裸光纤与DWDM技术比较
城域网裸光纤承载与DWDM承载的相关技术比较
1.1 裸光纤/DWDM的技术比较
1.2 裸光纤/DWDM的经济比较
建立一个简单的汇聚型业务网中继模型，以10GE电路为例进行比较。说明：经济比较的结果在不同建设时期、不同建设地区可能会有差异。
如下图，以A、B为汇聚中心，创建参考模型。
参考电路矩阵见下表――(单位：10GE)
估算方法：
?光纤直连方式下单位10GE的传送成本= 占用光纤的建设成本（N对）；
?DWDM方式下单位10GE的传送成本= 占用光纤的建设成本（1对）+ DWDM端口综合造价；
光缆综合造价
?市话光缆以G.652/48C、管道敷设方式，取综合造价为800元/芯.公里；
?长途光缆以G.655/24C、架空敷设方式，取综合造价为1700元/芯.公里。
设备端口投资
?40x10G-DWDM设备按某一国内厂家折扣价估算，数据设备按近期工程实际设备价格估算。
在不采用放大设备时，数据设备10GE的光口最大传送距离为40 Km，短距离的10GE的光口最大传送距离为10Km，超过40Km时必须采用WDM或者其他功率放大设备，因此，经济比较主要在40Km 以内的传输距离范围内进行比较。
两种传送方式的单位10GE的传送成本比较（万元）
4*10GE8*10GE16*10GE
1.3 裸光纤/DWDM投资成本比较结果
?传输距离在较短时，采用光纤直连的传送方式可节省投资成本。
?传输距离大于40Km，采用DWDM方式可大大节省投资成本，传输距离越长，承载10GE
电路数越多，其优势越明显。
?在40Km中继范围以内，传送8波道以下时，裸光纤比DWDM方式便宜，8波道以上
时，DWDM方式要比裸光纤方式节省。
基于DWDM的光纤通信技术及其发展趋势
计算机工程应用技术本栏目责任编辑：贾薇薇Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第5卷第33期(2009年11月)浅析基于DWDM 的光纤通信技术及其发展趋势 贾金岭 （92941部队，辽宁葫芦岛125000） 摘要：文章介绍了光波分复用（DWDM ）技术的概念，探讨了DWDM 技术的优缺点，并对密集波分复用（DWDM ）技术进行了研究，提出了波分复用技术的发展趋势及应用前景。 关键词：DWDM ；波分复用；趋势 中图分类号：TP393文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2009)33-9387-02 近些年，随着多媒体通信业务的发展和计算机网络技术的广泛应用，信息交流的范围不断扩大，以IP 为代表的数据业务大幅增长，通信网络的容量需求急剧增加，因此提高通信系统的带宽成为通信发展的首要问题。这样就要求承载这些业务的基础光传输网络不断提高容量。 传统的传输网络扩容方法采用空分复用（SDM ）或时分复用（TDM ）两种方式。空分复用和时分复用的扩容方式，其基本的传输网络均采用由单一波长光信号传输的PDH 或SDH 技术，由于光纤的带宽是无限大的，上述复用方式造成光纤带宽资源的巨大浪费。由此产生了密集波分复用技术（DWDM ），它大幅增加了网络的容量并且充分利用了光纤的带宽资源。随着光电器件的迅速发展，特别是掺饵光纤放大器（EDFA ）的成熟和商用化，使密集波分复用技术得到广泛应用。 1波分复用（DWDM ）技术的概念 波分复用（DWDM ）就是将一系列载有信息的光载波，在光频域内以1至几百纳米的波长间隔，在发送端经复用器（Multiplexer ）汇聚并耦合在一起沿单根光纤传输，在接收端再经解复用器（Demultiplexer ）将各个不同波长的光载波分开的技术。由于每个不同波长信道的光信号在同一光纤中是独立传输的，因此在一根纤芯中可实现多种信息（如声音、数据和图像等）的传输。它能充分利用光纤宽带的传输特性，使一根光纤起到多根光纤的作用。 WDM 其实质是光频域上的频分复用（FDM ）技术，即每个波长通路占用一段光纤的带宽。按照波长通路间隔的不同，WDM 可分为稀疏波分复用（CWDM ）和密集波分复用（DWDM ）。它们的信道间隔为纳米级别，例如：DWDM 的信道间隔为0.2nm 至1.2nm 。CWDM 成本较低，能够用很低的成本提供高的接入带宽，适用于点对点、以太网、SONET 环等网络结构，特别适合短距离、高带宽、接入点密集的通信应用场合，如楼内或楼与楼之间的网络通信。由于CWDM 技术上的局限性，它存在以下缺点：1)CWDM 在单根光纤上支持的复用波长个数较少，造成系统扩容成本增加；2)CWDM 城域网节点间距离较短，不适用于城域网。DWDM 完美的解决了CWDM 的不足，因此，DWDM 无疑是当今光纤应用领域的首选技术。 2DWDM 技术分析及其优缺点 2.1DWDM 技术分析 DWDM 系统有传输容量大、传输距离长、价格高等特点,因此在国家干线﹑ 省级干线﹑城域核心层的传输系统中有广泛应用。在长途传输中,DWDM 系统采用了NZDSF 光纤（非0色散位移光纤）、高波长稳定度的激光器、密集波分复用器和解复用器,在整个线路上进行光功率均衡。