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光通信论文(合集7篇)

时间:2023-03-21 17:14:28
光通信论文

光通信论文第1篇

虽然“光纤通信”课程是一门理论与实践相结合的课程[4],但是基础理论的掌握对以后实践起着极其重要的作用。可以说基础理论的广度和深度直接影响以后从事实用型工作还是创造型研究。“光纤通信”总学时为92学时,其中基础理论占56学时,实验教学为36学时,最后设置了两周课程设计内容。理论教学内容主要包括光纤传输理论、通信用光器件、光端机、数字光纤通信系统、模拟光纤通信系统、光纤通信新技术和光纤通信网络等。实验教学主要包括以光纤端面处理与熔接实验、单模光纤结构设计光纤光缆的识别与使用、光纤损耗系数和事件点参数测量、光发送机的参数测试、光纤电话传输实验、光纤视频传输实验、波分复用光纤传输实验和掺铒光纤放大器实验为代表的十二个题目。本课程最后一个教学环节为课程设计,主要是针对所学内容进行选择性深入学习和研究,并独立设计完成指定题目。

二、“光纤通信”课程理论教学方法与实践

1.理论教学过程中的理论分析应从简单递进难度。例如,我们在教学实践过程中学习光纤中的光传输理论时,先讨论学生较熟悉的几何光学法的全反射传输理论,再分析光在光纤中遵循的电磁理论,提出麦克斯韦方程组,并进行严格推导和详细讨论。

2.教学中应适当展开课堂讨论。对于一些较简单并有一定重复性的内容,可以采取课堂讨论的教学模式。由于,光纤制造和光缆制作工艺相对简单易懂,制造过程和方法有很多种。因此,对以上内容进行课堂讨论形式教学。预先把学生分成几组,每组选择2~3个题目,之后收集资料、制作PPT、充分备课。课堂上每组选出1~2个学生,上讲台利用15~25分钟的时间对特定题目进行讲解,讲完后其他成员可以提问,相互讨论。通过以上教学环节,本是一些繁杂的内容从不同讲解者的不同风格再现出来,课堂气氛积极活跃,讲授内容丰富多彩。同时讲解者完成了选题目、制作PPT及备课讲课等全过程,这对即将毕业的学生是一个展现自己、锻炼自己的好机会。

3.教学过程中适当展示实际器件或相关案例。光纤通信是一门要求理论与实践相结合的课程。除了规定的实验课外,在理论教学过程中应该注意理论与实际相结合。在理论教学过程中,涉及一些实际光学元件和设备时,比如,连接器、耦合器、光纤光栅和激光器等,课堂上尽量展示实物及说明书,并说明其在通信网络中的具置和作用。不仅可以活跃课堂气氛,还可以巩固教学内容,留下深刻印象。比如,设计光纤分类和工艺等内容时,我们尽量引入许多国内外的著名企业并展示其相关光纤产品。我国已拥有长飞、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、汇源等光缆企业及特发、成康、北康、侯马、富春江、天虹、宏安、华伦、华达、华新、港龙、通鼎、西古、法尔胜等一大批骨干企业。2006年,国内市场光缆总量达2000万芯公里,出口光缆470万芯公里,总产销2470万芯公里以上。2000~2012年,我国光纤需求量增加了整整24倍,年增长率达30%。2006年中国光纤需求量仅占全球的25%左右,至2012年,这一市场份额已超过了50%。光缆总体技术水平已达国际先进水平,主要企业的主要产品指标领先国际先进水平,产品种类规格基本齐全(海底越洋光缆尚差)[5]。

4.概念与其背景相联系。每一学科与每一门课程都具有相应的概念和理论。其中一些现象的发现、一些概念的提出有其历史背景和条件。在光通信,特别是光孤子通信属于这一类,孤子这个名词首先是在流体力学中提出的,其概念可以追溯到1844年英国工程师SocttRussel在《波动论》中记录的一段于1834年8月在爱丁堡一戈拉斯高运河上的一次经历。讲授该内容时,我们抓住其独特的历史,回顾一下当年的发现,活跃课堂气氛,形象准确地理解概念。

