光纤通讯论文相关

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论光纤通信的基本原理、系统构成与技术发展●摘要

当今社会,人们对信息量的需求日益增大导致信息量的更快速的增大,而与此同时,人们的时间变得越来越宝贵,高效、高速成了人们对信息传递的主要要求。于是,光纤通讯技术应运而生,它以其传输量大,保密性高,速度快等优势被广发利用。本文主要通过阐述光纤通讯的基本原理和系统构成并由此探讨光纤的过去发展以及未来的前景。

关键词:光纤通讯系统技术前景

●光纤通讯的基本原理

自古人们就有祭拜日月的习俗,他们认为日月所散发的光是非常神圣的,是可以带给自己平安的;人们说前景好也会说前途一片光明;就连古代打仗,也要通过狼烟来传递战报……由此可见,光一直以来都是人们依赖的一种资源。

光纤通讯也是利用了光。

为了了解光纤通讯的基本原理,我们不妨先来看看调频收音机的工作原理。发射信号源先将信息编码成波的形式,一般这样的波为低频波(如图1)。

图1

(注:网上未能找到图片,自己画的,有点欠缺,还望见谅)

黑色波为信息波,而红色为载波,一般是高频波,在调频收音机中,发射源将信息装载在高频波上,而收音机接收到这波后,会进行解调,从而得到原有

的信息,达到传递信息的目的。

而光纤通讯也是用的这样的原理。光也是电磁波,而且比一般用于无线电传输的短波具有更高的频率,光的频率次级在1014HZ,所以光纤通讯能够承载更大的信息量,而且抗干扰性将会更强。

我们知道无线电等短波传送的介质一般是空气,而光纤的传播介质有一点点不同,它是通过过光纤线缆来传导的。

图2

如图2所示,光纤缆线包含一个核心,纤壳以及外层的保护被覆。核心与折射率较高的纤壳通常用高品质的硅石玻璃制成。如图所示,当一束光从核心射入光纤之后,在核心和纤壳的交界面上发生折射。因为纤壳的折射率比核心的折射率要大,如果入射角足够大的话,那就会产生全反射的现象,及光线不再透过纤壳射出,而纤壳如同镜面一样将光线反射回来。由几何关系得,在下一次的分界面上必然再次发生全反射。如此循环,光线就通过光纤传递出去,而另一端有个光信号收信机。由此达到传输信息的目的。

系统构成

图3

如图3,光纤系统由以下6个部分组成。

(1)光发信机:光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。

(2) 光收信机:光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端汲去。

(3) 光纤或光缆:光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。

(4)中继器:中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。

(5)光纤连接器、耦合器等无源器件:由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的(如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、

电端机(A/D ) 光发信机 电端机(D/A)

光纤 中继器 光纤 光收信机

模拟信号

光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。

(6)电端机,电端机主要是将信号在数字与模拟之间进行转换。其实就是起到了相当于调频收音机的调制和解调的作用。

目前实用的光纤通信系统都采用直接检波系统。直接检波系统就是在发送端直接把信号调制到光波上,而在接收端用光电检波管直接把被调治的光波检波为原信号的系统。电端机就是一般电信号设备,例如载波机或电视图象发送与接受设备等。光端机则是把电信号转变为光信号(发送光端机),或把光信号转变为电信号(接收光端机)的设备。发送光端机的作用是将发送的电信号进行处理,加在半导体激光器上,使电信号调制光波,然后将此已调制光波送入光导纤维。已调制光波经光导纤维传送至接收光端机的半导体光电管上检波。检波后得到的电信号经过适当处理再送接受电端机,然后按一般电信号处理。

光纤通讯的技术发展

首先,我们来简要看下光纤通讯的过去的发展。

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。

由此,光纤通讯发展不到50年,却拥有惊人的发展速度,所以它必然有

很好的前景。

光纤通讯的发展趋势大致有以下几个大的方向。

1.向超高速系统发展。

光纤通信系统的传输速率在过去20多年来就一直在持续增加。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年时间里增加了2000倍,比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量,而且也为各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。所以,从商业角度讲,高速方向能更加满足广大客户需求。

2.向超大容量WDM系统的演进

我们可以知道,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。鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。

目前全球实际敷设的WDM系统已超过3000个,所以,这个方向的前景也是不容小觑的

3.向光联网方向发展

上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已在实验室研制成功,前者已投入商用。

实现光联网的基本目的是:(1)实现超大容量光网络;(2)实现网络扩展性,允许网络的节点数和业务量的不断增长;(3)实现网络可重构性,达到灵活重组网络的目的;(4)实现网络的透明性,允许互

