光纤通信传输简介
光纤通信原理详解

光纤通信原理详解光纤通信是一种通过光信号传输数据的通信技术,它的出现实现了信息传输速度的大幅提升。
在我们日常生活中,无论是上网冲浪、观看高清电视、打电话还是发送电子邮件,光纤通信都扮演着重要的角色。
本文将详细解析光纤通信的原理,帮助读者更好地理解这一技术。
一、光纤通信的组成结构光纤通信由光源、光纤和接收器三部分组成。
1. 光源:光源是光信号的发出者,常见的光源有激光二极管或发光二极管。
激光二极管产生的光信号具有高度的单色性和方向性,发光二极管则能够提供较宽的发光频率范围。
2. 光纤:光纤是将光信号从发送端传输到接收端的媒介,它一般由两层材料组成,即芯和包层。
芯层是光信号传输的核心区域,包层则围绕在芯层外部,用于保护光信号不被外界干扰。
光纤通信中常用的光纤类型有单模光纤和多模光纤,其中单模光纤适用于较长距离的传输。
3. 接收器:接收器用于接收从光纤传输过来的光信号,并将其转化为电信号供接收设备使用。
接收器中常用的元件有光电二极管或光敏电阻器。
二、光纤通信的工作原理光纤通信基于总内反射的原理。
当光信号从光源发出后,通过光纤传输到目的地。
光信号在光纤内的传输是依据光纤的折射原理进行的。
在光纤中,当光信号辐射到光纤芯层和包层的交界面时,如果光线射入光纤芯层的角度小于一定的角度(称为临界角),光信号将会被反射,沿着光纤继续传播。
这种现象称为全内反射。
利用全内反射的原理,光信号可以在光纤中不断地传输,且几乎不会发生衰减。
这使得光纤通信可以在较长的距离内实现高速、稳定的数据传输。
三、光纤通信的优势相较于传统的电信号传输方式,光纤通信具有以下几个显著的优势:1. 大容量高速:光纤通信能够以光信号的形式传输数据,其传输速度远远超过了传统的电信号传输方式。
光纤通信可以同时传输大量的信息,满足现代人们对于高速、大容量数据传输的需求。
2. 抗干扰能力强:光纤通信传输的是光信号,相比于电信号,光信号在传输过程中不会受到电磁干扰的影响。
光纤通信原理:光信号在光纤中的传输与调制

光纤通信原理:光信号在光纤中的传输与调制光纤通信是一种利用光纤传输光信号的通信方式,具有高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点。
以下是光纤通信的基本原理,包括光信号在光纤中的传输和调制过程:1. 基本构成:光源(Light Source):产生光信号的光源,通常使用激光二极管(LD)或发光二极管(LED)。
光纤(Optical Fiber):光信号在其中传输的光导纤维,通常由玻璃或塑料制成。
调制器(Modulator):将电信号转换为光信号的调制器,常用的有直接调制和外调制两种方式。
解调器(Demodulator):将光信号还原为电信号的解调器。
接收器(Receiver):接收并解析光信号的接收器,包括光探测器和电子设备。
2. 光信号传输过程:光源产生信号:光源产生的激光被调制为携带信息的光信号。
调制可以是直接调制(改变光源的光强)或外调制(在光路上添加调制器改变光的特性)。
信号传输:光信号通过光纤进行传输,光纤内部的全反射现象使光信号能够在光纤中一直传播,减小信号损耗。
光信号保真性:光纤材料的低色散性和低衰减性保证了光信号在传输过程中的保真性。
信号放大:光信号在传输过程中会衰减,因此需要光放大器对信号进行放大,以延长传输距离。
3. 调制和解调:调制:调制器将电信号转换为光信号,控制激光的强度或频率。
调制方式包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)等。
解调:解调器在接收端将光信号转换为电信号,从而还原原始的信息。
4. 多路复用:波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM):多路复用技术,允许在同一光纤上传输多个不同波长的信号,提高通信容量。
5. 应用:光纤通信广泛应用于电话网络、互联网、有线电视等领域,以及高性能计算、数据中心等对高带宽和低延迟要求的场景。
光纤通信的原理基于光信号的传输和调制技术,通过光纤实现信息的高速、远距离传输。
这种通信方式在现代通信领域扮演着重要的角色,推动了信息技术的发展。
光纤通信传输技术

光纤通信传输技术光纤通信传输技术自20世纪60年代起发展迅速,成为现代通信领域的重要技术。