5.理论分析与科研成果相联系。在教学实践中应用科技论文,可以使学生对教学内容掌握得更好,同时对科技论文的查阅、内容格式和写作等进一步了解,对以后毕业论文,乃至科研工作有一定的引导作用。对科技论文的选取要注意以下几点:文章的主题符合课程相关内容;科技论文的难度要适当;科技论文作者及其单位在行业有一定的影响力;最后,科技论文内容为该领域研究热点[2]。比如,讲授完光纤结构、制造工艺和传输理论之后,组织学生学进延(烽火通信科技有限公司)的《S-C-L三波段传输新型单模光纤的设计和研究》和专利《一种新型低色散光纤》[3]。通过分析科技论文巩固所学知识,进一步理解提出问题、解决问题,并把成果撰写成科技论文或申请专利的整体过程,提升学生的科学素养,培养学生综合能力。

6.实验、课程设计和仿真模拟。在实践教学环节,我们针对性地开设了12个典型实验。除此之外,结合理论与实践,设置了计算机仿真的课程设计内容。仿真是利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验研究存在的或设计中的系统[6]。很多情况下,因受到实验条件限制,光纤通信中经实际操作,用实验结果证实和分析的内容有限。此时,我们可以学习和利用仿真技术,主要是利用一些光纤通信领域功能较强的模拟软件设计光纤通信器件和光纤通信系统。对光纤通信网络的模拟,参数调整和结果分析加深对实际通信网络的了解,分析其存在的问题,提出解决方案。

三、结语

光通信论文第2篇

(一)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。

(二)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。

(三)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。

(四)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。

(五)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。

(一)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。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(二)光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(三)全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

三、结语

光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重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来。

参考文献:

[1]辛化梅、李忠,论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报(自然科学版),2003,(04)

[2]毛谦,我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

[3]王磊、裴丽,光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4):59-60.

光通信论文第3篇

光通信在最近几十年的发展

光通信技术中最有发展前景的当属光纤通信技术了,在最近几十年来发展最好最快的也是光纤通信技术。光纤通信技术的发展经历了三代,从工作波长为0.85μm的多模光纤通信逐渐发展为工作波长为1.3μm的单模光纤通信,并在此基础上发展到工作波长为1.55μm的光纤通信系统,这些年的进步很好的解决了光通信系统的色散问题。不仅如此在这些年光源也放上的很大的变化,发生了从发光二极管到半导体激光器的变化。半导体激光器的出现大大的提高了传输信息的效率,而且半导体激光器与二级发光体比较具有更高的功率和更长的使用寿命。光纤和光源的发展大大的缓解了信息衰减和色散的问题,加大了光纤的通信容量,提高了光纤通信的效率。另外在光网络协议方面也有了很大的发展。目前的技术种为了方便用户使用图像、数据、语音等业务,目前的重点是宽带接入网建设。宽带接入包括光纤、无线、同轴电缆和xDSL这几种方式,这些主要是基于分组交换方式的接入,其中以光纤接入为主。光纤接入分为有源方式接入和无源方式接入两种,即利用SDH或PDH为传输通道和无源光网络方式,光纤的非线性问题随着光纤放大器的广泛应用而逐渐显现出来。光纤的非线性主要指四波混频效应、自相位调制效应、交叉相位调制效应、受激喇曼效应、受激布里渊效应等。其中一些效应会使得系统的技术指标恶化,使得信号脉冲展宽、波型畸变、信号之间串扰。通过合理的使用某些非线性效应,我们可以研制出新型的光器件。

光通信技术的发展前景

1光纤通信技术的发展前景

为了更好的建设下一代网络就必须得构建一个拥有巨大传输容量的光纤基础设施,而由于光缆高达20年的寿命以及过高的造价,光纤基础设施的设计和构建必须具有前瞻性,应该结合设备和系统技术的发展趋势来设计。同时由于下一代电信网对容量的高要求以及频率的高宽度,这一代的光纤性能已经无法满足需求,必将被淘汰,那么开发新一代的光纤将势在必行。在G.652.A光纤的基础上进行改进并取得一定成果的G.652C/D光纤很好的解决了色散斜率的问题,减低系统成本,而且能实现更长距离和更大容量的传输。基于这些原因,具有更长使用寿命的新一代光纤必将得到更好的发展。