连任何系统和不同制式的信号;(5)实现快速网络恢复,恢复时间可

达100ms。

鉴于光联网具有上述潜在的巨大优势,发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研,特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一

系列光联网项目,如以Be11core为主开发的“光网技术合作计划

(ONTC)”,以朗讯公司为主开发的“全光通信网”预研计划”,“多波

长光网络(MONET)”和“国家透明光网络(NTON)”等。在欧洲和日

本,也分别有类似的光联网项目在进行。

综上所述光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展

高潮。其标准化工作将于2000年基本完成,其设备的商用化时间也大

约在2000年左右。建设一个最大透明的。高度灵活的和超大容量的国

家骨干光网络不仅可以为未来的国家信息基础设施(NII) 奠定一个坚

实的物理基础,而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞

以及国家的安全有极其重要的战略意义。所以,这个方向是国家的战

略方向,依靠国家的强大支持,所以其发展潜力十分强大。

由此,光纤的发展将会以更快的脚步进行,而在改进优化光纤通讯的同时,光缆的工艺改进与制作也是相当重要的,例如现在非零色散光纤和全波光纤都是应运时代而生的新一代光纤。

我们有理由相信,在未来,光纤通信拥有强大的生命力。

参考文献

[1] 穆道生主编.《现代光纤通信系统》.北京:科学出版社,2005.9

[2] 刘增基,周洋溢,胡辽林,周绮丽编著.《光纤通信》.西安:西安电子

科技大学出版社,2001.8

[3] Joseph C,Palais著;王江平等译.《光纤通信(第五版)》.北京:电子

工业出版社,2006.1

[4]百度百科.《光纤通讯》

高速光纤通信技术研究论文.

高速光纤通信技术研究论文 2018-12-12 摘要:本文首先简要分析了高速光纤通信技术;然后分析了高速光纤通信系统的损伤问题;其次重点针对色散问题进行相关补偿技术分析;最后为相关研究指明了方向。 关键词:高速;光纤通信技术;损伤;补偿技术 近年来,光纤通信在我们的日常生活中运用越来越普遍,人们在实际应用中关注最多的还是质量问题,对通讯质量提出了很高的要求。高速光纤通讯技术凭借其信息容量大、传播速率高等特征在行业中得到了广泛应用,并且在发展中取得了显著成果。然后在高速光纤通信的传播过程中,也存在着诸多的损伤问题。针对问题来研究分析相关补偿技术具有重要的理论意义。 1高速光纤通信技术的分析 1.1光纤通信的基本原理 光纤的全称是光导纤维,其通信原理是首先将调制好的电信号通过光电转换模块转换为光信号之后,通过光波传输信息。不是单根光纤传输信息,而是许多根光纤聚集以光缆的形式来进行信息传输[1]。光纤通信系统的组成框图如图1所示。从图中可以看出,电信号通过光发射机、光纤接口、中继器、光接收机这三个模块,从而形成光纤通信系统;当数据需要通过光纤通信系统来进行数据传输时,首选需要将电信号转换为光信号,这个转换过程是在光发射机内进行的。光发射机内部主要是由光源和调制模块这两大部分组成,调制模块将电信号转换成光信号,再通过光源模块以光信号的形式发射出去。光纤接口主要是指物理接口即光电转换模块与光纤直接的接口,例如LC、FC、ST、SC等接口,由于光信号在传输的过程中存在衰减,中继器可以通过对光信号的重发或者转发,从而扩大整个通信系统的传输的距离。光接收机主要是完成光电信号的转换,光接收机内部包括光检测器、放大器、信号恢复这两个部分,光检测器主要是对接收到的光信号强度来进行检测,然后转换为电信号,放大器是对光检测器输出的电信号进行放大,信号恢复是对放大后的信号进行恢复成发送之前对应的逻辑1和0,信号恢复后的信号输出电信号给后级数字信号处理系统进行处理[2]。 1.2光纤通信的特征 光纤通信具有频带宽,传输容量大,损耗低,中继距离比较长,抗电磁干扰,安全性能高等特征。光纤通信的频带宽,可以传输宽频带的信息;光纤的损耗低,所以能实现长距离中继,主要适用于干线、长途网络;光纤通信不受外界电磁的影响,在抗电磁干扰方面具有显著的优势;光纤在传输过程中,密