通过利用光纤传输光信号进行信息传递,光纤通信技术既具有高带宽和低损耗的特点,也具备较高的安全性和可靠性,广泛应用于电话、互联网和有线电视等通信领域。
一、光纤通信的基本原理光纤通信技术是利用光纤将信号以光的形式传输的通信技术。
其基本原理是通过利用光纤内部的光波导效应,将光信号在光纤内部的芯层中传输,达到远距离通信的目的。
光纤内部的芯层由高折射率材料构成,周围包裹一层低折射率的包层材料,以减小光信号的传输损耗。
光信号以光纤中的全反射方式传输,有效避免传输信号的衰减。
二、光纤通信的特点与应用1. 高带宽:光纤通信使用光信号传输,具有宽带特性,可同时传输多路信号。
这使得光纤通信能够满足现代通信对大容量数据传输的需求,既适用于电话通信,也适用于宽带互联网传输。
2. 低损耗:相对于传统的电缆传输方式,光纤通信的信号传输损耗较小,光信号在光纤内部传输时几乎没有衰减,可以实现长距离的传输。
这使得光纤通信技术在远距离通信中具备明显的优势。
3. 高安全性:光纤传输的特性使其具备较高的安全性,光信号在光纤内部传输不会产生电磁辐射,也不易受到外部干扰。
这使得光纤通信在涉及机密信息传输和保密性要求较高的领域中得到广泛应用。
4. 可靠性高:光纤通信系统中不含易损部件,信号的传输不会受到温度和电磁干扰的影响,因此具有较高的可靠性。
这对于需要保障通信稳定性和连续性的应用场景尤为重要。
5. 广泛应用:光纤通信技术广泛应用于不同领域,如电话通信、宽带互联网、有线电视等。
它在信息社会建设和经济发展中发挥着重要作用,成为现代通信基础设施的重要组成部分。
三、光纤通信技术的发展趋势随着科学技术的进步,光纤通信技术在不断发展和创新,具有以下几个发展趋势:1. 提高带宽和速度:随着通信需求的增加,光纤通信技术需要不断提高带宽和传输速度,以适应高清视频、云计算等大容量数据传输的需求。
通信工程中的光纤通信技术资料

通信工程中的光纤通信技术资料光纤通信技术在通信工程中扮演着至关重要的角色,其广泛应用于电信、互联网、有线电视等领域。
本文将对光纤通信技术的原理、分类、应用以及未来发展进行详细介绍。
一、光纤通信技术的原理光纤通信技术是在光纤中传输光信号来实现信息传输的方法。
其基本原理是利用光纤中的光波导特性,将发光器发出的光信号转变为光脉冲,并通过光纤中的全反射作用将光信号传输到接收器处,再将光信号转变为电信号进行解码。
光纤通信技术相较于传统的电缆传输技术具有传输距离远、传输速度快、传输带宽大等优势。
二、光纤通信技术的分类根据光纤的结构和传输方式的不同,光纤通信技术可分为单模光纤通信和多模光纤通信两大类。
1. 单模光纤通信单模光纤通信是指在光纤中只有一条主模式传输的方式。
其光纤核心较细,能够保证光信号在内部只有一个主要的有效传输路径,从而降低传输损耗。
由于单模光纤的传输特性能使其在长距离传输时信号衰减较小,传输质量较高,广泛应用于电话通信、广域网等领域。
2. 多模光纤通信多模光纤通信是指在光纤中存在多个模式传输的方式。
其光纤核心较大,能够同时传输多个光信号,但随着传输距离的增加,多模光纤的色散效应会导致信号失真,传输质量下降。
多模光纤通信适用于短距离通信,广泛应用于数据中心、局域网等场景。
三、光纤通信技术的应用随着光纤通信技术的不断发展,其在各个领域得到了广泛的应用。
1. 电信领域光纤通信技术是实现宽带接入的重要方式,其在电信领域中被广泛应用于电话通信、宽带接入、光纤到户等方面。
通过利用光纤通信技术,可以提供更高的传输速度和更稳定的网络连接,满足用户对通信质量和速度的需求。
2. 互联网领域光纤通信技术是实现互联网高速传输的关键支撑技术。
通过光纤网络,互联网用户可以享受到更快的上网速度和更稳定的网络连接,实现大规模数据传输和多媒体内容的高效传输。
3. 有线电视领域光纤通信技术在有线电视领域中也有重要应用。
传统的有线电视网络采用同轴电缆进行信号传输,而光纤通信技术的应用可以实现更高的信号质量和更大的频宽,提供更清晰、稳定的电视信号。
光纤通信的基本原理

光纤通信的基本原理光纤通信是一种通过光信号传输信息的通信技术,其基本原理是利用光的衍射和反射特性在光纤中传输信号。
相对于传统的电信号传输方式,光纤通信具有更大的带宽和更高的传输速度,成为现代通信领域的重要技术。
一、光的传播特性光的传播特性是光纤通信的基石。
光可以沿直线传播,遵循光的衍射和反射原理。
当光遇到边界时,会发生折射和反射,使光能在光纤中传输。