2波分复用系统的发展前景

光通信论文第4篇

就目前的网络发现趋势来看,网络的综合化、集成化、智能化和高可靠性已成为必然的发展趋势。但是,目前基于电的时分复用方式技术已经到达瓶颈,但是光纤的可用带宽只利用可利用的不到1%,其潜力是很大的。单就基于光路的波分复用(WDM)来讲,目前的商业水平可达到270左右,研究实现的水平1000左右,理论可同时传播360亿路的电话。波分复用的在目前的研究水平上,理论极限大约是15000个波长。国外已有相关人员在一根光纤中传输了65536个光波,这充分说明了密集波分复用的无限可能性。我们有充分的理由相信,以后在光路方面的发展,将会使光纤通信技术更上一个台阶。

2光纤通信网络技术业务趋势

可以说IP技术改变了我们的生活,其依赖的光纤通信技术更可以实现我们更多的梦想。IP技术的核心是IP寻址,是基于TCP/IP协议,其中最主要的两个协议是IP协议和TCP协议,这两个协议保证了信息在网络中的可靠传输。未来的IP业务将承载的不只有文字,更有图像视频,构成未来网络的基础,实现一种基于光纤的智能化网络平台,以满足人们对网络的不同程度的需求。以IP技术为主流的数据业务,将会是当今世界信息化的发展方向。现在几乎已经把能否有效支持IP业务作为一项技术能否长久的标志。目前IP技术已经相当成熟,要拓展更多的IP业务,无疑需要网络开发商创造出性价比更高的低廉传输成本。光纤通信技术能很好的满足这方面的要求。因此,光纤网络技术将会是现代IP业务发展的基础和方向。

3光纤网络通信技术发展方向

从30多年前光纤的问世开始,光纤的传输速率就在不断的提高。有统计表明,在过去的10年中,光纤的传输速率提高了100倍左右。预计在未来的十年,还将再提高100倍左右。IP技术使得三网融合,包括通信网、有线电视网和计算机网络,成为可能。这就需要更高速可靠的信息传播途径,因此,必须让传递信息的介质能够支持这些业务。就目前来看,互联网的通信基本上可以分为三类:人与人,如IP电话;计算机与人,如网页服务;计算机与计算机,如邮件。这些通信对网络的要求也不尽相同。因此,建立一个全新透明的全光路网络就会是此类技术发展的必由之路,我们称之为光联网。这不但会使传统的互联网业务更加可靠便捷,而且会促进一些无法预料到的新业务产生。不难想到,基于光路的波分复用(WDM)技术,将会是未来光联网道路上的先驱。光联网将会将会实现以下几个基本功能:1)超高速的传输速率;2)灵活的网络重组;3)网络层的透明性,对下层网络传输机制透明;3)更易的扩展性,允许网络节点和数据量的不断增长;4)更快速的网络恢复速度;5)同时实现光路和应用层的联网,使其有更健壮的物理层恢复能力。鉴于光联网的巨大优势和潜力,目前一些发达国家已经投入了巨大的人力、财力和物力对其进行研究和实施。光联网将会是电联网以后又一个互联网的革命。这不光对我们国民经济发展有重要意义,而且对国家的信息安全有着重要的战略意义。我们能够预测到,在不久的将来,随着光纤通信网络技术的迅速发展,人们的通信能够朝着传输速率更高、信号更加稳定的方向发展,人们在各种复杂情况之下的通讯要求也能够不断地得以满足。

4结语

光通信论文第5篇

随着网络的发展,大量的信息进行发送、传输、接收使信息传输操作面临严峻的形势。我国正在建设信息高速公路,综合考虑传输速度快、信息量大、出错率小等因素,光纤传输最为适合。光纤全称光导纤维,由玻璃或者塑料制成的纤维,由包层、内芯和树脂涂层三部分组成,每根光纤内芯很细,由包层保护,光纤聚集在一起形成光缆。光纤又分为单模光纤和多模光纤。光纤通信采用光波传输,通信带宽大、抗干扰性好和信号衰减小等优点,成为了现在主流传输方式,它是一个庞大的系统,由每一部分协调运行。

2 光纤通信技术的发展史

近几十年来,通信技术发展迅速,随着通信技术要求越来越高,光纤通信具有带宽高、出错率小、传输快速等特点,使其逐渐走进人们视野,成为应用最广泛的通信技术。目前,我国主干网基本上也都是光纤通信,但仍存在一些不足。为了更好、更安全的通信,我们需了解光纤通信技术的发展史。光纤通信技术起源于国外,20世纪五六十年代,开始研制出光纤,但那个时候光纤的损耗高达每千米358分贝。后又经过英国科学家几年的研究,研究出理论损耗可以减少到每千米19分贝的新型光纤。接着日本也开始研究光纤,但还是没能达到最低损耗。最后,康宁公司采用粉末法研制出了每千米损耗20分贝的石英光纤。最近,掺锗石英光纤损耗降到了每千米0.2分贝,已经达到了石英光纤理论上提出的最低损耗极限。