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我国光纤通信技术论文 2020年4月

我国光纤通信技术论文本文关键词:光纤通信,我国,论文,技术 我国光纤通信技术论文本文简介:1光纤通信技术的主要特点 1.1损耗低,传输距离远与普通的通信相比,光纤的损耗率要低得多。目前,光纤的损耗可以低达0.2dB/km。中继光放大器间距可达100多km,而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此,除了用户到小站间仍使用铜电缆,其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用 我国光纤通信技术论文本文内容: 1光纤通信技术的主要特点 1.1损耗低,传输距离远 与普通的通信相比,光纤的损耗率要低得多。目前,光纤的损耗可以低达0.2dB/km。中继光放大器间距可达100多km,而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此,除了用户到小站间仍使用铜电缆,其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。光纤通信在

长距离传输中的优势非常明显。目前光纤通信的最长通信距离达到10000m以上。 1.2抗干扰能力强 与其他光缆相比,光纤通信具有非常明显的优点———抗电磁干扰能力极强。光纤通信设备的主要成分是SiO 的应用给光纤通信技术带来无可比拟的优势。由于石英具有极强的抗腐蚀性和绝缘性,因此,应用到光纤通讯设备上使其同样具有较强的抗干扰能力。光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰,这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。 1.3安全性和保密性高 因为光纤主要依靠光波的全反射原理进行传输,光信号完全被限制在包层内,光波泄露的现象很少发生。而且一个光缆内的很多光纤线之间也不会相互干扰,因此,光通信的抗干扰能力很强,保密性和安全性非常高。此外,光纤的重量很轻、体积较小,这样既节省空间又使得设备的安装非常方便。另外,用来制作光纤通信设备的原材料越来越丰富,而且价格低廉,稳定性好,同时受环境温度影响小,使

光纤通信技术论文

光纤通信技术 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤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。 光纤通信就是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信简称光纤通信。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。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。光纤通信具有以下特点:(1)通信容量大、传输距离远。 (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听, (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆,机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。 (11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm) (12)有供电困难问题。 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。 光纤光缆技术 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。 光复用技术 复用技术是为了提高通信线路的利用率,而采用的在同一传输线路上同时传输多路不同信号而互不干扰的技术。光复用技术种类很多,其中最为重要的是波分复用(WDM)技术和光时分复用(OTDM)技术。光波分复用(WDM)技术是在一芯光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来,并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端将组合波长的光信号分开,并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长,研究水平是1022个波长(能传输368亿路电话),近期的潜在水平为几千个波长,理论极限约为15000个波长(包括光的偏振模色散复用,OPDM)。而光时分复用(OTDM)技术指利用高速光开关把多路光信号在时域里复用到一路上的技术。光时分复用(OTDM)的原理与电时分复用相同,只不过电时分复用是在电域中完成,而光时分复用是在光域中进行,即将高速的光支路数据流(例如10Gbit/s,甚至40Gbit/s)直接复用进光域,产生极高比特率的合成光数据流。

光纤通信论文毕业设计

光纤通信 专业: 通信技术班级: 0701 姓名: 学号: 完成日期: 2009 年11 月30 日

摘要本文简要介绍了光纤通信发展的历史及现状,较全面的向大家展现了制作"光缆开剥与接续"多媒体课件的过程。与此同时,还对课件制作过程中使用的工具和器材及作者的心得体会作了基本介绍,希望能给读者以启发. 一、前言 光纤通信自问世以来,通过其通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰、保密性好、重量轻、资源丰富等优点,已经广泛应用于市内局间中继,长途通信和海底通信等公用通信网以及铁道、电力等专用通信网,同时在公用电话、广播和计算机专用网中得到应用.并已逐渐用于用户系统.光缆将取代过去用户系统无法实现宽频信息传输的传统线路,这样便可提供高质量的电视图像和高速数据等新业务,以满足人们广泛的生活和业务的需要. 光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分.光缆线路的建设质量是确保光通信系统性能良好和长期稳定的关键,而光缆开剥接续则是光缆线路施工中工程量大,技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程,对于20

芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。 . 二、光纤通信的发展概况及动向 2-1发展概况 光波是人们最熟悉的电磁波,其波长在微米级,频率为100000亿HZ数量级.由电磁波谱中可以看出,紫外线、可见光、红外线均属于光波的范畴.目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区内,即波长为0.8-1.8um可分短波长波段和长波长波段,短波长波段是指波长为0.85um,长波长波段是指1.31um和1.51um,这是目前采用的三个通信窗口. 利用光导纤维作为光的传输介质的光纤通信其发展只有二、三十年的历史,它的发展以1960年美国人Mainman发明的红宝石激光器和1966年英籍华人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低损耗光纤的设想为基础,直到1970年美国康宁公司研制出损耗为20db/km的光纤,才使光纤进行远距离传输成为可能.自此以后,光纤通信在世界范围内展开并得到迅猛发展,在短短的一、二十年的时间中,以从0.85um短波长多模光纤发展到1.31um-1.55um的长波长单模光纤,同时开发出许多新型光电器件,激光器寿命已达十万小时甚至百万小时,许多国家相继建成了长距离的光纤通信系统.