二、光纤的结构与工作原理光纤由纤芯和包层组成,其中纤芯是光信号的传输介质,包层则起到光的泄漏和保护作用。
当光信号进入光纤时,会在纤芯中传播,并通过光的衍射和反射在光纤中不断传输,直到到达目的地。
三、光的调制与解调为了在光纤中传输信息,需要将电信号转换成光信号进行调制。
光的调制有直接调制和间接调制两种方式。
直接调制是通过改变光源的电流或电压来改变光的强度,间接调制则是通过改变光的相位或频率来调制光信号。
解调则是将光信号转换回电信号,以便接收方进行处理和解析。
解调可以通过光探测器,如光电二极管、光电转换器等实现,将光信号转换为电信号。
四、光的放大与传输在光纤通信中,需要保证光信号能够在长距离传输而不损失太多信号强度。
为了解决光信号的衰减问题,光纤通信系统采用光纤放大器对光信号进行放大。
光纤放大器通过掺入掺杂物改变光纤中的折射率,使光信号在光纤中传输时得到补偿。
常见的光纤放大器有光纤放大器、光纤激光器等。
通过光的放大,光信号可以在光纤中传输较长距离。
五、光纤通信的优点与应用相对于传统的电信号传输方式,光纤通信具有很多优点。
首先,光纤通信具有更大的传输带宽和更高的传输速度,能够满足大容量、高速率的通信需求。
其次,光纤通信不受电磁干扰,信号传输稳定可靠。
另外,光纤通信具有小尺寸、轻量化的特点,便于安装和维护。
光纤通信广泛应用于各个领域,如电信、互联网、有线电视等。
特别是在互联网普及和数据传输需求增长的背景下,光纤通信在数据中心、企业网络、移动通信等领域发挥着重要作用。
光纤通信 知识点总结

光纤通信知识点总结引言光纤通信是一种通过光纤传输光信号的通信技术,它使用光纤作为传输媒质,通过光的反射、折射和传播来实现信息的传输。
光纤通信具有带宽大、传输速度快、抗干扰性强、安全可靠等优点,因此在现代通信中得到了广泛的应用。
本文将对光纤通信的相关知识点进行总结,包括光纤通信的基本原理、组成结构、传输特点、光纤通信系统的组成和工作原理、光纤通信的发展趋势等内容。
一、光纤通信的基本原理1. 光的特性光波是一种电磁波,具有波粒二象性,既可以表现为波动又可以表现为微粒。
光波的主要特性包括波长、频率、相速度、群速度等。
2. 光纤的基本原理光纤是一种通过光的全反射来传输光信号的一种传输媒质。
它的基本结构是由一根纤维芯和包覆在外的包层组成,通过这样的结构使得光信号可以沿着光纤的传输方向不断进行反射和传播。
二、光纤通信的组成结构1. 光纤的结构光纤由芯和包层构成,芯是由单质或复合材料制成,包层是由低折射率的材料构成,使得光可以在芯和包层的界面上发生全反射。
2. 光纤的连接器连接器是光纤通信中的重要部分,它用于将光纤连接在一起,保证光信号的传输质量。
3. 光纤的光源和接收器光源是产生光波的设备,用于向光纤中输入光信号;接收器是用于接收光纤传输过来的光信号,并将其转换为电信号。
三、光纤通信的传输特点1. 带宽大光纤通信的带宽远远大于传统的铜线通信,可以传输更多的信息。
2. 传输距离远光纤通信的传输距离远远大于铜线通信,可以满足更长距离的通信需求。
3. 传输速度快光纤通信的传输速度远远快于铜线通信,可以实现更快的数据传输。
4. 抗干扰性强光纤通信的信号传输过程中不受电磁干扰,抗干扰性能强。
5. 安全可靠光纤信号传输过程中不会泄露电磁波,安全可靠。
四、光纤通信系统的组成和工作原理1. 光纤通信系统的组成光纤通信系统由光源、光纤、接收器、调制解调器、复用器、解复用器等组成。
2. 光纤通信系统的工作原理光源产生光信号,光信号经过调制解调器进行调制,然后通过光纤进行传输,接收器接收光信号并将其转换为电信号,经过复用器和解复用器将多个信号合并或分解,最终传输到目标设备。
光纤通信传输的原理是什么

光纤通信传输的原理是什么光纤通信是一种利用光信号进行信息传输的技术。
它的原理是通过将信息转化为光信号并通过光纤传输,最后再将光信号转化为电信号进行接收和解码。
光纤通信的基本原理是利用光的全反射现象来传输信息。
光纤是一种由高折射率的芯层和低折射率的包层组成的细长结构。
当光束从高折射率的芯层射入低折射率的包层时,由于光束与包层的交界面形成一定的夹角,使得光束不会从交界面射出,而是会被全反射回芯层。
这样,光束就可以沿着光纤一直传输,而不会发生明显的损耗。
光纤通信的传输过程中,需要进行光信号调制和解调。
光信号调制是将要传输的信息转换成光信号的过程,而光信号解调则是将光信号转换为与原始信息相对应的电信号的过程。