3 光纤通信技术

3.1 光纤通信技术概述

光纤采用光波通信,光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用全反射原理来传输信息的材料。光纤的发射装置的一端采用发光二极管或者一束激光将光脉冲传输至光纤,另一端接收装置采用光敏元件检测脉冲信号。光纤又分单模光纤和多模光纤,单模光纤的直径在8um-10um之间,多模光纤的直径有50um和62.5um两种。两者相比,单模光纤的传输距离更长。

3.2 光纤通信技术的特点

3.2.1 传输带宽高、容量大

光纤与双绞线和同轴电缆相比,其传输带宽高及信息容量大。带宽高和光纤的直径没有直接关系,即:不会由于光纤的直径大而带宽高 。随着光纤通信系统各个终端设备技术的改进,与密集波分复用技术结合应用,使得光纤的通信带宽高及信息容量大。

3.2.2 损耗低,传输距离长

在光纤、双绞线和同轴电缆三种传输介质中,光纤的传输损耗最低。由于损耗低,那么传输的距离相对而言也就长。减少了通信系统中的中继器使用量,从而降低了布置整个系统的成本,直接给运营商带来更好的经济利益。

3.2.3 抗干扰性好,保密性强

光纤以石英为材料制成,石英有较好的绝缘性、抗腐蚀性,从而抗电磁波干扰性强,不会形成接地回路。一般电磁波传输容易泄露信息,从而保密性差,而光纤基本上不会发生串扰现象,保密性强。光纤在通信中,受环境影响极小,可见光纤适用于强电领域。光纤还有质量小,轻便,布网方便,成本低,原材料石英丰富,耐高温等特点。

4 现代光纤通信技术的现状

21世纪,光纤通信技术快速发展起来。光纤通信技术主要是引入了光纤接入网技术和波分复用技术,从而大大的提高了通信的质量和安全性。

4.1 光纤接入网技术

光纤接入网技术是光纤通信技术一个全新的领域,来实现信息快速和高速传输,满足了人们生活的需求。光纤接入网技术由宽带的主干传输网络和用户接入各部分组成。光纤接入网技术的关键环节或者最后一个环节就是用户接入技术。要想所有用户实现信息的高速传输,满足用户的带宽需求,用户接入技术主要是对接入网的用户终端而言,通过该技术为用户提供方便,方便为用户提高不受限制的宽带,来满足用户需求。光纤接入网技术除了为网络通信主干网负责数据传输外,还负责网络中所有用户接入网络的用户接入技术。目前,根据光纤宽带的接入位置,来进一步区分光纤,主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等类型。首先,介绍光纤到户技术,简称FTTH。光纤到户技术主要在光纤宽带接入方面来提供全光的接入方式。光纤到户技术利用光纤带宽的特点,先收集宽带信息,接下来整理处理宽带信息,最后传输宽带信息。通过这样的操作来给用户提供所需要的带宽,来满足用户上网需求和信息传输需求。可见,光纤接入网的最后一个环节是光纤到户技术。根据光纤到户技术不同的应用来看主要分为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术两种形式。光纤有源接入技术实际上就是点到点的P2P技术,其主要为用户可以实现用户PC到服务器终端的直接连接,P2P可以实现高带宽接入;光纤无源接入技术则为一点到多点的XPON技术。传统网络通信方式一般都具有通信瓶颈的问题,光纤接入网技术能够很好地解决这个问题,能够满足主干网络或者核心网络的传输通信信息量。为了更好地满足用户和网络的传输需求,通常光纤接入网技术会结合SDH. ATM等多种技术混合使用,产生GPON、APON和EPON三种技术。一般而言,在电路交换性的业务通常使用GPON技术;只在信息传输过程中起到点对多点的连接作用的是EPON;相比较而言APON技术相对复杂,其用的比较少。

