浅谈光纤通信技术的现状与发展趋势

浅谈光纤通信技术的现状与发展趋势 目 录 一. 标题……………………………………………………………1 二. 中英文摘要…………………………………………………………1 三. 关键词………………………………………………………1 四. 引言…………………………………………………………3 五. 正文…………………………………………………………4 5.1第一章 光纤通信的技术特点………………………4 5.2第二章 光纤通信技术的发展现状………………6 5.2.1光纤通信技术在有线电视网络中的应用………6 5.2.2光纤通信技术的现状…………………………7 5.2.2.1 波分复用技术……………………………7 5.2.2.2 光纤接入技术…………………………7 5.2.2.3 光纤通信技术中光传输与交换技术的融合技术需要 进……………………………………………………………8 5.3第三章 光纤通信技术的发展趋势………………………8 5.3.1 要促使光接入网通信技术得到进一步发展…………8 5.3.2 要加大新一代的光纤在光纤通信技术中的应用………9 5.3.3 要向超高速系统的发展………………………………9 5.3.4 要向超大容量WDM系统的演进………………………10 六(结束语…………………………………………………………11 七.参考文献…………………………………………………………12 0 浅谈光纤通信技术的现状与发展趋势 摘 要 众所周知，21世纪是信息化社会，在信息社会中各种多样且复 杂的信息主要靠光纤通信技术这个传输媒介，光纤通信技术目前正在 成为越来越被人们认可的一项通信技术，它在日常生活中发挥着越来 越重要的作用，它除了服务大中型企业以外，还与我们每个人的生活 息息相关，在当今这个飞速发展的通信时代，光纤通信技术成了国民 经济的重要支柱产业，同时它也是全球新一代信息技术革命的重要标 志。近年来，随着光纤通信技术的发展，相信光纤通信技术会有更多 的发展机会，通信能力得到提高的同时，光纤通信技术的应用范围也 会进一步加大。 下面是我对于光纤通信技术的发展与趋势的一些观 点与看法。 关健词:光纤通信技术 现状 发展趋势 Abstract As everyone knows, twenty-first Century is the information society,the information society in a variety of diverse and complex information mainly depends on the transmission medium optical fiber communication technology, fiber optic 1 communications technology is becoming more and more recognized by people of a communication technology, it in daily life plays an increasingly important role, in addition to its services to large and medium-sized enterprises, and we also everyone's life, in today's rapidly developing era of communication, optical fiber communication technology has become a pillar industry of the national economy, at the same time it is also the world a new generation of information technology revolution is the important sign of. In recent years, with the development of optical communication technology, optical fiber communication technologies that will have more development opportunities, communication capability is improved at the same time, optical fiber communication technology application scope will be increased further. Below is I for the development of optical communication technology and trend of some views and opinions. Key words: optical fiber communication technology , status, development trend. 2 引 言 什么是光纤通信,光纤通信有哪些特点,光纤通信有哪些应用呢, 1.光纤通信解释 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 光纤通信有以下特点:(1)频带极宽,通信容量大;(2)损耗低,中继距离长;(3)抗电磁干扰能力强;(4)无串音干扰,保密性好。 3.光纤通信的应用 3 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。 第一章:光纤通信的技术特点 在讨论光纤通信的现状与发展趋势之前，先具体来了解下光纤通信的技术特点。 (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降低。 4 (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,也不受人为释放的电磁干扰,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。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。 (4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。 除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其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。 5 第二章 光纤通信技术的发展现状 1(光纤通信技术在有线电视网络中的应用 20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。 有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV 大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。 6 现在光通信网络的容量虽然已经很大,但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断发展,作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力,推动通信网络的继续发展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的发展。 