光纤通信的概念
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光纤通信的概念范文第1篇
【关键词】光纤通信；波分多路；光纤色散；新技术；应用前景
随着科技的不断进步，人们对物质和文化的要求不断提高，如今我们的社会即将进入4G时代，人们对网络的要求越来越高，光纤通信技术光纤通信自从问世以来，给整个通信领域带来了一场革命，它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。在现代社会，光纤通信越来越多地与另一种通信方式―计算机通信联系在了一起，二者一同成为办公自动化，局域网办公，网络资源共享，社区网络通信甚至是建设信息高速公路的核心技术。这两种技术也成了当下的热门研究课题。
一、主要目标与工作
本文首先是对什么是光纤的介绍，主要特点和概念，现实生活中光纤通信技术的应用，光纤的几种主要分类方式以及其主要的性能，光纤通信新技术的理论研究和主要特点及其方面的概念，其中主要包括光纤通信波分复用技术、光纤接入技术以及光传输与交换技术，还有对光纤通信新技术的应用前景的研究，通过在对信息业务种类和数量需求的增长趋势调查分析现代通信中的一些需求、通信扩大建设对光纤技术发展的原则性要求分析、光纤通信新技术近年研究实验和应用的进展趋向的研究、光纤通信在各种通信网中应用各有不同的考虑等各方面的研究去了解和探讨光纤通信技术的发展和应用前景的研究
二、光纤通信
（一）光纤通信的概念
1.定义。所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体，必须对之进行调制，在接收端再把信息从光波中检测出来。
2.组成。主要由电端机、光端机、光纤、中继器等组成。通信是双方向的，现在仅以一个方向为例，说明其工作的主要过程。一个方向包括6个部分，即电发送侧、光发送侧、光纤、中继器、光接收侧、电接收侧。电发送侧和电接收侧属于电端机（多路调制解调设备），同理，光发送侧和光接收侧属于光端机。此外还有一些附属设备，如光纤配线架等。
3.光纤的组成。光纤是通信系统的传输介质，是由两种不同折射率的石英玻璃（SiO2）在高温下拉制而成的。作用是传输光信号，外层为包层，作用是使光信号尽可能封闭在纤芯中传输，为了将信号限制在纤芯中，必须在纤芯和包层的界面实现
（二）光纤通信的特点及其问题
1.特点。光纤通信与其它通信手段的主要区别有两点，一是载波频率很高；二是用光纤作为传输介质，其优势体现在以下几个方面：（1）信道带宽极宽，传输容量大。（2）中继距离长。（3）抗干扰。（4）保密性好。（5）节约有色金属。
光纤本身也存在一些缺陷。光纤在生产过程中光纤表面存在微裂纹，从而使光纤的抗拉强度低；光纤的连接必须使用专门的工具和仪表，光分路、耦合不是十分方便，光纤弯曲半径不能太小等，这些缺陷的影响在实际工程和维护工作中都可以避免或解决。
2.光纤通信的基本问题。衰减和色散是因光纤特性而导致的光纤通信系统的基本问题，在传输光信号功率较时，光纤的非线性效应影响则不能忽略。
衰减指的是光信号功率在光纤传输过程中的损耗，它是由光纤特性决定的，也称为光纤衰减。光纤衰减是光纤最重要的特性之一，它在很大程度上决定了在无需信号放大和再生的条件下，光发射机和光接收机之间所允许的最大距离。由于光放大器、光中继器的制造、安装及维护费用较高，光纤衰减成为整个系统成本的决定性因素之一
（三）光纤通信的分类及性能指标
1.光纤的分类。光纤主要分以下两大类：（1）传输点模数类。（2）折射率分布类。
2.光纤通信的性能指标。比特率和带宽是衡量数字通信系统和模拟通信系统的主要指标。（1）比特率。（2）带宽。（3）传输距离。（4）通信容量。
（四）光纤通信新技术
1.光纤通信新技术的特点。（1）光纤通信的优点。通信容量大；抗干扰能力强；光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；材料 来源丰富，环境保护好，有利于节约有色金属铜；安全 无辐射，难于窃听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外；光缆的适应性强，寿命长。（2）光纤通信的缺点。事物都是一分为二的，光纤通信也存在以下缺点：抗拉强度低；光纤连接困难；光纤怕水。