4.2 波分复用技术

波分复用技术是使用波分复用器,来大大降低光纤的损耗,从而来提高带宽,传输更大的信息量。波分复用技术可以使用在不同的光波频段和不同的波长,将传输的低损耗窗口分为很多个单通信管道。波分复用技术同时也在发送端装备波分复用器,利用它把不同的信号一起传送到光纤中,再利用光纤进行信息的传输。同样也在接收端安装波分复用器,其作用是把光纤中输出的信号再按不同的频率和波长进行分开处理。在接收端分离这些不同信号过程中,在同一个信道里的光波信号是独立的,从而实现不同光波信号在同一个信道里传输,即光复用技术传输。目前,波分复用技术在飞速发展,使用范围不断扩大。波分复用技术其中的粗波分复用技术,其信道间隔为20nm,采用波分复用技术中的集体发送和划分,从而实现在1260nm-1620nm范围内波长的波分复用。采用此技术能够大大降低光器件的成本,从而提高运营商的经济利益,同时也在很大程度上提高了信道容量。因此,波分复用技术得到了很多运营商的好评并得到了很大程度的应用。

4.3 光放大技术

在光纤接入网技术和波分复用技术两个技术成熟的同时,为了更好地通信,进一步引入光放大技术,光放大技术主要是采用光放大器对光信号进行放大加强。光放大技术很大程度上促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的快速发展。在放大传信号之前,应该进行OEO变换,即:光电变换及电光变换。

5 总结

光通信论文第6篇

通过这一实验可以观察当偏置电流变化从而改变弛豫频率时,高速光纤传输系统的性能变化情况[8],仿真模型如图3所示。图3中,Ith=33.45mA,τsp=1ns,τph=3ps,I0=IB=40mA,Sequencelength128bits,Samplesperbit512。仿真结果:在直接光强度调制下弛豫频率与有源区内的电子寿命和谐振腔内的光子寿命的关系为(3)根据仿真模型设定的参数可以得到弛豫频率fres≈1.3GHz。图4给出了系统性能与调制频率的关系。当调制频率为1.3GHz时如图4(a)所示;当调制频率为5GHz时如图4(b)所示。由图4可看出,当调制频率高于弛豫频率后,系统性能严重变坏。

2掺铒光纤放大器(EDFA)实验

本研究用于分析EDFA的频率特性和噪声性能[9],仿真模型如图5所示。在仿真模型中掺铒光纤参数:Length7m,Corera-dius2.2m,Ermetastablelifetime10ms,Erdopingradius2.2m,Eriondensity1e+025m3,Numericalaperture0.24。仿真结果如图6所示。图6中,(a)为CW激光器的频率与EDFA增益的关系曲线,(b)为信号输入功率与EDFA增益曲线,(c)为功率噪声曲线。光接收机实验光接收机主要的性能指标是灵敏度和动态范围。本研究的目的是了解光接收机灵敏度与误码率的关系及灵敏度与最小输入功率的关系[10],仿真模型如图7所示。

3WDM系统实验

波分复用是光纤通信系统扩大传输容量,提高传输速率的主要途径之一,仿真模型如图9所示。图9中,利用Mach-Zehnder调制器进行外调制,16路复用,光发射器参数:Bitrate40Gb/s。线路由50km单模光纤与10km色散补偿光纤构成循环单元,采用掺饵光纤放大器。解复用器参数:Bandwidth8e+010Hz,Depth100dB,FiltertypeBessel,Filterorder6。图10为WDM系统实验仿真结果,图中给出了解复用器之前光纤线路之后的光谱图,图中较低的部分为噪声部分。

4结束语

光通信论文第7篇

光纤通信是一种以光线为传媒的通信方式,它主要利用光波实现信息的传送。光纤通信技术最基本的系统组成有三大板块,主要有:光的发射、接受和光纤传输。该通信系统可以单独进行数字信号或者模拟信号的传输,也可以进行类似于多媒体信息和话音图像多种不同类别的信号的混合传输。光纤通信的基本特征如下。1.1宽频带,大容量在光纤通信技术中,光纤可容纳的传输带宽高达50000GHz。光源的调制方式、调制特性以及光纤的色散特性确定了光纤通信技术系统的容许频带。比如说,有一些单波长光纤的通信系统,通常使用的是密集波的分复用等复杂一些的技术,从而避免通信设备存在瓶颈效应等电子问题,促使光纤宽带发挥积极的效应,增加光纤传输的信息量。1.2抗干扰光纤通信有一个特别好的优点,就是它拥有极强的抗电磁干扰能力。由于光纤通信的主要制作原料——石英,具有极强的绝缘性、抗腐蚀性,所以光纤通信具有极强的抗干扰能力。光纤通信也不会受到电离成的变化、太阳黑子的活动和雷电等电磁干扰,更不会在意人为释放电磁的影响,石英为光纤通信技术带来了巨大的优势。光纤的质量轻、体积小,既能有效节省空间又能保证安装方便。而且,制作光纤的原始材料来源丰富,成本低廉,温度稳定度高、稳定性能好,所以使用寿命一般都很长。光纤通信优势明显,促成了光纤通信技术在现代生活中的广泛应用,并且这个应用过的范围还在不断的拓展。