这些高性能的器件价格都很贵,从而使DWDM 成本较高，但由于骨干传输网络传输距离很长,DWDM 系统中多个波长通道可共用光纤和放大器,因此综合考虑，在成本上有很强的竞争力。另外，DWDM 系统有比较完善的保护方式和网管，DWDM 系统组网一般为环网拓扑，节点采用的都是有保护功能的光分插复用设备（OADM ，Optical Add ／Drop Multiplexer ），并采用光复用段保护和光通道保护环系统，对所有业务都进行保护，大大提高了系统可靠性。一些大城市如上海、广州、西安运营商为解决带宽资源紧张问题及保证系统可靠性在城域核心层均倾向于选择可靠性高的DWDM 系统。 对于超长距离传输，理想的光纤特性应该是具有很小的衰减、宽而平坦的光谱、适当的色散、较大的有效面积、理想的弯曲特性、存在可做色散补偿的色散互逆单元等等。实际中光纤很难同时满足这些要求，但总可以满足部分要求以期望能够改善信号传输质量。例如大有效面积光纤LAF 、色散平坦光纤DFF 、全波光纤AWF 等，这些新型光纤均可用于DWDM 系统，实现超长距离传输。 DWDM 系统对工作波长有严格要求，如1.6Tbit/s 系统中，规定最大中心频率偏移约为0.04nm ，而在320Gbit/s 系统中，约为0.1nm 。由此看出，随着DWDM 系统复用波长数量的增加，系统对激光器的稳定性要求更加严格。在DWDM 系统中，采用DFB 激光器作为光源，DFB 激光器的温度漂移系数约为0.08nm/℃，它需要采用冷却技术来稳定波长，以防止由于温度变化使波长漂移到复用器和解复用器的滤波器通带之外。 为了确保大容量DWDM 系统的性能，要求波分复用器件插入损耗小，间隔度大，带内平坦，带外插入损耗变化陡峭，温度稳定收稿日期：2009-08-06 ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.5,No.33,November 2009,pp.9387-9388E-mail:kfyj@https://www.360docs.net/doc/5217018144.html, https://www.360docs.net/doc/5217018144.html, Tel:+86-551-569096356909649387
光纤通信技术的发展历史
论文题目：光纤通信技术发展历史 姓名：谢新云 学号：0932002231 专业班级：通信技术（2） 院系：电子通信工程学院 指导老师：彭霞 完成时间：2011年10月22日
概论 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。 光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，也可以在电力通信控制系统中发挥作用，进行工业监测、控制，现在在军事上也被广泛应用，基于各领域对信息量的需求不断增长，光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。一条完整的光纤链路除受光纤本身质量影响外，还取决于光纤链路现场的施工工艺和环境。 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。 关键字：光纤通信技术，发展历史，现状，发展趋势
目录 概论 (1) 目录 (2) 第一章光纤通信技术的形成 (3) 1.1早期的光通信 (3) 1.2 现在光纤通信技术的形成 (3) 1.2.1 光纤通信器件的发展 (3) 1.2.2 光纤 (5) 第二章光纤通信技术的现状 (8) 2.1 光纤光缆 (8) 2.2 光电子器件 (8) 2.3光纤通信系统 (14) 第三章我国光纤通信技术的发展 (15) 参考文献 (16)
光纤通信中应用的新技术
一﹑光纤通信中应用的新技术 1.1光弧子通信 1844年，苏格兰海军工程师约翰·斯科特·亚瑟对船在河道中运动而形成水的波峰进行观察，发现当船突然停止时，原来在船前被推起的水波依然维护原来的形状、幅度和速度向前运动，经过相当长的时间才消失。这就是著名的孤立波现象。孤立波是一种特殊形态的波，它仅有一个波峰，波长为无限，在很长的传输距离内可保持波形不变。人们从孤立波现象得到启发，引出了孤子的概念，而以光纤为传输媒介，将信息调制到孤子上进行通信的系统则称作光孤子传输系统。 光脉冲在光纤中传播，当光强密度足够大时会引起光脉冲变窄，脉冲宽度不到1个Ps，这是非线性光学中的一种现象，称为光孤子现象。若使用光孤子进行通信可使光纤的带宽增加10～100倍，使通信距离与速度大幅度地提高。于常规的线性光纤通信系统而言，限制其传输容量和距离的主要因素是光纤的损耗和色散。随着光纤制作工艺的提高，光纤的损耗已接近理论极限，因此光纤色散便成为实现超大容量光纤通信亟待解决的问题。光纤的色散，使得光脉冲中不同波长的光传播速度不一致，结果导致光脉冲展宽，限制了传输容量和传输距离。由光纤的非线性所产生的光孤子可抵消光纤色散的作用。因此，利用光孤子进行通信可以很好地解决这个问题。 光纤的群速度色散和光纤的非线性，二者共同作用使得孤子在光纤中能够稳定存在。当工作波长大于1．