪光纤通信技术在全球问世以来,整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革,光纤通信技术以光波作为信息传输的载体,以光纤硬件作为信息传输媒介,因为信息传输频带比较宽,所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量,且损耗低、体积小、重量轻,还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点,从而备受通信领域专业人士青睐,发展也异常迅猛。 2、光纤通信技术的发展历史总结

近十几年来,光纤通信技术有了长足的进展,其中的新技术也不断被发掘,大大提高了传统意义上的通信能力,这使得光纤通信技术在更大的范围内得到了应用。 光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波,以光纤作为信息传输的媒介,将信息进行点对点发送的现代通信方式。光纤通信技术的诞生及深入发展是信息通信史上一次重要的改革。光纤通信技术从理论提出到工程领域的技术实现,再到今天高速光纤通信的实现,前后经历了几十年的时间。 上世纪六十年代开始的光纤通信技术最开始起源于国外,当时研制的光纤损耗高达400分贝/千米,后来,英国标准电信研究所提出,在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米,然后,日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米,康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤,到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0. 2分贝/千米,已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。 由以上光纤通信技术的发展历程,可以把光纤通信技术分为大致五个阶段,即850纳米波段的多模光波,到1310纳米多模光纤,到1310纳米单模光纤,再到1550纳米单模光纤,最后是长距离进行传输的光纤通信技术。 3、光纤通信技术的现状研究

光纤通信发展与现状解析

公选课课程论文 (2010 -2011 学年第二学期光纤通信发展与现状 学生:周丹丹 提交日期:2011 年 4 月 18 日学生签名:周丹丹 光纤通信发展与现状 周丹丹 摘要:

本文通过介绍及时、准确全面地获取信息在当今这个竞争时代的重要性,指出光纤通信与我们的生活息息相关对我们的生产和生活中起到了相当关键的作用。并简单介绍了了国际光纤通信四十多年来的发展历程,并进一步描述了自 1960年光纤之父高锟等人首先提出了用低吸收的光纤做光通信至今,光纤通信的发展。并具体针对在我国出现不久的 3G 手机上网和手机网上银行做了一些介绍,并提出自己的一些观点和看法。最后结合现状和相关文献对光纤通信未来的发展趋势和方向做一些介绍。 关键字:光纤通信、发展、手机、 3G 、光联网 一、信息的重要性 回顾历史,古人烽火狼烟、快马加鞭、鸿雁传书……这些历史典故都告诉我们一个道理——只有具备及时获取全面、准确的信息,把握动态、解决问题的能力,才能抓住机遇、才能充分展示和发挥自己的才华、扬长避短,取得成功。 一直到信息大爆炸的今天,竞争日益激烈。各个国家、企业甚至个人想要在竞争中掌握主动权,就一定要及时、详细了解当今世界的各个行业的发展的现状和趋势,结合自身条件及时调整自己的战略,使之与时代环境相符合。只有这样才可能在竞争中取得最后的胜利,使人类文明不断前进、不断进步。 如何才能满足人们的需求,有效、及时地传递大量信息呢?人们迫切需要一种新的传输媒介。 二、关于光纤通信 【 1】 光纤通信是用光作为信息的载体,以光纤作为传输介质的一种通信方式。光纤通信系统可分为三个基本单元:光发射机、光纤和光接收机。它首先要在发射端将需传送的信号进行光电转换,再经光纤传输到接收端,接收端将接收到的光信号转变成电信号, 最后还原成原信号。光纤通信系统的构成具体如下:

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