2.光纤通信新技术的类型。光纤通信技术从开始推出至今已推出多种不同类型的光纤形式，如短波形光纤、长波形光纤等多种光纤形式。光纤通信技术在不断的使用中逐渐代替过去的电缆通信技术成为主要也是唯一的通信技术方式，虽然在我国仍然同时使用电缆通信和光纤通信，但是在西方很多先进的国家中，光纤通信已经成为主要的通信方式，如欧美的一些国家。随着光纤通信技术推广面积的不断扩大，在一些方面的运用过冲中出现一些需要尽快解决的问题，影响了通信技术的发展。因此，研究出新的光纤通信技术将具有非常实际的意义。
三、结语
光纤通信的概念范文第2篇
关键词：光纤通信技术；超高速系统；光联网；IP业务
伴随着科学技术的进步和信息时代的到来，世界通信技术和通信方式都发生了翻天覆地的变化，致使传统的通信方式逐渐无法满足现代化社会发展需求，取而代之的是以光纤通信为主的新技术方式。这种技术方法在信息技术高速发展的新时期得到广泛的应用，不仅为人们信息交流提供了方便，还给社会经济的发展做出了重大贡献。
一、光纤通信技术概述
我国是一个人口大国，也是一个通信大国，光纤通信作为现代化通信技术领域最受关注的一部分，它正向着高速、超长传输距离以及大容量方向飞速发展。尤其是在当今网络化时代，人们对光纤通信技术的要求也在不断的提高，同时也促进了光纤通信技术的飞速发展。
1. 光纤通信技术概念
光纤通信是以光作为主要的信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。在目前的社会发展中，这种光纤通信技术的基础在于光纤、光源和检测器，在应用的过程中光纤是一个通信媒介和光纤维导体，它是有线通信的一种。光纤通信系统中，作为载波的广播频率就如同电波频率一般，不过它与电波相比较却又高出了很多，因此具备着传输速度快，工作效率高的优势。近年来的社会发展中，光纤通信技术得到了大力发展，也受到人们的高度重视，同时它的应用范围大幅度的扩大。
2. 光纤通信技术分类
光纤除了在目前按照自身制造工艺、构成材料以及化学特性进行分类之外，在实际工作中还能够按照实际工作需求和分类要求进行归纳，将其控制在两种不同的范围之中。在目前的管理工作中，按照用途我们可以将光纤通信技术分为通信用光纤和传感光纤两种，按照功能则又可以将其分为光波、整形、分频以及倍频等多种功能。
二、光纤通信技术的特点
在我国社会发展中，光纤通信技术的应用已经有二十多年的历史了，这段历史中，我国的光纤通信技术得到了大力的发展，同时也取得了辉煌的工作成绩。光纤通信本身具有着损耗低、传输速度快、传送频率高以及容量大、体积小、抗干扰能力强的优点而得到业内人士的青睐，也迎来了飞速发展的态势。截至目前，这一技术已经广泛的应用在多个工作领域当中，成为现代化社会发展中最受关注和重视的技术手段。就目前光纤通信技术的应用特点进行分析，其主要有以下几方面：
1、通信容量大
光纤通信技术相对于传统的铜线、电缆通信技术而言有着传输频率宽、传输速度快。对于单波长光纤通信技术来说，它在应用的过程中因为终端设备中连接了电子屏，因此而产生电子瓶颈效应，给传输工作带来一定的困扰和制约。为此在工作中通常都是设置了相应的技术要求，采用现代化技术手段来增添光纤的容量，以保证信息传输工作的顺利开展和进行。
2、低损耗
现如今的通信媒介选择当中，没有任何一种通信媒介能够与光纤相媲美，这主要是因为光纤本身存在着能耗低、材料损耗少的优势，它在制造和生产中不存在任何的铜以及有色金属，而是由石英构成的，为此它有效的适应了节能、环保的社会发展大势要求。这也就意味着光纤通信技术在应用中能够更好的节约材料、减少工程施工成本，提高工作效率。
3、抗干扰能力强