3¨m时，光纤呈现负的群速度色散，即脉冲中的高频分量传播速度快，低频分量传播速度慢。在强输入光场的作用下，光纤中会产生较强的非线性克尔效应，即光纤的折射率与光场强度成正比，进而使得脉冲相位正比于光场强度，即自相位调制，这造成脉冲前沿频率低，后沿频率高，因此脉冲后沿比脉冲前沿运动得快，引起脉冲压缩效应。当这种压缩效应与色散单独作用引起的脉冲展宽效应平衡时即产生了束缚光脉冲——光孤子，它可以传播得很远而不改变形状与速度。 光孤子通信的关键技术是产生皮秒数量级的光孤子和工作在微波频率的检测器。目前用多模光纤激光器和DFB激光器已能产生几十皮秒的光孤子。但真正要投入使用还有许多问题需要解决。 1.2相干光通信 迄今为止的光纤通信系统，几乎都是采用强度调制一直接检波的方式。这种方式的优点是调制和解调容易，系统的成本较低，但性能还需进一步提高。人们把光通信和无线电通信相比较，发现这种方式与早期无线电通信的直接检波类似。在直接检波以后，无线电通信通过引入外差检波方式，避免了高频放大滤波的困难，得到了混频增益，提高了接收选择性。通过引入相干调制技术，充分利用了无线电波的频率和相位信息，大大地改善了无线电通信系统的性能。类似地，在光通信中利用相干调制和外差检测技术，也可改善光通信的性能，这就是相干光通信。 在相干光通信中主要利用了相干调制和外差检测技术，所谓相干调制，就是利用要传输的信号来改变光载波的频率、相位和振幅(而不像强度检测那样只是改变光的强度)，这就需要光信号有确定的频率和相位(而不像自然光那样没有确定的频率和相位)，即应是相干光。激光就是一种相干光。所谓外差检测，就是利用一束本机振荡产生的激光与输入的信号光在光混频器中进行混频，得到与信号光的频率、相位和振幅按相同规律变化的中频信号。由于相干光通信具有灵敏度高、选择性好的优点，可以用来做成大容量、长距离的干线网。在光纤有线电视系统中，如果采用相干光通信技术，可以建成光纤到户的系统。由于选择性的提高，可以传输多得多的频道；由于接收机灵敏度的提高，使带动的用户数大大增加；采用可调谐本振接收机，用户可以方便地随时选择信道。相干光通信技术，目前还只是试验阶
空间光通信技术简介
空间光通信技术简介 空间光通信又称为激光无线通信或无线光通信。根据用途又可分为卫星光通信和大气光通信两大类。自从60年代激光器问世开始，人们就开研究激光通信，这时的研究也主要集中在地面大气的传输中，但因各种困难未能进入实际应用。低损耗光纤波导和实用化半导体激光器的诞生为激光通信的实际应用打开了大门，目前光纤通信已经遍布世界各国的各个城市。由于对无线通信的需求的增长，再有卫星激光通信的快速发展，自从90年代开始，人们又开始重新对地面无线光通信感兴趣，进行了大量的研究，并且开发出可以实用的商业化产品。 一、开展空间光通信研究的意义及应用前景 1.作为卫星光通信链路地面模拟系统的技术组成部分 卫星光通信链路系统在上卫星前必须有地面模拟演示系统，以保障电子系统、光学系统、机械自动化控制系统等各子系统的良好工作。在链路捕捉完成以后，与以太网相连的无线光通信系统借助于光链路的桥梁，源源不断地输送以太网上的信息，这是考验光链路稳定性能的重要指标。 2.为低轨道卫星与地面站间的卫星光通信打下良好的技术基础 低轨道卫星与地面站的通信会受到天气的影响，选择干旱少雨地区建立地面站在相当程度上缓解了这一矛盾，再通过地面站之间的光纤网可以把卫星上信息送到所需地点，这从技术上牵涉到空间光通信网与光纤网连接问题，这方面问题已经基本得到解决。 3.空间光通信具有巨大的潜在市场和商业价值 ●可以克服一些通常容易碰到的自然因素障碍 当河流、湖泊、港湾、马路、立交桥和其它自然因素阻碍铺设光纤时，无线光通信系统可跨越宽阔的河谷，繁华的街道，将两岸或者岛屿与陆地连接起来。 ●提供大容量多媒体宽带网接入 用无线光通信系统作为接入解决方案，不需耗资、耗时地铺设光纤就能满足对办公大楼或商业集中区大容量接入的需要。 ●可为大企业、大机关提供部大容量宽带网 无线光通信系统能在企业、机关围为建筑物与建筑物之间的大容量连接提供一种开放空间传送的解决方案。 ●为公安、军队等重要部门提供高速宽带通信。 ●支持灾难抢救的应急系统 无线光通信系统可为灾难抢救提供一种大容量的临时通信解决方案 ●为一时性大规模的重要活动提供临时的大规模通信系统 例如，奥运会和其他体育运动会、音乐会、大型会议以及贸易展览会等专门活动往往需要大容量宽带媒体覆盖。无线光通信系统能提供一种迅速、经济而有效的解决方案，不受原有通信系统的带宽限制，也不用再去办理光纤铺设许可证。 二、空间光通信的优势 1.组网机动灵活 无线光通信设备将来可广泛适用于数据网（Ethernet，Token Ring，Fast Ethernet，FDDI，ATM,STM-x等）、网、微蜂窝及微微蜂窝（E1/T1—E3/T3，OC-3等）、多媒体（图像）通信等领域。可以把这些网上信息加载在光波上，在空气中直接传输出去，这种简便的通信方式对于频率拥挤的环境是非常理想的，例如：城市、大型公司、大学、政府机构、办公楼群等。
《光纤通信技术》复习题答案