2光纤通信技术发展特点

2.1扩大了单一波长传输的容量

当今社会仅单一波长传输的容量就高达40Gbit/s,并且相关部门在这个基础上已经开始研究160Gbit/s的传输技术。在研究40Gbit/s以上的传输技术时,应该对光纤的PMD做出具体的要求。2002年,美国优先在LTU-TSG15会议中提出了将新的光纤类别引入40Gbit/s系统的倡议。并且认为在PMD传输中一些问题有待探讨。我们坚信在不久的将来,举世瞩目的专门的40Gbit/s的光纤类型将会出现。

2.2超长距离的传输

在传输网络的骨干中,理想的传输形式莫过于无中继的传输。迄今为止,一部分公司正在采用的技术是色散齐理,它能够实现:最短2000千米至最长5000千米的无电中继类型的传输。另一部分公司正在不断改进,提升完善光纤指标,应用拉曼光,放大光传输距离的延长。

2.3适应DWDM运用

普遍应用的是32×DWDM系统,64×和32×10Gbit/s的系统正在研发中,已经取得了不小的进展。DWDM技术得到了广泛的应用,各研究机构必须加强光纤非线性标准的严格控制。最新推出的ITU-T技术很好地针对光纤制定了测试方法标准,完成了非线性属性的标准。明确非线性的测试指标,提出有效面积的相应指标,尤其要完善光纤的非线性的特性。

3光纤通信发展现状

3.1普通光纤发展现状

我们最常见的光纤就是普通光纤。光通信技术的进步,系统逐步发展,单一波长信息容量和光中继距离的加大G652光纤的性能产生了进一步提升的可能,表现在不同的区域,一种符合ITUTG654规定截止波长的单模光纤,还有符合G653规定的单模光纤,做出了发展性完善。

3.2核心网发展现状

我国的几大干线已经全面地采用了光缆,多模的光纤遭到合理淘汰,全面实施单模光纤。常用的有G652和G655两种光纤。G653在我国初步使用后,今后不会继续发展。G654也因为不能实现该种通信方式系统容量的大幅度增加,因此从来没有使用到我国陆地光缆中。干线光缆主要在室外,多数使用分立光纤,这些光缆中的旧式结构已经停用。

3.3接入网光缆发展现状

接入网的光缆具有分支多、距离短、分差频繁等特点,通常通过增多光纤芯数的方法来增加网容量。由于市内管道的管道内径一定,结合光纤的芯数增多和集装密度的增大减轻光缆重量,缩小光缆直径十分重要。接入网通常采用的是G652单模光纤或者是G652C低水峰的单模光纤。后者在我国只有少量投入使用。

3.4室内光缆发展现状

室内光缆通常需要能够满足不同的要求,具备多种功能。比如说数据、话音以及视频信号的传送,还可能在遥控和传感器中得到应用。IEC的电缆分类中,指出了室内光缆。它至少要包括两大部分,即局内光缆与综合布线。综合布线的光缆一般布放在室内的用户端,主要用途就是供用户使用,因此必须要全面考虑到它的易损性。局用光缆主要布放在中心局以及其他各类电信机房内,布放的位置相对固定。

3.5通信光缆在电力线路内

光纤只是一种介电质,光缆却可以是一种全介质,而且是完全无金属的。这种全介质的光缆将会成为电力系统中最理想的线路。在电线杆的敷设中普遍应用两种全介质光缆的两种主要结构:一种是用于架空地线的缠绕式的结构,另一种是全介质自承式的结构。因为全介质自承式的结构可以单独地布放,适应范围广,在我国当下的电力系统改造过程中得到了广泛实施。国内已经生成许多种类达到市场要求的ADSS光缆,但是在其产品的结构和性能等方面还需要更进一步的完善。