因为光纤通信材料都是以石英等材料组成的，它在应用的过程中本身具备着良好的绝缘性能和抗腐蚀性能，因此免去了自然界各种腐蚀物和电离子影响。同时，在目前的工作中，这一技术在应用当中能够有效的抵抗太阳变化和雷电干扰，更是避免了人为因素而引发的电磁问题。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。
4、无串音干扰，较好的保密性
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，即使光缆内部光纤总数很多，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。除了以上的显著特点之外，它还有光纤径细、较轻的重量、质地柔软、铺设方便等特性；光纤的原材料资源十分丰富，成本较低。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，同时还可以采用于在电力通信控制系统当中，执行工业监测、控制的人物，同时也越来越为广泛地被应用于军事领域。
三、光纤链路的现场测试
1、现场测试的目的
对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施，是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准，并且减少故障因素。
2、现场测试标准
目前光纤链路现场测试标准分为两个类别：光纤系统标准和应用系统标准。首先是光纤系统标准：光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。其次是光纤应用系统标准：光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。
3、光纤链路现场测试
光纤通信应用的是光传输，它不会受到磁场等外界因素的干扰，所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中，虽然光纤的种类很多，但它们的测试参数都是基本一致的。但由于光纤的特性不受安装的影响，因此在安装时不需测试，而是由生产商在生产时进行测试。
四、光纤通信传输应用展望
今天，人们使用光纤系统承载数字电视、语音和数字是很普通的一件事，在商用与工业领域，光纤已成为地面传输标准，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。
光接入网通信技术的更进一步发展。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。光接入网通信技术所要达到的主要目标有：最大程度的使维护费用得到降低，故障率得到明显下降；可以用于新设备的开发和新收入的不断增加。
五、结束语
光纤的魅力在于它有极大的宽带，随着通信技术的快速发展，光纤到户的成本已降低，在不久的将来就可达到与DSL网一样的水平，这使FTTH的实用化成为现实，所以说光纤通信将是一个新的亮点，随之在相应技术的成熟与实用化技术的支持下，FTTH的未来趋势是不可阻挡的。
参考文献
光纤通信的概念范文第3篇
关键词：电网光纤 通信技术 应用与发展
1 概述
信阳电网通信系统在过去相当长的时期内，一直依赖电力线载波和微波通信。自2005年逐步引入光纤通信技术以来，已形成基础网（光纤、电力线载波、微波系统、接入系统）、支撑网（信令网、同步网、网管网）和业务网（数据通信网络、电视电话会议系统、交换系统）组网方式。经过多年的建设，一个2.5Gbit/S的地区接入网（Access Network）已初具规模，公司内部网络将于2015年覆盖全市所有变电站及乡所等办公场所，并逐步达到2*10G传输容量等级。网络按照“分层设置，统一管理，带宽共享，分区操作”的模式建设、运行和管理，以保障通信网络的统一性和整体性；并逐步实现省调直调220KV以上站点“双光缆，双设备”接入。信阳电网目前主网构架500KV河站一座，220KV信阳站、潢川站、蓼城站、茗阳站、曹湾站、彭庄站、弦城站、沙港站、桂园站、葵花站、映山红站12座和地调端，建设一流的信阳电网通信系统光环网，任务艰巨，使命光荣。