光纤通信技术论文

光纤通信技术论文 论光纤通信技术的特点和发展趋势 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。光纤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十分重要的作用。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势。 关键词:光纤通信技术特点发展趋势接入技术 引言 近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。 1.光纤通信技术定义 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。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,光纤之间的中绕非常小,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。 2.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,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤;此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。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。

光纤通信分析论文

光纤通信分析论文 一、光波分复用(WDM)技术 光波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号,而每个光载波可以通过FDM或TDM方式,各自承载多路模拟或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。因此将此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用技术。 WDM技术对网络的扩容升级,发展宽带业务,挖掘光纤带宽能力,实现超高速通信等均具有十分重要的意义,尤其是加上掺铒光纤放大器(EDFA)的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。 二、WDM系统的基本构成 WDM系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。单向WDM 是指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送,在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号通过光延长用器组合在一起,并在一根光纤中单向传输,由于各信号是通过不同波长的光携带的,所以彼此间不会混淆,在接收端通过光的复用器将不同波长的光信号分开,完成多路光信号的传输,而反方向则通过另一根光纤传送。双向WDM是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输,所用的波长相互分开,以实现彼此双方全双工的通信联络。目前单向的WDM 系统在开发和应用方面都比较广泛,而双向WDM由于在设计和应用时受各通道干扰、光反射影响、双向通路间的隔离和串话等因素的影响,目前实际应用较少。 三、双纤单向WDM系统的组成 以双纤单向WDM系统为例,一般而言,WDM系统主要由以下5部分组成:光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。 1.光发射机 光发射机是WDM系统的核心,除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外,还应根据WDM系统的不同应用(主要是传输光纤的类型和传输距离)

光纤通信论文

浅谈光纤光缆技术的未来前景 学院电子信息学院 年级大三 专业电信 日期2017.6 姓名张辂 学号1428403044

摘要 (1) 一、有源光纤 (2) (一)色散补偿光纤(Dispersion Compesation Fiber,DCF) (2) (二)光纤光栅(Fiber Grating) (2) (三)多芯单模光纤(Multi-Coremono-Mode Fiber,MCF) (3) 二、光有源器件的进展 (3) (一)集成器件 (3) (二)垂直腔面发射激光器(VCSEL) (3) (三)窄带响应可调谐集成光子探测器 (3) (四)基于硅基的异质材料的多量子阱器件与集成(SiGe/Si MQW) (3) 三、光无源器件 (4) 四、光复用技术 (4) 五、光放大技术 (4) 参考文献 (6)

当今世界,是信息的世界。“得信息者得天下”,已经成为世界各国的共识。作为个人,在这个“互联网+”的大数据时代中,为了生计也不得不获取各种各样的信息。在这样的背景下,信息高速公路建设已成为世界性热潮。而光纤通信技术作为信息高速公路的核心和支柱,自然而然的被推到了时代的前线,成为各国大力发展的重要目标。 光纤通信是一个巨大的系统工程。它的各个组成部分互为依存、互相推动,共同向前发展。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、传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 本文将着重就光纤光缆技术极其相关的光有源器件和光无源器件做一定的介绍,共同探讨光纤光缆技术的未来前景。 关键词:光纤、通信、前景。 Abstract Today’s world is an informational world.“The one who wins the information wins the whole world”has becomes a common view worldwide. As for the individual,living in the Age of“Internet+”and Big Data, we have to gain various sorts of information in order to make a living.In this context,the information highway construction has become a worldwide craze.As the core of the information highway and the pillar of the optical fiber communication technology has become a top priority. Optical fiber communication industry is a huge systematic project. Its components are interdependent and mutually promote,together forward. On optical fiber communications technology themselves,it should include the following major components:fiber optical cable technology,transmission technology,optical active devices,optical passive devices and optical network technology. This paper will focus on the optical fiber cable technology and the related optical active devices and optical passive devices,and discuss the future of the optical fiber cable technology together. Keywords:optical fiber,communication,prospect.