4光纤通信的主要应用形式

在光纤通信的各种应用形式中,最普遍最常见的就是电子公文。当代社会的信息化逐渐发达,网络用户需求不断上涨,无纸化办公成为一种时尚。这就出现了电子公文。

4.1电子公文与纸质公文的共性和差别

纸质办公是一种传统的办公模式,在历经了多年的传承之后,在为人们传递信息的同时也暴露出了许多的问题,类似于容易流失,耗费资源,流转较慢等。电子公文的产生就有了很大的区别。虽然两者都是信息流传的载体,但是电子公文具有显而易见的优越性。现代化信息社会必须有无纸化,在此基础上朝着网络化、信息化、科学化、自动化、智能化的趋势快速发展。

4.2电子公文的必要性

传统观念认为电子公文要应用计算机操作,十分不便,更加依赖于直观的纸质公文,但是纸质公文存在严重的资源浪费、信息遗失和字迹模糊等缺陷,所以,电子公文代替纸质公文始终是必然的趋势。相对于纸质公文在日常工作中的收文登记,承办传阅过程中对手工以及腿功的依赖,以及在领导外出时,公文传递的不便,电子公文只需要一台电脑和一根网线就能够轻松地解决问题,而且保证省时省力,可复制,可粘贴,可备份,超值又有效。利用空间小,保存时间久,受外界因素影响小。

4.3电子公文技术问题

电子公文要想能够实现无纸化的办公条件,必须依靠人们的共同努力,制造出一套良好的、完善的、实用的管理制度,保证电子公文的高效性和安全性,避免公文的非法泄露。电子公文是信息传播的载体,是传递讯息的渠道,随着现代化办公水平的提高,电子公文的质量也必须精益求精。所以,必须明确电子公文的几项专业技术,抓住进步的空间。电子公文不能满足于现有的硬件配置。在软件设计方面存在功能上、安全性、操作中的缺陷。实际应用过程中,计算机操作人员的技术掌握和应用能力不到位。软件的后续升级不及时,其他软件系统的兼容性存在问题。

5光纤通信的发展与展望

就光纤通信的具体应用的详细分析,让我们更好地了解了光纤通信技术。光纤通信技术已经成为现代化信息时代的必要性存在。现在从关键点回复到光纤通信的全局考虑,光纤通信的未来发展趋势十分可观。可发展的趋势涉及很多领域,下面就让我们进入深入详细的探讨。

5.1光网络智能化

光网络智能化的实现是在光纤通信技术当中十分关键的研发方向,在光纤通信技术将近40年的发展历程中,传输一直占据着主要地位,成为光通信技术的干线。伴随着计算机技术的连续进步和发展,完美地将通信技术与计算机技术结合起来,促使网络技术发生更高层次的发展和进步。现代光网络在实现传输的同时,结合了连续控制技术、自动发现能力和更加完善实用的保护和恢复功能系统,真正实现了光网络的智能化。

5.2全光网络

全光网络是光纤通信技术在发展过程中的最高层次,是光线技术发展到顶端的最理想阶段,也是未来通信网络将要发展成为的最终目标,也就是说未来的通信网络就是属于全光的时代。原始的全光网络对于实现节点处的全光化虽然是可操作的,但是在各网络节点处采用的仍然是电器件,这就会阻碍光纤通信容量的稳步提升,所以,全光网络就是光纤通信网络不断发展的终极目标。

5.3光器件集成化

在光电子器件发展的过程中,追求的就是光器件集成化的真正实现。考虑到全光通信网络实现过程中的关键点,器件的集成十分重要,器件的集成更是全光网络通信技术的核心技术。将检测器、激光器、调制器和其他类型的集成芯片集成到一个芯片中才能完成光子集成芯片的制造。这些集成是通过往不同材料的各种薄膜介质表层上的连续沉积来实现的,主要应用的材料有磷化铟和砷化铟镓等等。这是一种十分复杂的技术,但是由于传统互联网接入技术有限,接入带宽不足,以及现代互联网多媒体的发展需求,单纯地通过改良设备来扩大宽带,提高速度的做法是很不现实的,我们必须实现光器件的集成,从而保证光纤通信的发展核心坚固扎实。

6结语