2 数字光纤通信系统的几个基本概念
2.1 PDH准同步数字体系（Plesiochronous Digital Hierarchy）
在1990年以前，光纤通信系统一直沿用准同步数字体系（PDH），随着容量的不断增大，PDH准同步数字系统暴露出一些明显的弱点。由于PDH采用的数字复接方法是按比特异步复接，没有全世界统一的标准网络节点接口，造成国际互通困难，从而促使SDH同步数字体系应运而生。
2.2 SDH同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy）
2.2.1 SDH是将复接、线路传输及交换功能融为一体的新型传输体制。SDH同步数字体系采用以字节结构为基础的矩形块状帧结构，按字节同步复接，可以将各种速率的PDH信号映射复用进来，在高速率上采用同步复用，并建立国际上统一的标准。
2.2.2 ITU―T（国际电联）在G.701建议中规定了SDH的速率等级，同步传输模块STM-N(Synchronous Transport Module Level N)的标准速率为：STM-1：155.520Mbit/s STM-4：622.080Mbit/s STM-16：2488.32Mbit/s STM-64：9953.280bit/s。各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射、定位、复用三个步骤。
2.3 PCM脉冲编码调制系统（Pulse Code Modulation）
PCM脉冲编码调制系统属接入设备，在数字通信中把模拟信号按一定的时间抽样、量化，并用一组二进制码来表示抽样脉冲的辐值，这一过程称为脉冲编码调制。其通信的基本过程是：①发信端的任务是将模拟信号通过抽样、量化、编码后变换为由“0”、“1”码组成的PCM数字信号。②再生中继的任务是对波型进行修整和再生，最终达到提高通信质量和延长通信距离的目的。③收信端的任务是将PCM数字信号通过解码和低通滤波，还原为模拟信号。全世界有两大体系，即北美与日本的1.544 Mbit/S体系和欧洲的2.048 Mbit/s体系，我国目前采用的是欧洲系列标准2.048Mbit/s。
2.4 WDM（波分复用）、FDM（频分复用）和TDM（时分复用）
2.4.1 早在2002年，（DWDM）密集波分复用技术的引入使系统容量已达1.6Tbit/S，相当于每对光纤传输1920多万路电话信号。现代数字通信系统中实现大容量与高速化的主要手段就是采用复用技术，实现多路信号的同时传输。主要采用WDM（波分复用技术）。
2.4.2 光波分复用技术（OWDM optic Wavelength Division Multiplexing）：
是在一根光纤中能同时传输多波长的一项技术。基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），在接收端将组合的光信号分解（解复用）并送入不同的终端。
2．5 EDFA在数字光纤通信系统中的应用
2．5．1 在光纤通信系统中，随着传输速率的增加，传统的O/E/O中继方式的成本迅速增加。长时间以来，人们一直在寻找用光放大的方法来替代传统的中继方式，并延长传输距离。光放大器能直接放大光信号，对信号的格式和速率具有高度的透明性，使得整个系统更加简单和灵活。它的出现和实用化，必将引起光纤通信系统中的一场革命。
2．5．2 掺铒光纤放大器（EDFA：Erbium-Doped Fider Amplifier）是目前性能最完美、技术最成熟、应用最广泛的光放大器。在光纤通信系统中，EDFA有三种基本的应用方式,分别是功率放大器（Power booster）、前置放大器（preamplifier）和在线放大器（in-line amplifier）它们对放大器性能有不同的要求，功放要求输出功率大，前放对噪声性能要求高，而线放须两者兼顾。
2．6 半导体激光二极管（LD）和发光二极管（LED）