在光信号调制中,常用的调制方式有强度调制和频率调制。
强度调制是通过改变光信号的强度来表示信息的变化。
频率调制则是通过改变光信号的频率来表示信息的变化。
无论是强度调制还是频率调制,都需要使用调制器来实现,其中常用的调制器有光电调制器和电光调制器。
在光信号解调中,常用的解调方式是利用半导体光探测器。
光探测器能够将光信号转换为与原始信息相对应的电信号,使得信息能够被接收和解码。
光探测器的种类有很多,常见的有光电二极管和光电倍增管等。
在光纤通信中,还需要光纤放大器来增强光信号的强度。
光纤放大器的基本原理是通过在光纤中掺入特定的材料,使光信号在通过被掺杂的区域时产生受激辐射,从而增强光信号的强度。
常用的光纤放大器有掺铒光纤放大器和掺铗光纤放大器等。
光纤通信的优点主要有以下几个方面:传输容量大、传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强、安全性高等。
这些优点使得光纤通信成为了现代通信领域的主流技术之一。
总的来说,光纤通信的传输原理是利用光的全反射现象来传输信息。
通过光信号的调制和解调,以及光纤放大器的增强,光信号能够在光纤中快速传输,实现远距离高速通信。
光纤通信的应用已经广泛涉及到电信、互联网、广播电视等多个领域,并在信息化时代起到了举足轻重的作用。
光纤通信系统教材

光纤通信系统教材一、光纤通信概述光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的通信方式。
相比于传统的电通信方式,光纤通信具有传输容量大、传输距离远、传输损耗低、抗电磁干扰等优点,因此在现代通信领域得到了广泛应用。
二、光纤传输原理光纤传输的基本原理是光的全反射。
当光波入射到光纤的芯层时,如果入射角大于或等于临界角,光波将在芯层与包层的交界处发生全反射,从而被限制在芯层中传播。
通过在光纤中不断发生全反射,光波可以在光纤中传播很远的距离。
三、光源与光调制光源是光纤通信系统中的重要组成部分,用于产生光波。
常用的光源有发光二极管(LED)和激光器(LD)。
光调制则是将信息加载到光波上的过程,常用的调制方式有直接调制和外部调制。
四、光探测器与光解调光探测器是光纤通信系统中的重要组成部分,用于接收光波并将光波转换成电信号。
常用的光探测器有光电二极管(PIN)和雪崩光电二极管(APD)。
光解调则是将从光波中提取出信息的过程,常用的解调方式有相干解调和非相干解调。
五、光纤光缆及其连接光纤光缆是光纤通信系统中传输光波的介质,具有传输容量大、传输损耗低等优点。
光纤光缆的连接方式有熔接和冷接等,连接时需要注意接头的质量和密封性,以保证信号传输的质量和稳定性。
六、光放大与光再生中继由于光纤传输过程中的损耗和散射等原因,光信号的强度会逐渐减弱。
为了延长传输距离和提高信号质量,需要在适当的位置放置光放大器和光再生中继器对光信号进行放大和再生。
常用的光放大器有掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼光纤放大器(FRA),常用的光再生中继器有光电转换器和数字中继器等。
七、光纤通信系统性能光纤通信系统的性能主要包括传输速率、传输距离、误码率、抖动、色散等方面。
其中,传输速率指的是单位时间内传输的数据量,传输距离指的是信号传输的距离,误码率指的是传输过程中出现错误的概率,抖动指的是信号时间上的不稳定,色散指的是不同频率的光波在光纤中传播速度不同而引起的脉冲展宽现象。
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光纤通信传输简介随着近年来对光纤光缆、光器件。
光系统的大力研究和开发,光纤性能更加完善,品种更加多元化,光纤通信已成为信息高速公路的传输平台,通信网络也在向全光网络发展。
这篇论文旨在了解并简要介绍这个通信传输的主力军。
首先是光纤通信的介质:电缆。
电缆又分为三种。
第一种为双绞线电缆,双绞线(TP)是一种最常用的传输介质。
双绞线是由两根具有绝缘保护的铜导线组成,把两根绝缘铜导线,按一定的密度互相绞在一起,可以减少串扰及信号放射影响的程度,每一根导线在导电传输中放出的电波会被另一根线上发出的电波所抵消。
双绞线由两根22号至26号绝缘铜导线相互缠绕而成,而将一对或多对双绞线安置在一个套桷中,便形成了双绞线电缆。
双绞线电缆广泛应用于传统的通信领域。