《光纤通信技术》复习题 一．基本概念 1．什么样的电磁波叫做“光”？目前的光纤通信用的是什么光？波长是多少？ 答：光是一种电磁波，光频为10E14HZ量级，波长为μm 量级。可见光大约指0.4μm ~0.76μm 波长范围的电磁波。光通信采用的波长0.85μm、1.31μm和1.55μm。即在电磁波近红外区段。 2．光纤通信的特点？ 答：一、传输频带宽，通信容量大 二、传输损耗低，中继距离长 三、不怕电磁干扰 四、保密性好，无串音干扰 五、光纤尺寸小,重量轻,利于敷设和运输 六、节约有色金属和原材料 七、抗腐蚀性能好 3．光纤的NA和LNA各是什么意义？什么是光线模式的分立性？ 答：入射最大角称为孔径角，其正弦值称为光纤的数值孔径。数值孔径表示光纤采光能力的大小。 在光纤端面上芯区各点处允许光线射入并形成导模的能力是不一样的，折射率越大的位置接收入射光的能力越强。为了定量描述光纤端面各点位接受入射光的能力，取各点位激发最高次导模的光线入射角度为局部孔径角θ’C (r) ，并定义角的正弦值为该点位的局部数值孔径LNA。 光是有一定波长的，将光线分解为沿轴向和径向的两个分量，传输光波长λ也被分为λZ和λr。沿径向传输的光波分量是在相对的芯/包层界面间（有限空间）往返传输，根据波形可以稳定存在的条件——空间长度等于半波长的整数倍，而空间长度已由光纤结构所确定，所以径向波长分量λr不能随意了，从而导致它们夹角不能随意也即不能连续变化，即光线模式的分立性。 4．什么是光纤的色散？光纤的色散分为哪几种？在单模光纤中有哪些色散？ 答：脉冲信号在光纤中传输时被展宽的现象叫光纤的色散。分为模间色散和模内色散。模内色散又分为材料色散和波导色散。多模光纤：模式色散和材料色散；单模光纤：材料色散和波导色散。 5．归一化频率V和截止频率VC各如何定义？有何区别和联系？ 答：归一化频率见书28页，截止频率见27页。实际光纤中能够传输的导模模式必须满足V>Vc。
光纤通信大作业
DWDM技术的现状与发展 摘要;随着公用通信网及国际互联网的飞速发展,人们对宽带通信提出了前所未有的要求,一些原有的通信技术,如时分复用(TDM)和波分复用(WDM)等已不能满足宽带通信的要求。在这种情况下,密集波分复用(DWDM)作为一种新兴的通信技术即应运而生。本文介绍了DWDM 技术出现的历史背景，分析了DWDM的基本原理，然后对DWDM的技术特点进行阐述，再介绍了DWDM的关键技术，研究DWDM在未来的发展趋势。 密集型光波复用（DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing）是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能。这样，在给定的信息传输容量下，就可以减少所需要的光纤的总数量。 一、应用背景 传统的光纤通信技术用一根光纤只传播一种波长的光信号，这无疑是对光纤容量的一种浪费。而 DWDM 系统是在现有的光纤骨干网上通过提高带宽，利用光纤丰富的带宽来进行不同波长光的传输，大大提高了光纤的负载能力。作为一种区别于传统光纤的激光技术，它通过利用单个光纤载波的紧密光谱间距，以达到在一根指定光纤中多路复用的目的，这样就可以更好的控制信号在传播过程中的色散和信号衰减，实现在一定数量光纤下传递信息容量最大化。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。这项技术的产生是对原先光钎数据传输技术的缺点的改进。原先光钎数据传输技术主要有两种：空分复用（SDM）和时分复用（TDM）。 空分复用（SDM）是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量，传输设备也线性增加。如果没有足够的光纤数量，通过重新敷设光缆来扩容，工程费用将会成倍增长。而且，这种方式并没有充分利用光纤的传输带宽，造成光纤带宽资源的浪费。作为通信网络的建设，不
光纤通信技术介绍
光纤通信技术介绍 光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文，他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维，能作为通信媒质。从此，开创了光纤通信领域的研究工作。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。85微米波段的多模光纤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。在该系统中加上光纤放大器有可能实现极高速率和极长距离的光纤通信。 就光纤通信技术本身来说，应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及S波段窗口。其中特别重要的是无水峰的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm 的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。另一方面是特种光纤的开发及其产业化，这是一个相当活跃的领域。 1. 有源光纤 这类光纤主要是指掺有稀土离子的光纤。