2.光纤通信技术的现状 上世纪光纤通信技术在全球问世以后，全球整个的信息通讯领域发生了很大的变化，可以说是一场本质性的、革命性的变革，这场变革给通信领域带来了两个变化:一是光纤通信技术以光波作为信息传输的载体，二是光纤通信技术以光纤硬件作为信息传输媒介。就光纤通信技术现状而言，有以下几个方面: 2.1 波分复用技术。光纤通信技术中光波分复用技术，即WDM，充分利用了单模光纤低损耗区的优势，获得了大的带宽资源。波分复用技术基于每一信道光波的频率和波长不同等情况出发，把光纤的低损耗窗口 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 为许多个单独的通信管道，并在发送端设置了波分复用器，将波长不同的信号集合到一起送入单根光纤中，再进行信息的传输，而接收端的波分复用器把这些承载着多种不同信号的、波长不同的光载波再进行分离。 2.2 光纤接入技术。现存光纤通信技术中的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90,以上)、原始落后的模拟系统。两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为制约全网进一步发展的瓶颈。唯一能够根本上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光接入网。过去几年间，网络的核心部分可以说是变化最大，用翻天覆地几个字来形容一 7 点都不为过。光纤接入网技术是一项很重要的技术，之所以说它重要，原因很简单，就是它能给越来越多的大中型企业和普通用户提供便利，满足了当前人民群众对通信的需求。 2.3 光纤通信技术中光传输与交换技术的融合技术需要改进。目前，光纤通信技术中光传输得到了一定程度的发展，光纤通信技术的交换技术也得到了一定程度的提高，光接入网通讯技术的发展、网络的核心架构也得到了翻天覆地的改变，然而如何使光接入网技术中的光传输与交换技术进行有效融合就成了摆在通信行业面前一道必须解决的难题。 第三章 光纤通信技术的发展趋势 近年来，特别是近十几年来，我国通信行业在政府的支持下，在通信行业的集体努力下，通信技术获得了突飞猛进的发展，取得了一个又一个的成绩。然而通信行业的管理体制改革还要继续，决不能裹足不前，而要趁着电信市场的逐步全面开放，大力发展光纤通信，力争光纤通信的发展再现新局面。 3.1 要促使光接入网通信技术得到进一步发展。现存技术上的接入网依旧是双绞线铜线的连接，仍然是原始的、落后的模拟系统，而网络中的光接入技术的应用使其成为了全数字化的，且高度集成的智能化网络。通信行业要高度发展智能化网络系统，大力发展光接入网通信技术，只有我们的通信行业的这项光纤通信技术得到提高了，才 8 能在日常工作中最大程度降低维护费用，减少故障率的发生。另一方面，随着用于新设备的开发和新收入的不断增加以及与本地网络相结合，可以大大减少节点数目，扩大覆盖面范围。通信行业要做的工作还有很多，要倡导建立光网络，最大化的利用光纤本身的一些优势特点。为多媒体时代的到来做好准备。 3.2 要加大新一代的光纤在光纤通信技术中的应用。在目前普遍需求的干线网和城域网的背景下，基于不同的发展需要，已经发展出了两种新一代光纤——非零色散光纤和全波光纤，可以说在通信技术这个行业有了一定成就，但是我们决不能自满，要向更高的目标迈进。经验告诉我们:要想使通信行业得到大发展，大跨越，就必须重视新一代光纤技术的研究和开发。在新形势下，新一代光纤的研究和开发可以说是当务之急，它也是新一代网络基础设施建设工作的一个重要组成部分。当前，我们注意到这样一个现象，那就是IP这个业务量在迅猛增长，通信行业中的三网之一电信网正向新的目标发展来满足不同用户的不同需求。传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前，为了适应干线网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光纤(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。通信行业要描准更高的目标，研究和开发出更好的成果来，不断满足各行业和人民群众的需要。 3.3 要向超高速系统的发展。从以往通信行业的发展历史来看， 9 不管是国内还是国外，网络传输速度永远赶不上网络容量的需求。要想基本满足各行业和人民群众日益增长的对网络传输速度的需求，就要大力发展网络容量。那么如何发展网络容量呢,传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每比特的成本大约下降30,,40,，因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。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。所以一定要提高光纤通信系统的传输速度，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。 3.4 要向超大容量WDM系统的演进。采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1,，99,的资源尚待发掘。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。波分复用系统之所以受到欢迎，是因为它有着广大用户特别喜欢的诸多优点:一是 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现在它可以充分利用光纤的巨大带宽资源，迅速使容量扩大，短时间就以实现扩大几倍至上百倍的效果，二是在大容量长途传输时，它可以节约大量光纤和再生器，从而大大降低了传输成本。另一方面，波分复用系统与信号速率及电调制方式无关。在引入宽带新业务方面，波分复用系统可以说是起着方便手段的作用，与此同时利用WDM网络实现网络交换和恢复渴望实 10 现未来透明的、具有高度生存性的光联网。波分复用系统技术有其自身的优点:比如说在实用方面，还有就的传输容量也很大，但总的说来，它的系统还是有不少缺点:比如说在系统的灵活性和可靠性方面，它与光联网比较起来就差的很多。还有它的系统基本上是以点到点通信为基础，这些都足以说明波分复用系统技术需要进行大的改进，大的提高，不能只看到它的优点而不进行大的改革。要努力发现光联网自身的优势，投巨资、下大力气在光联网这个前沿领域进行研究和开发，早日让光联网这个朝阳产业造福于人类，造福于社会。 结束语 光纤通信技术是通信技术领域中很重要的现代信息传输技术，各行各业的人们利用它给人们带来的便利实现了自己的目标，在全球通信领域及相关行业在全球处于非常低迷的状态时，我国政府出台了一系列政策，对光纤通信技术领域这一朝阳产业进行扶持，通信行业也不断在光纤通信技术方面积极探索。我们有理由相信，随着各级政府和通信行业的共同努力，光纤通信技术一定会得到大大提高，各行各业的人们也一定会从光纤通信中得到更大便利。通过选修这门课，使我学到了很多关于光纤通信方面的知识，对于今后通信行业的发展也有了一个比较理性的认识。 参考文献 11 1(中文参考文献 1.何丽华,王晓梅. 光通信技术的新飞跃[J]. 网络电信,2004. 2.李学梅. 论光纤通信技术的现状及发展. 山东师范大学学报,2005. 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