在光纤通信系统中，首先要将电信号转变为光信号，最常用的光源是半导体激光器和发光二极管。之所以用半导体光源，是因为：①半导体光源体积小，发光面积可以与光纤芯径相比较，从而有较高的耦合效率；②发光波长适合在光纤中低损耗传输；③可以直接进行强度调制，即只要将信号电流注入半导体激光器或发光二极管，就可以得到相应的光信号输出；④可靠性较高，尤其是半导体激光器，不仅发射功率大、耦合效率高、响应速度快，而且发射光的相干性也较好。
3 结束语
1999年，美国就正式提出了物联网的概念，欧盟在（2009）年制订了物联网欧洲行动计划，被视为“重振欧洲的重要组成部分”， 2010年我国国家传感网的设立，使物联网的发展成为了重大战略。物联网包括物与物互联，也包括人和人的互联；云计算是物联网的一个组成部分，已经成为国际新一轮的信息技术竞争的关键点和制高点。2009年10月（IBM）提出了“智慧地球”，而国际电信联盟（ITU-T）给出的物联网概念最权威，并被认为是第三次信息技术革命。在现代智能电网中，将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成新型现代化电网。而承载这些网络信息业务的重要手段就是光纤通信技术，因此，光纤通信技术在现代社会信息时代具有广阔的发展前景和重要的战略地位。
光纤通信的概念范文第4篇
自1970年美国康宁公司研制成功第一根低损耗光纤以来，光纤通信得到了飞速发展，光纤通信新技术不断涌现。我国已经建成了“八纵八横”国家一级光缆通信网，现正在大力发展FTTH。在我国，以光纤光缆生产为上游，以通信用光器件制造为中游，以光交换和光网络设备制造为下游的光纤通信行业已经形成，国内涉及光纤通信的企业已达千家。随着光纤通信在我国的快速发展，光纤通信行业对既懂得光纤通信基本理论，又掌握相关实用技术的人才的需求日益增长。因此，各大学的光信息科学与技术、通信工程、网络工程、光电子技术、电子信息科学与技术等专业都开设了光纤通信方面的专业课程。2007年，教育部的1、2号文件提出了实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，要求进一步改革教学内容和教学方法，培养学生的实践能力和创新精神。2010年的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》中指出“改革教学内容、方法、手段，建设现代学校制度”和“支持学生参与科学研究，强化实践教学环节”。根据文件精神结合我校电子信息科学与技术专业的光纤通信课程的教学实践，我校的光纤通信实验教学在实验仪器和实验内容、教学方法方面作了以下改革。
1实验仪器的选择和实验内容的设计
光纤通信课程内容主要包括：光纤和光缆的结构和类型；光纤的传输原理和特性，光纤特性的测量；光源、光检测器和光无源器件的类型、原理和性质；光端机的组成和特性；数字光纤通信系统；模拟光纤通信系统；光纤通信的若干新技术；光纤通信网络等［1］。从课程的内容可以看出，光纤通信是一门实验性很强的课程，除了理论教学之外，还需要实验教学与之配合。很多大学都较早地开设了光纤通信课程，但当时光纤通信的实验器材都很贵，教学主要是课堂理论教学。近几年国内的光纤通信产品的制作技术逐步成熟，价格逐渐降低，光纤通信实验教学才逐步开始。由于受学时和实验条件限制，光纤通信课程中实验教学的学时大多数集中在8～12学时。实验教学内容的选取既要与理论教学内容相互协调，又要便于学生操作实验或者进行演示实验；既要兼顾基础性，又要具有系统性和先进性，使学生在实验中通过验证、观察、分析、操作、运用及科研等实践，掌握光纤通信课程的基本概念、基本理论和基本技术，为进一步学习相关专业课程及从事通信技术类工作奠定一定的基础［2］。我们把光纤通信综合实验箱、工程用光纤通信仪器、工程用光纤通信产品、OptiSystem软件等作为实验教学工具，根据各自特点来设计实验教学内容。