如掺铒(Er3+)、掺钕(Nb3+)、掺镨(Pr3+)、掺镱(Yb3+)、掺铥(Tm3+)等，以此构成激光活性物质。这是制造光纤光放大器的核心物质。不同掺杂的光纤放大器应用于不同的工作波段，如掺饵光纤放大器(EDFA)应用于1550nm附近(C、L波段);掺镨光纤放大器(PDFA)主要应用于1310nm波段;掺铥光纤放大器(TDFA)主要应用于S波段等。这些掺杂光纤放大器与喇曼(Raman)光纤放大器一起给光纤通信技术带来了革命性的变化。它的显著作用是:直接放大光信号，延长传输距离;在光纤通信网和有线电视网(CATV网)中作分配损耗补偿;此外，在波分复用(WDM)系统中及光孤子通信系统中是不可缺少的关键元器件。正因为有了光纤放大器，才能实现无中继器的百万公里的光孤子传输。也正是有了光纤放大器，不仅能使WDM传输的距离大幅度延长，而且也使得传输的性能最佳化。 2. 色散补偿光纤(Dispersion Compensation Fiber，DCF) 常规G.652光纤在1550nm波长附近的色散为17ps/nm×km。当速率超过2.5Gb/s时，随着传输距离的增加，会导致误码。若在CATV系统中使用，会使信号失真。其主要原因是正色散值的积累引起色散加剧，从而使传输特性变坏。为了克服这一问题，必须采用色散值为负的光纤，即将反色散光纤串接入系统中以抵消正色散值，从而控制整个系统的色散大小。这里的反色散光纤就是所谓的色散补偿光纤。在1550nm处，反色散光纤的色散值通常在-50~200ps/nm×km。为了得到如此高的负色散值，必须将其芯径做得很小，相对折射率差做得很大，而这种作法往往又会导致光纤的衰耗增加(0.5~1dB/km)。色散补偿光纤是利用基模波导色散来获得高的负色散值，通常将其色散与衰减之比称作质量因数，质量因数当然越大越好。为了能在整个波段均匀补偿常规单模光纤的色散，最近又开发出一种既补偿色散又能补偿色散斜率的"双补偿"光纤(DDCF)。该光纤的特点是色散斜率之比(RDE)与常规光纤相同，
光纤通信的新技术
光纤通信的新技术 班级电信（一）班 学号 姓名 2010年10月
光纤通信的新技术 摘要：光纤通信发展的目标是提高通信能力和通信质量，降低价格，满足社会需要。进入20世纪90年代以后，光纤通信成为一个发展迅速、技术更新快、新技术不断涌现的领域。如光放大技术，光波分复用技术，光交换技术，光孤子通信，相干光通信，光时分复用技术和波长变换技术等。 关键词:光纤通信新技术特点 1光放大技术 1.1光纤放大器光放大器有半导体光放大器和光纤放大器两种类型。半导体光放大器的优点是小型化，容易与其他半导体器件集成；缺点是性能与光偏振方向有关，器件与光纤的耦合损耗大。光纤放大器的性能与光偏振方向无关，器件与光纤的耦合损耗很小，因而得到广泛应用。 1.2掺铒光纤放大器（EDFA）的优点工作波长正好落在光纤通信最佳波段；增益高；噪声系数小；频带宽。 1.3掺铒放大器的应用EDFA的应用可分为三种形式：中继放大器；前置放大器；后置放大器。 2光波分复用技术 随着人类社会信息时代的到来，对通信的需求呈现加速增长的趋势。发展迅速的各种新型业务(特别是高速数据和视频业务)对通信网的带宽(或容量)提出了更高的要求。为了适应通信网传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求，产生了各种复用技术。在光纤通信系统中除了大家熟知的时分复用(TDM)技术外，还出现了其他的复用技术，例如光时分复用(OTDM)、光波分复用(WDM)、光频分复用(OFDM)以及副载波复用(SCM)技术。 2.1光波分复用原理 2.11WDM的概念光波分复用(WDM： Wavelength Division Multiplexing)技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。 2.12WDM系统的基本形式光波分复用器和解复用器是WDM技术中的关键部件，将不同波长的信号结合在一起经一根光纤输出的器件称为复用器(也叫合波器)。反之，经同一传输光纤送来的多波长信号分解为各个波长分别输出的器件称为解复用器(也叫分波器)。从原理上讲，这种器件是互易的(双向可逆)，即只要将解复用器的输出端和输入端反过来使用，就是复用器。WDM系统的基本构成主要有以下两种形式：(1) 双纤单向传输(2) 单纤双向传输。 2.13WDM技术的主要特点充分利用光纤的巨大带宽资源；同时传输多种不同类型的信号；节省线路投资；降低器件的超高速要求；高度的组网灵活性、经济性和可靠性 3光交换技术 在较早的通信网络中，高速光纤通信系统仅充当点对点链路的传输手段。网络节点采用的是电子交换技术，其速率限制了通信网络速率的提高。只有实现光交换才能充分解决速率瓶颈，实现真正的宽带通信网。光交换目前主要有两种方式：空分交换和波分交换。 4光弧子通信 光弧子是经光纤长距离传输后，其宽度保持不变的超短光脉冲。光弧子的形成是光纤的群速度色散和非线性效应相互平衡的结果。利用光弧子作为载体的通信方式称为光弧子通信。光弧子通信系统可使传输速率大幅提高。 5相干光通信
中国光纤通信技术的现状及未来.