通信技术类论文投稿范文(两篇)

下面是两篇通信技术类论文投稿范文,第一篇论文介绍了光纤通信技术的应用,这种高质量的传输方式在不同的领域都得到了应用,论文进行了详细阐述。第二篇论文介绍了光纤通信在电力传输损耗的解决措施,分析了光纤通信在电力传输中产生损耗的原因并给出了相关解决措施。 通信电源技术 《光纤通信技术的应用》 【摘要】光纤通信技术是一种将光纤电缆作为传输介质的高质量传输方式,其已经在不同领域得到了不同程度的应用。在电力通信领域、智能交通领域、广播电视领域以及互联网领域光纤通信都不可或缺。现文章主要针对光纤通信技术及其应用开展论述。 【关键词】光纤通信;智能交通;电力行业 光纤通信技术的使用提高了信息传递的效率,不论是传输质量,传输容量还是传输速度都得到了改善。光纤通信质量轻、损耗低、安全可靠、抗干扰性强,在不同领域都已经普及应用,特别是在服务与生产行业的应用十分普遍。 一、光纤通信技术 光纤通信是将光作为信息的承受载体,将光纤作为传输的通信方式[1]。光纤作为一种新型的传输介质,其损耗相对于同轴电缆或导波管来说要低出许多。因此,在实际使用过程中光纤通信的容量要对于微波通信来说要大出几十倍。如图1所示为光纤结构图。光纤通信技术在实际使用过程中拥有其独特的特点:

第一,通信容量较大。光纤通信在使用过程中由于传输速度与质量相对于其他电缆与铜线来说拥有显著的优势。光纤通信技术利用光源调制的特殊性、调制的方式以及光纤是色散特性使得明显改善了光纤通信的质量。同时,光纤通信在运用时中单波长光纤通信系统可以最大程度的发挥光纤通信的效用,显著提升其传输容量。 第二,传输损耗较低。一般石英光纤损耗大约在0-20dB/km左右,这一水平的传输损耗远远低于其他介质[2]。因此,可以判断石英光纤损耗是一种明显的低消耗材料。在跨度更多的无中继距离传输中可以显著减少损耗。伴随着中继站数量的不断减少,系统的成本与复杂性得到了降低,光纤通信在长途传输的过程中可以发挥最大的使用效益,降低经济成本。 第三,保密性良好。光纤通信中的广播可以提升光波导结构的各项效果。光纤通信技术能够将信号完整的封存在光波导结构当中,有可能泄露的射线都将被不透明包皮吸收。这一方式不会导致光波泄露,同时光纤在传输过程中也不会出现串音干扰,光纤通信的内容将拥有较高的保密性。 二、光纤通信技术的应用 2.1光纤通信技术在电力通信中的应用 电力通信工作主要是为对电网进行日常运营管理,以保证电网能够正常顺利运作。在电网工作中电力通信是其中的技术基础,其能够为电网正常提供电力以及电力系统的正常应用提供充分的保障。光纤通信技术一般是在电力通信的架空、地埋等不同方式来敷设光缆,从

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

光纤通信技术论文

光纤通信技术论文 光纤通信技术 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输 媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤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。 光纤通信就是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信简称光纤通信。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。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。光纤通信具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远。 (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听, (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆,机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。 (11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm) (12)有供电困难问题。 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。 光纤光缆技术 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)

光纤论文

掺饵光纤放大器简述 【引言】:光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式,以成为现代通信的主要支柱之一。本文主要介绍掺饵光纤放大器的基本结构和工作原理 【关键字】:光纤放大器掺饵光纤放大器原理发展 光纤放大器(Optical Fiber Ampler,简写OFA)是指运用于光纤通信线路中,实现信号放大的一种新型全光放大器。根据它在光纤线路中的位置和作用,一般分为中继放大、前置放大和功率放大三种。同传统的半导体激光放大器(SOA)相比较,OFA不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程,可直接对信号进行全光放大,具有很好 的“透明性”,特别适用于长途光通信的中继放大。可以说,OFA为实现全光通信奠定了一项技术基础。 当前光纤通信系统工作在两个低损耗窗口:1.55μm波段和1.31μm波段。选择不同的掺杂元素,可使放大器工作在不同窗口。 (1)掺饵光纤放大器(EDFA) EDFA工作在1.55μm窗口,该窗口光纤损耗系数1.31μm 窗低(仅0.2dB/km)。已商用的EDFA噪声低,增益曲线好,放大器带宽大,与波分复用(WDM)系统兼容,泵浦效率高,工作性能稳定,技术成熟,在现代长途高速光通信系