在计算机网络通信的早期阶段,点到点传输方式均使用双绞线电缆。
随着技术的进步,双绞线电缆所能支持的通信速率不断提高。
目前三类双绞线电缆能支持10Mbps100米,即10BASE-T标准,五类双绞线支持100Mbps速率100米,即CDDI标准甚至能支持155Mbps的ATM速率。
根据最新的研究结果,双绞线能支持600Mbps以上的速率。
a、非屏蔽双绞线电缆非屏蔽双绞线电缆是由多对双绞线和一个塑料外皮构成。
国际电气工业协会(EIA)为双绞线电缆定义了五种不同的质量级别。
计算机网络中常使用的是第三类和第五类以及超五类非屏蔽双绞线电缆。
第三类双绞线适用于大部分计算机局域网络,而第五类双绞线利用增加缠绕密度、高质量绝像材料,极大地改善了传输介质的性质。
由于继承了声音电信通信的办法,计算机网络用的非屏蔽双绞线电缆在安装上通常与大部分电话系统相同,采用同一种方法,一个用户设备,通过RJ-45(4对线)或RJ-11(2对线)的电话连接器端口与非屏蔽双绞线电缆相连。
目前,非屏蔽双绞线可在100米内,使数据传输率达到100Mbps(每秒百万位)。
b、屏蔽双绞线电缆屏蔽双绞线电缆的内部与非屏蔽双绞线电缆一样是双绞铜线,外层由铝箔包着。
Apple计算机公司以及IBM公司所用的各种传输介质都要求使用屏蔽双绞线电缆。
屏蔽双绞线相对来讲要贵一些,但它仍然比同轴粗缆和光缆便宜些。
它的安装要比非屏蔽双绞线电缆难一些,类似同轴电缆。
它必须配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术。
它具有较高的传输速率,100米以内达500Mbps,但是通常使用的传输率都不超过155Mbps。
目前使用最普遍的速率是16Mbps。
屏蔽双绞线电缆的最大使用距离也限制在百米之内。
第二种为同轴电缆,同轴电缆(Coaxial Cable)由绕同一轴线的两个导体所组成。
典型的同轴电缆中央(轴心)是一根单芯铜导线或是一股铜导线,它由泡沫塑料包裹与外层绝缘开。
这层绝缘体又被第二层呈网状导体(有的用导电铝箔)包住,用于屏蔽电磁干扰和幅射。
最后,电缆表面由坚硬的绝缘塑料包封。
最常见的同轴电缆有下列几种:RG-8或RG-11, 50欧姆(Ω);RG-58 ,50欧姆(Ω);RG-59 ,75欧姆(Ω);RG-62 ,93欧姆(Ω)。
计算机网络最常用的是:RG-8以太网粗缆,RG-58以太网细缆。
而RG-62是ARCnet网络及 IBM 3270网络使用的,RG-59用于电视系统电缆。
同轴电缆大部分都安装在设备与设备之间,在每一个用户位置上都装有一个连接器为用户提供接口。
接口安装方法:细缆是将其切断,两头装上BNC头,然后接在T型连接器两端;粗缆是采用一种类似夹板的装置Tap进行安装,它利用Tap上的引导针,穿透电缆的绝缘层,直接与导体相连。
为保持同轴电缆的正确电气特征,电缆必须接地,同时两头要有终端器来消弱信号反射作用。
同轴细电缆的安装要相对简单一些,粗缆要略微复杂一点。
一般都采用粗缆做干线,通过Tap接细缆,这样可以使设备的连接更容易。
目前同轴电缆的传输率一般为10Mbps。
第三种就是光缆,光缆由光导玻璃或塑料芯构成。
它被另一层玻璃包住,称作包层,最外一层是坚硬的保护层。
中心为光通路,包层由多层反射玻璃构成。
它可以将光折射到中芯之上。
每一芯及包层或紧或松弛地被外壳包裹着。
在紧型结构中,光纤被外层塑料壳完全裹住;要松型结构中,光纤与保护壳之间有一层液体胶或其它材料。
无论哪一种结构,外壳都是起着提供必要光缆强度的作用,以防止光纤受外界温度、弯曲、外拉、折断等影响。
光缆可以由单外壳光纤构成,也可将多股光纤捆在一起放在光缆中心。
光纤要比铜导线小得多,也轻得多,所以大型光缆能比同尺寸的铜电缆有更多的导体作用。
这一特点使光纤在空间有限的环境下使用更理想。
其次,要介绍的是光纤通信的优点。
现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信,而其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点:1.频带宽,通信容量大。
光纤可利用的带宽约为50000GHz,1987年投入使用的1.7Gb/s光纤通信系统,一对光纤能同时传输24192路电话,2.4Gb/s系统,能同时传输30000多路电话。