中国光纤通信技术的现状及未来 光纤通信是我国高新技术中与国际差距较小的领域之一。光纤通信由于其具有的一系列特点, 使其在传输平台中居于十分重要的地位。虽然目前移动通信, 甚至卫星移动通信的热浪再现高波,但 Telecom99的展示说明,光纤通信仍然是最主要的传输手段。在北美,信息量的 80%以上是通过光纤网来传输的。在我国光纤通信也得到广泛的应用,全国通信网的传输光纤化比例已高达 82%。光纤通信技术的应用基本达到国际同类水平,自主开发的光纤通信产品也比较接近国际同类产品水平, 但实验室的研究水平还有一定的差距。本文扼要回顾我国光通信走过的历程, 并从光纤光缆、光器件、光传输设备和系统等几方面介绍光通信的研发、应用现状, 展望光通信在我国的应用前景, 将激励我们为振兴我国光通信民族产业做出更大的贡献。 1 我国光通信历程的回顾 我国的光通信起步较早, 70年代初就开始了大气传输光通信的研究,随之又进行光纤和光电器件的研究,自 1977年初,研制出第一根石英光纤起,跨过一道道难关,取得了一个又一个零的突破。如今回顾起来,所经历的“里程碑”依然历历在目: 1977年,第一根短波长 (0. 85mm 阶跃型石英光纤问世,长度为 17m ,衰减系数为300dB/km。 研制出 Si-APD 。 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。 研制出 GaAs-LD 。 1979年,研制出多模长波长光纤,衰减为 1dB/km。 建成 5.7km 、 8Mb/s光通信系统试验段。
1980年, 1300nm 窗口衰减降至 0.48dB/km, 1550nm 窗口衰减 为 0.29dB/km。 研制出短波长用的 GaAlAs-LD 。 1981年,研制出长波长用的 InGaAsP-LD 和 PIN 探测器。 多模光纤活动连接器进入实用。 研制出 34Mb/s光传输设备。 1982年,研制成功长波长用的激光器组件和探测器组件 (PIN-FET。 研制出光合波分波器、光耦合器、光衰减器、滤光器等无源器件。 研制出 140Mb/s光传输设备。 1984年,武汉、天津 34Mb/s市话中继光传输系统工程建成 (多模。 1985年,研制出 1300nm 单模光纤,衰减达 0.40dB/km。 1986年,研制出动态单纵模激光器。 1988年,全长 245km 的武汉椌V輻沙市 34Mb/s多模光缆通信系统工程通过邮电部鉴定验收。 扬州——高邮 4Mb/s单模光缆通信系统工程通过邮电部鉴定验收。 1989年,汉阳——汉南 40Mb/s单模光传输系统工程通过邮电部鉴定验收。 1990年, 研制出 G .652标准单模光纤, 最小衰减达 0.35dB/km。到 1992年降至0.26dB/km。成功地研制出 1550nm 分布反馈激光器 (DFB-LD。 1991年,研制出 G .653色散位移光纤。最小衰减达 0.22dB/km。
光纤通信原理与技术课程教学大纲
《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称：Fiber Communication Principle and its Application 学时：51 学分：3 开课学期：第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识，使学生了解掌握光纤通信的基本特点，学习光纤通信系统的三个重要组成部分：光源（光发射机）、光纤（光缆）和光检测器（光接收机）。通过本课程的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法，了解光纤通信的未来与发展，为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课，以及课下自学，基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况，熟悉光纤通信在电信、通信中的应用，为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点（1学时） 第二章光纤的传输特性（2学时） 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素（5学时） 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件（9学时） 第五章光纤通信技术中的光有源器件（3学时） 第六章光纤通信技术中使用的光放大器（4学时） 第七章光纤传输系统（4学时） 第八章光纤网络介绍（6学时） 第九章光纤通信原理与技术实验（17课时） 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换，光电信息技术应用，光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。
五、教学时数分配 教学时数51学时，其中理论讲授34学时，实践教学17学时。（教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2） 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主，必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式：考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试，期末考试成绩占总成绩的55％，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15％；第二种是采用课程设计（含市场调查报告）和平时成绩相结合的方式，课程设计占总成绩的55%，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文（含市场调查报告）和平时成绩相结合的方式，课程论文占总成绩的55%，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》，吴德明编著，科学出版社，第二版，2010年9月 2.参考书 （1）《光纤通信原理与仿真》，郭建强、高晓蓉、王泽勇编著，西南交通大学出版社，第一版，2013年5月 （2）《光通信原理与技术》，朱勇、王江平、卢麟，科学出版社，第二版，2011年8月