统中备受青睐。目前,“掺铒光纤放大器(EDFA)+密集波分复用(DWDM)+非零色散光纤(NZDF)+光子集成(PIC)”正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。 (2)掺镨光纤放大器(PDFA) PDFA工作在1.31μm波段,已敷设的光纤90%都工作在这一窗口。PDFA对现有光通信线路的升级和扩容有重要的意义。目前已经研制出低噪声、高增益的PDFA,但是它的泵浦效率不高,工作性能不稳定,增益对温度敏感,离实用还有一段距离。 掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器。)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一。 掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始,掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。 EDFA的基本结构,它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤,芯径3-5微米,掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时,铒离子在泵光作用下激发到高能级上,三能级系统),并很快衰变到亚稳态能级上,在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子,使信号得到放大。其放大的自发发射(ASE)谱,带宽很大(达20-40nm),且有两个峰值,分别对应于1530nm和1550nm。

光纤通信论文

光纤的非线性效应对通信系统传输特性的影响 摘要: 随着光纤通信系统向超高速、超大容量、超长距离的持续发展,以及光孤子通信系统的实用化,光纤非线性光学的重要性日益突出。光通信技术的发展史很大程度上就是光纤非线性理论与技术的发展史,自2000年起非线性光纤光学领域更是得到了新的发展。 本文详细讨论了光纤的几种重要的非线性效应,如自相位调制、交叉相位调制、受激喇曼散射、受激布里渊散射、四波混频等,同时分析了这些非线性效应对光纤通信系统传输特性的影响并提出了如何减少其对光纤通信系统传输的影响。 关键字: 光纤非线性效应散射通信系统传输相位调制群速度色散 正文: 在20世纪80年代,系统在设计时通常不考虑非线性效应,因为比特率和链路长度主要受限于光纤损耗和群速度色散(GVD)。但自20世纪90年代以来,随着光放大器、色散管理和波分复用(WDM)的出现,情况发生了明显的改变,显然,光纤中的非线性效应很大程度的限制了光纤通信系统的性能。技术的进步使光纤链路长度超过1000km,单信道比特率超过10Gbps。结果,光纤中的非线性效应成为光波系统优化时最重要的考虑因素。首先,我们先简要介绍一些光纤通信系统的基本知识。 一、系统基础知识 依据对光源调制的信号是模拟信号还是数字信号,光纤通信系统分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统两类。其中数字光纤通信系统应用更广泛,模拟光纤通信技术目前主要应用于光纤有线电视网。

所有数字光波系统都是以一连串的‘“1”和“0”组成的比特流方式传输信息的。比特率B 决定每比特的宽度或比特槽,记为1/B T B 。每个比特“1”通过在比特槽中出现一个光脉冲来表示。当使用归零码(RZ )格式时,光脉冲占据整个比特槽。本文旨在分析一个光比特流在光纤链路传输过程中如何受各种非线性效应的影响。 下面我们通过分别介绍各种非线性效应来分析他们对通信系统传输特性的影响。 二、非线性效应及其对通信系统传输特性的影响 在高强度磁场中任何电介质对光的效应都会变成非线性,光纤也是一样。尽管用于光纤的玻璃材料的非线性很弱,但由于纤芯小,纤芯内场强非常高,且作用距离长,使得光纤中的非线性效应会积累到足够的强度,导致对信号的严重干扰和对系统传输性能的限制。 光纤的非线性可以分为两类:受激散射效应和折射率扰动。下面我们就来详细了解这两种非线性效应。 (一)受激散射效应 受激散射效应是光通过光纤介质时,有一部分能量偏离预定的传播方向,且光波的频率发生改变,这种现象称为受激散射效应。受激散射效应有两种形式:受激布里渊散射和受激喇曼散射。这两种散射都可以理解为一个高能量的光子被散射成一个低能量的光子(斯托克斯光),同时产生一个能量为两个光子能量差的另一个能量子。两种散射的主要区别在于受激喇曼散射的剩余能量转变为光频声子,而受激布里渊散射转变为声频声子;光纤中的受激布里渊散射只发生在后向,受激喇曼散射主要发生在前向。受激布里渊散射和受激喇曼散射都使得入射光能量降低,在光纤中形成一种损耗机制。在较低光功率下,这些散射可以忽略。当入射光功率超过一定阈值后,受激散射效应随入射光功率成指数增加。这就定义了一个参量,叫做阈值功率。 阈值功率:在长度为L 的光纤输出端因非弹性散射而损耗了50%的输入功率,这个输