1．1光纤通信综合实验箱随着光纤通信课程的开展，国内教学仪器生产企业开发、升级各自设计的光纤通信实验箱产品，实验箱的功能不断完善，性能不断提高。光纤通信实验箱配合光功率计、示波器、2M误码仪等可以完成光发送机实验、光接收机实验、光纤线路实验、光纤通信系统实验等光纤通信实验内容［3］。由于实验箱封装性强、集成化程度高，在实验教学方面存在不足［4－6］。
1．2工程用光纤通信仪器随着国内光纤通信技术的发展，一些工程用仪器仪表实现了国产化，产品性能完全满足施工的要求，产品价格也逐渐降低。我校光电子实验室就购买了中国电子科技集团公司第四十一研究所生产的光纤熔接机、光时域反射计、光纤多用表等产品，再配置横向开缆刀、纵向开缆刀等施工工具，可以完成光纤熔接实验、光时域反射计（OTDR）测光纤链路特性和插入法测光纤的衰减系数实验等。光纤熔接机、光时域反射计比较贵重（每台套的价格在4．5万元左右），我们在学生实验前集中进行使用方法的讲解，近几年的实验教学中没有出现仪器损坏的现象。通过实验可以使学生掌握这些光纤通信行业常用仪表的使用方法和光纤的特性参数，还可以鼓励学生应用这些产品进行光纤弯曲损耗的研究［7］。
1．3工程用光纤通信产品光纤通信实验箱的实验方法与实际工程的测试方法有一些区别，通过已开设的实验，学生难以真正掌握实际工程的测试方法［8］。随着光纤通信产品制作技术的成熟，一些产品实现了国产化，价格也比较低。我们的实验室陆续购买了杭州亿邦的数字视频光端机、光纤收发器、北京的室内4芯光缆、富通集团的G．652B光纤、光纤跳线、4芯／6芯中心束管式光缆、光缆终端盒、光缆接续盒等。工程用产品和仪表结合可以开展简单的工程实践活动，让学生体会光纤通信的优点和施工，更深刻地理解一些器件的参数，如光源波长、插入损耗、回波损耗、光纤损耗系数、接收灵敏度等。在实验教学中可以让学生对比实验箱和数字视频光端机的图像传输的异同、对比实验箱与光纤收发器的数据传输的异同。配置光隔离器、光环行器等光无源器件，可以丰富实验测试内容。
1．4OptiSystem软件OptiSystem软件是一款光纤通信仿真软件，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通信系统到LAN和MAN都能使用。软件具有强大的模拟环境和真实的器件、系统的分级定义，它有15个器件库、200多种元件模型。由于受实验教学经费的限制，高校不可能购买光示波器、光谱分析仪、光波分复用分析仪等昂贵的工程用仪器来进行实验教学，但在学生具备了一定的实验经验的基础上，可以应用OptiSystem软件来进行仿真实验。燕山大学、长春理工大学等高校已经把这个软件用于科研和教学工作中［9］。充分利用OptiSys－tem软件的功能，可以开展仿真实验、课程设计、科研实践等教学活动，例如可以进行光波分复用系统设计、EDFA的增益优化、对基于SOA全光波长变换进行模拟等研究［10］。
2教学方法的研究与改革光纤通信课程起源于工程实践的需要，我们在教学中把实验教学与理论教学、工程实践、科研实践三者有机地结合起来，可以达到很好的教学效果。
2．1实验教学和理论教学相结合可以利用上面提到的实验仪器设计出很多的实验题目，但是不可把实验教学和理论教学完全分开［11］，要根据教学内容的特点来合理安排理论教学和实验教学，例如：对光源、光检测器、光发射机、光接收机等内容在理论教学时进行了详细的讨论，在实验教学时通过光发送机实验、光接收机实验来进行验证，从而加深对这部分内容的理解和掌握；光缆的结构和类型、光无源器件的参数和测量方法等内容更适合实验教学，在理论教学时作简单介绍，实验教学的效果会更好；对EDFA、WDM、全光波长变换、光孤子通信等光纤通信新技术内容的教学，可以理论教学和OptiSystem软件仿真实验相结合，这将提高学生的学习兴趣，能达到很好的教学效果。对实验中出现的现象和问题要鼓励学生用理论来分析和解释。