DWDM系统习题册答案
DWDM系统习题册（答案） DWDM原理 一、填空题 1、按照信号的复用方式进行分类，可分为频分复用，时分复用，波分复 用和空分复用系统； 2、使用波长密度较高的WDM称为密集波分复用，使用波长密度较低的WDM称 为稀疏波分复用。 3、华为公司使用的DWDM系统频率范围：频率间隔：100GHz； 4、华为公司使用的DWDM系统中参考频率：。 5、WDM设备的传输方式包括双纤双向和单纤双向。 6、DWDM通常有两种应用形式：开放式DWDM和集成式DWDM。 7、光源的作用是产生激光或荧光，它是组成光纤通信系统的重要器件，目 前广泛应用于光纤通信的光源类型：半导体激光器LD和半导体发光二极 管LED； 8、激光器的调制方式直接调制和间接调制； 9、半导体光检测其主要有两类：PIN光电二极管和APD雪崩二极管； 10、现在半导体光放大器（SOA）和光纤光放大器 (FOA) 是主要使用的 放大器类型。 11、光纤是由纤芯、涂层包层和护套三层构成的，光信号是在光纤的纤芯 传输。纤心的折射率大于（大于、小于）涂层的折射率。 12、波分系统选用的激光器是：电吸收调制激光器（EA调制 器）。 二、选择题（不定项选择） 1、WDM的系统组成，包括：ABC A、OTU B、OMU C、OSC D、OPU
2、WDM的优势：ABCDE A、超大容量； B、对数据的“透明”传输； C、系统升级时能最大限度地保护已有投资； D、高度的组网灵活性，经济性和可靠性； E、可兼容全光交换 3、DWDM系统的光源的突出特点：BC A，经济可靠 B，比较大的色散容纳值 C，标准而稳定的波长 D，波长可以更改，利于维护； 4、常用的外调制器有ABC A、光电调制器； B、声光调测器； C、波导调制器； D、电吸收调制器 5、ITU-T中，当光信道间隔为的系统，中心波长的偏差不能大于：B A、±10GHz B、±20GHz C、±30GHz D、±40GHz 6、由于从光纤传送过来的光信号一般是非常微弱的，因此对光检测器提出 了非常高的要求：ABCDE A、在工作波长范围内有足够高的响应度。 B、在完成光电变换的过程中，引入的附加噪声应尽可能小。 C、响应速度快。线性好及频带宽，使信号失真尽量小。 D、工作稳定可靠。有较好的稳定性及较长的工作寿命。 E、体积小，使用简便。 7、光复用器和解复用器种类包括：ABCD A、干涉滤光器型 B、光纤耦合型 C、光栅型
光纤通信技术特点分析论文
光纤通信技术特点分析论文 论文关键词:光纤通信技术,特点,应用 论文摘要: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。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。 1.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。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。 光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。 2.光纤通信技术的特点 (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1OGbps。 (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
光纤通信技术的特征
光纤通信技术的特征 光纤通信技术（opticalfibercommunications）从光通信中脱颖而出, 己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、光纤通信技术 光纤即为光导纤维的简称,光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输媒介的一种通信方式。光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤
的问题。 光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射；(2)信号的合波；⑶信号的传输和放大；(4)信号的分离；⑸信号的接收。 二、光纤通信技术的特点 (2)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。 (2)损耗低，中继距离长。在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆 在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输l.Blum的光,每公里损耗在0.35dB 以下。 若传输1.55um的光，每公里损耗更小，可达0.2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。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。此 外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相
光纤通信新技术
重庆邮电大学研究生堂下考试答卷 考试科目光纤通信新技术 姓名 年级 专业 年月日
目录 摘要及关键词 (1) 1引言 (1) 2MSTP技术概况 (2) 2.1SDH原理 (2) 2.2MSTP的概念 (3) 2.3MSTP技术的发展与现状 (4) 2.4MSTP技术的核心 (5) 2.5MSTP技术特点 (6) 3MSTP城域网技术的应用 (7) 4对MSTP城域网技术的总体看法 (8) 5结论 (9) 参考文献 (10)