通信工程毕业论文光纤通信技术的现状及发展趋势

光纤通信技术的现状及发展趋势 摘要: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。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。 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。 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

光纤通信论文

公选课课程论文 (2010 -2011 学年第一学期) 课程论文题目:从高锟说起的光纤通信 学生:陈扬城 提交日期:2011 年 4 月20 日学生签名:陈扬城 班级编号 116 学院管理学院学号3209005053 专业班级 评分依据1、雷同或抄袭 2、论文格式 3、方案及选题 4、切题情况 5、逻辑结构及条理 6、论文引注情况 7、文献综合概括能力 8、联系专业实际 □无□雷同□抄袭□其它 □满足□较好□一般□不满足 □很好□较好□一般□较差 □切题□较切题□一般□偏题 □很好□较好□一般□较差 □很好□较好□一般□较差 □很好□较好□一般□较差 □很好□较好□一般□无联系 成绩评定 课程名称光纤通信的现状与发展任课教师江秀娟

说明 1、课程论文要有题目、作者姓名、摘要、关键词、正文及参考文献。摘要300字以下,关键词3~5个;参考文献不少于5篇。 2、论文要求自己动手撰写,如发现论文是从网上下载的,或者是抄袭剽窃别人文章的,按作弊处理,本门课程考核成绩计0分。 3、课程论文用A4纸双面打印。字体全部用宋体简体,题目要求用小二号字加粗,标题行要求用小四号字加粗,正文内容要求用小四号字;页边距左为3cm、右为2cm、上为2.5cm、下为2.5cm。 4、论文题目应与上课内容相关,正文内容3000字以上。要求文章要切题、逻辑严密、条理清晰、对引用的文献要注明出处、能结合本专业提出自己的想法。另外在论文后面写上对本课程的总结及学习心得。

中文题目:从高锟说起的光纤通信 学生姓名:许晓纯 摘要:通过连续八周的学习,对光纤这种物质的认识可以说从一开始的极其贫乏到现如今为了写这篇论文所做的努力以及之前的学习,总算有了更多的了解,起码是有了一个宏观的认识了。这篇论文我是从“光纤之父”高锟的获奖看光纤的发展的,从光纤的基本概念及原理、在通讯业的应用及贡献、相比其他载体的优势以及光纤在未来的发展趋势和展望这几方面来展开论述的。语言的揣度或许欠缺学术性,但我还是会尽力完成我的见解,对光纤的论述。 关键词:光纤通信;概念原理;基本构成;发展应用;趋势展望 我们生活在一个信息爆炸的时代,随着社会信息化进程的发展,人们对通信的依赖程度越来越高,对通信系统运载信息能力的要求也日趋增强。有线通信从明线发展到电缆,无线通信从短波发展到微波和毫米波,都是试图通过提高载波频率来提高信道容量,来满足信息高效传输的需要。而光纤的出现及广泛应用无疑满足了社会的这一需求。 高锟一鸣惊世人——光纤问世 尽管利用光载波传输信息的设想在19世纪就被提出了,可是这个设想却一直得不到长足的发展,直至上世纪60年代,一个叫高锟的中国人关注到了这个无人问津的领域,在世界范围内掀起一场光纤革命。 1966年,英籍华裔科学家高锟(Chales kao)发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文,开创性地提出了光纤在通信上应用的基本原理,描述了长程及高信息量光通信所需绝缘性纤维的结构和材料特性。他研究了光在石英玻璃中严重损耗是由于其中含有过量鉻、铜、铁与锰等金属离子和其他杂质造成的,其次是拉制光纤时的工艺造成了纤芯、包层分界面不均匀及其所引起的折射率不均匀。通过降低材料中的杂质含量和改善工艺,可以使光纤成为实用的光传输介

光纤通信论文

光纤通信论文课程:光纤通信原理 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 学号: 姓名: 班级: 指导老师:

多模光纤的弯曲损耗 摘要:随着光通讯、光网络、光传感技术的发展,光纤已经被广泛应用于上述系统作为信息载体和敏感元件。多模光纤以其结构简单、芯径大、耦合效率高,损耗、色散较大而被广泛应用于小型局域网,局域网的铺设线路上往往弯曲较多。因此,研究弯曲对多模光纤所传输信号的衰减对于合理构建和铺设局域网是十分必要的。 为此,我们实验研究了62.5微米芯径多模石英光纤在相同圈数不同弯曲半径和相同弯曲半径不同圈数情况下的弯曲损耗,得到了如下结论:(1)多模光纤弯曲时有一个4.5厘米到5厘米的临界值。(2)当弯曲半径大于临界值时,弯曲不对损耗产生影响,当弯曲半径小于临界值时,弯曲半径越小则损耗越大;(3)当弯曲圈数到一定程度时,弯曲圈数不影响损耗。 关键词:弯曲损耗;弯曲半径 一、光纤传输特性 1、光纤的宏弯损耗、微弯损耗和弯曲过渡损耗 1.1光纤的宏弯损耗 宏弯损耗是由光纤实际应用中必须的曲折等引起的宏观弯曲导致的损耗。对宏弯损耗进行理论分析比较困难,在这里我用通过讨论模的传输损耗来计算。如下图: 图1-1弯曲损耗理论模型 设:1、波导沿y方向(垂直于纸面方向)无限延伸; 2、E只有y分量,Ⅱ只有r分量和 分量(TE模); 3、半径R很大,场分布近似与平板波导一样; 5、由于辐射所损耗的满足弱导条件;

4、弯曲功率不影响功率分布。 满足波动方程,在直角坐标系下求出其场解。对于波导芯区外侧(r 1>r 2)有: ()cos .exp y W E A U x a a ?? ??=-- ??????? (1-2) 式中:a 为芯区半径; U 和W 为归一化横向传播常数; 0μ为真空中的磁导率; β为相移常数; 1 2 2A p a a w ωμββ? ?? ?=??+??? ? (1-3) 其中P 为导模功率。 对于波导弯曲时,导模功率有泄漏。 光纤处于弯曲状态时,其传导模式的场分布如下图: 图1-4传导模式的场分布图 从能量的角度,光纤弯曲损耗源于延伸到包层中的消失场的尾部的辐射。 当这个模式在光纤内传播时,其纤芯内和包层中的场分布应该作为一发整体沿光纤的轴线向前运动,即:原来这部分场与纤芯中的场一起传输,共同携带能量。由于光纤是弯曲的,则在远离曲率中心一侧的场的运动速度应比靠近曲率中心一侧的场的运动速度快。 假设光纤在轴线处,场的运动速度为该导模在直光纤情形下的传播速度,这一传播速度比平面波在纤芯介质中的传播速度大,因为纤芯内模式传播速度为模式场的相速度,而相速度是可以大于同一介质中的光速。但要比包层介质中的平面波传

通信工程毕业论文铁路通信系统光纤通信技术论文

铁路通信系统光纤通信技术论文 1光纤通信技术在铁路通信系统中的应用分析 1.1SDH光纤通信在铁路通信系统中的应用 SDH光纤通信在铁路通信系统里的使用解决了PDH光纤通信使用存在的问题,并在此基础上有所突破,让铁路通信系统更 加稳定和流畅。借助SDH设备构成的具备自愈保护作用的环网形式,能在传输媒体主要信号中断的时候自动利用自愈网及时恢复 正常的通信状态。相较于与PDH技术,SDH技术有四个显著优点:一是网络管理能力更强;二是比特率和接口标准均统一,让各个 厂家设备间的互联成为了可能;三是提出“自愈网”这一新理论,能在传输媒体主要信号中断时及时恢复正常;四是运用字节复接 技术,简化网络各个支路信号。鉴于SDH光纤通信技术有诸多优点,所以在铁路通信网发展规划里,已经明确提出了要着重发展 基于同步数字系列(SDH)基础上的传送网[2]。就以xx铁路为例,该铁路基于新敷设20芯光缆里的其中4芯光纤基础上,开设 SDH2.5Gb/s(1+1)光同步传输系统为长途传输网,在铁路的相应 经过点均设置了SDH2.5Gb/sADM设备,并借助622Mb/s光口同接 入层传输设备相连,发挥上联和保护作用。此外,还借助2芯光 纤开设了SDH622Mb/s(1+0)光同步传输系统,将其作为当地的中继网,并在铁路相应经过点以及新开设的各个中间站和线路新设 置了SDH622Mb/s设备。 1.2DWDM光纤通信在铁路通信系统中的应用 DWDM光纤通信技术是借助单模光纤宽带与损耗低的特点,由多个波长构成载波,许可各个载波信道能同时在同一条光纤里 传输,如此一来,在给定信息传输容量的情况西夏,就能降低所

光纤通信技术发展历程、特点及现状

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 学号:

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,采用的是多模光纤,光源用的是发光管LED,波长是0.85微米的红外光。在上世纪70

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