频带宽,对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义,否则,无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。
2.损耗低,中继距离长。
目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km,比其它任何传输介质的损耗都低,若将来采用非石英系极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降至10-9dB/km。
由于光纤的损耗低,所以能实现中继距离长,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多千米,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系统,其最大中继距离则可达数千甚至数万千米,这对于降低海底通信的成本、提高可靠性和稳定性具有特别的意义。
3.抗电磁干扰。
光纤是绝缘体材料,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,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,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。
4.无串音干扰,保密性好。
光波在光缆中传输,很难从光纤中泄漏出来,即使在转弯处,弯曲半径很小时,漏出的光波也十分微弱,若在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂效果更好,这样,即使光缆内光纤总数很多,也可实现无串音干扰,在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
5.光纤线径细、重量轻、柔软。
光纤的芯径很细,约为0.1mm,它只有单管同轴电缆的百分之一;光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。
利用光纤这一特点,使传输系统所占空间小,解决地下管道拥挤的问题,节约地下管道建设投资。
此外,光纤的重量轻,光缆的重要比电缆轻得多,例如18管同轴电缆1m的重量为11kg,而同等容量的光缆1m重只有90g,这对于在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信更具有重要意义。
还有,光纤柔软可挠,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。
6.光纤的原材料资源丰富,用光纤可节约金属材料。
光纤的材料主要是石英(二气化硅),地球上有取之不尽用之不竭的原材料,而电缆的主要材料是铜,世界上铜的储藏量并不多,用光纤取代电缆,则可节约大量的金属材料,具有合理使用地球资源的重大意义。
光纤除具有以上突出的优点外,还具有耐腐蚀力强、抗核幅射、能源消耗小等优点,其缺点是质地脆、机械强度低,连接比较困难,分路、耦合不方便,弯曲半径不宜太小等。
这些缺点在技术上都是可以克服的,它不影响光纤通信的实用。
近年来,光纤通信发展很快,它已深刻地改变了电信网的面貌,成为现代信息社会最坚实的基础,并向我们展现了无限美好的未来。
最后要说的是光纤通信的技术现状及发展。
光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。
光纤通信因其具有的损耗低、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,备受业内人士青睐,发展非常迅速。
目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。
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。
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。
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。
(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。