MSTP城域网技术的分析 摘要:城域传送网建设技术目前正处于百家争鸣时期，各种主流技术层出不穷，而MSTP技术是该领域中的重大突破，是一种基于传统SDH技术，同时实现TDM、ATM、以太网等多种业务的接入、处理和传送功能，并且提供统一网管的多业务节点的城域网传送技术。采用MSTP技术能保护现有网络投资，整个网络的改动性不大，并能完全满足未来几年内多业务对城域网的需求，使建设、运行、维护成本大大降低。本文主要介绍了MSTP技术的原理、历史发展、核心技术以及现阶段的应用情况。 关键词:MSTP；城域网；SDH Analysic of MSTP MAN Technology Abstract:At present the MAN transmission technologies are evolving and no specific one has yet got the dominance,however,MSTP has shown breakthrough in the field,based on SDH, MSTP can realize multi-services such as the accessing,processing and transmitting of TDM, ADM and MSTP can safeguard the current network system investment due to its smallest modification to it and satisfy the remands of multi-services in the coming years,thus it largely reduces the cost of network construction,operation and maintenance.This paper describes the application of the principle of MSTP technology,historical development,the core technology and at this stage. Keywords:MSTP;Metropolitan Aea Network;SDH 1引言 随着网络建设与投资逐渐从长途网转向城域网与接人网，以及市场竞争格局的开放和形成，城域网成为新的建设与竞争的焦点。由于数据业务特别是企业的高速上网及企业间的互连业务逐渐形成了新的业务增长点，原有的面向TDM业务的SDH解决方案已不能满足市场竞争和发展需求，因此，建立高效经济的支持多业务的城域网已经成为各运营公司的共同目标，城域网在整个电信网的作用也越来越重要，面向的不仅是普通用户，更要考虑大客户和企业用户等。 基于同步数字体系(SDH)的多业务传送平台(MSTP)是指基于SDH平台，实现TDM、ATM 及以太网业务的接入处理和传送，并提供统一网管的多业务综合传送设备。MSTP设备是传统SDH设备的延续和发扬，它的出现延长了SDH的寿命]1[。 MSTP已有较成熟的产品，能在单一传送平台上对TDM、ATM及以太网业务进行统一处
DWDM技术原理及发展趋势
DWDM技术原理及发展趋势 一、DWDM技术的产生背景 1、光网络复用技术的发展 通信网络中，包括多种传输媒介，如双绞线、同轴线、光纤、无线传输。其中，光纤传输的特点是传输容量大、质量好、损耗小、保密性好、中继距离长等。 随着信息时代宽带高速业务的不断发展，不但要求光传输系统向更大容量、更长距离发展，而且，要求其交互便捷。因此，在光传输系统中引入了复用技术。所谓复用技术是指利用光纤宽频带、大容量的特点，用一根光纤或光缆同时传输多路信号。在多路信号传输系统中，信号的复用方式对系统的性能和造价起着重要作用。 光纤传输网的复用技术经历了空分复用（SDM）、时分复用（TDM）到波分复用（WDM）三个阶段的发展。 SDM技术设计简单、实用，但必须按信号复用的路数配置所需要的光纤传输芯数，投资效益较差；TDM技术的应用很广泛，如PDH、SDH、ATM、IP都是基于TDM的传输技术，缺点是线路利用率较低；WDM技术在1根光纤上承载多个波长（信道），使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。 在过去20年里，光纤通信的发展超乎了人们的想象，光通信网络也成为现代通信网的基础平台。光纤通信系统经历了几个发展阶段，从70年代末的PDH系统，90年代中期的SDH系统，以及近来风起云涌的DWDM系统，乃至将来的智能光网络技术，光纤通信系统自身正在快速地更新换代。 波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，80年代末、90年代初，AT&T贝尔实验室的厉鼎毅（T.Y.Lee）博士大力倡导波分复用（DWDM）技术，两波长WDM（1310／1550nm）系统80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×1.7Gb／s。但是到90年代中期，WDM系统发展速度并不快，主要原因在于： （1）TDM（时分复用）技术的发展，155Mb／s-622Mb／s-2.5Gb／s TDM技术相对简单。据统计，在2.5Gb／s系统以下（含2.5Gb／s系统），系统每升级一次，每比特的传输成本下降30％左右。正由于此，在过去的系统升级中，人们首先想到并采用的是TDM技术。 （2）波分复用器件还没有完全成熟，波分复用器／解复用器和光放大器在90年代初才开始商用化。 DWDM发展迅速的主要原因在于： （1）TDM10Gb／s面临着电子元器件的挑战，利用TDM方式已日益接近硅和镓砷技术的极限，T DM已没有太多的潜力可挖，并且传输设备的价格也很高。 （2）已敷设G.652光纤1550nm窗口的高色散限制了TDM10Gb／s系统的传输，光纤色度色散和偏振模色散的影响日益加重。人们正越来越多地把兴趣从电复用转移到光复用，即从光域上用各种复用方式来改进传输效率，提高复用速率，而WDM技术是目前能够商用化最简单的光复用技术。