2．2实验教学和工程实践相结合把通信工程用产品和仪表引入光纤通信实验教学中，使实验教学和工程实践结合起来，学生可以体会实验教学和工程实践的异同，极大地提高了学生学习光纤通信课程的积极性。例如我们可以用光缆、尾纤、摄像头、监视器、光端机来进行楼宇安全监控的工程实践。在光纤熔接实验中，先让学生熟练掌握涂敷光纤的熔接，再完成6芯中心束管式光缆在光缆终端盒（或光缆接续盒）中的连接。当地光缆接续的施工价格30元／芯。把1km长的4芯中心束管式光缆两端的光纤进行熔接或活动连接，学生使用光时域反射计（OT－DR）完成相关测试。学生在用4路视频光端机传输信号时，用可变光衰减器改变光纤链路的损耗，观察到了视频信号通路的切换现象，继而分析了4路电视信号的复用方式。在实验教学中要让学生学会阅读光纤通信产品的使用说明书，如数字视频光端机、光纤收发器、AgilentHFBR系列光收发模块的使用说明书等，提高学生自学能力，培养参与工程实践的能力。在使用光纤通信产品时，我们不仅讲解产品的性能和使用方法，还要介绍该产品生产企业的基本情况，以及产品的研发、生产、销售等各个环节，让学生了解生产企业和各种职业岗位，更好地帮助学生确定职业理想，做好职业生涯规划，使学生适应用人单位的要求，提高学生的就业能力和创业能力。招聘企业对我校应届毕业生会使用光纤熔接机、光时域反射计表示惊讶和认可。通过全新设计和工程实践紧密结合的实验内容的教学改革实践，使学生对光纤通信课程的学习兴趣明显增强［12］。
2．3实验教学和科研实践相结合在教育部2007年的文件中指出：“创造条件，组织学生积极开展社会调查、社会实践活动，参与科学研究，进行创新性实验和实践，提升学生创新精神和创新能力”。培养本科学生的创新精神和创新能力，在专业课程的教学中就可以逐步开展，并不一定需要高水平和高难度的课题。例如：在进行光纤损耗特性测量时，鼓励学生用电磁场理论分析方法讨论精确条件下模式的特征方程和截止条件，用数值模拟各种模式下光纤中的光场分布，从而理解实验中为何需要扰模器、滤模器和包层模剥除器等；在光纤弯曲损耗的测量实验中，要求学生分别测量单模、多模光纤在不同传输波长、不同弯曲半径时的损耗，并进行对比和讨论，在此基础上鼓励学生建立光纤弯曲损耗的理论模型并进行数值模拟，不断优化理论模型的参数，与“传感器原理与应用”课程内容结合可以进行光纤传感器的实验研究。对光纤通信新技术中的EDFA、SOA等内容，可以让学生使用OptiSystem软件来验证和讨论已有的研究结果，逐步培养学生的科研素质和创新能力；光子晶体光纤是近年来的研究热点，国内仅烽火通信科技股份有限公司有相关产品，学生使用OptiFDTD软件来分析和设计光子晶体光纤，并与用OptiFiber软件设计的G．65＊光纤进行对比研究。
光纤通信的概念范文第5篇
关键词 光纤通信 优势 传输 发展趋势
中图分类号：TP929.11 文献标识码：A
1当前光纤通信的优越性
1.1频带非常宽，传输容量非常大
目前，在光纤通信系统中，光纤的传输带宽比电缆大很多，单模光纤就具有几十GHz・km的带宽距离积。采用多种复用技术能提升线路传输容量；最简单的是采用空分复用，光纤外径只有几十 m，一根光缆就可以容纳几百根光纤，传输容量成百倍增长；对于单根光纤，可以采用光复用技术，正在研究开发的光复用技术有波分复用（WDM）、光码分复用（OCDM）和光时分复用（OTDM），而主要采用的是波分复用（WDM），目前人们采用的密集波分复用（DWDM）能增加可使用波长数量，同时利用光纤损耗谱平坦，扩大可利用的波长转换技术和窗口技术，实现波长再利用等使单根光纤由单波长传输的传输速率几Gbps，达到多波长传输几十Tbit/s；另一方面，减小光源谱线宽度和采用外调制方式，同样能极大提升传输容量。
1.2抗电磁干扰性能强，泄露小，保密性好，无串话
由于光纤是非金属的光导纤维（目前主要采用石英（SiO2）），光纤通信线路不会受普通的高、低频电磁场的干扰和闪电雷击等的损坏，抗电磁干扰性能好。光纤的设计独特无比，在光纤中传输的光被严格局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输，泄露极其微弱；即使在弯曲半径十分小的地方，光泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光信号基本上没有，如果没有专用的特殊工具，光纤无法分接；以及长途光缆等通常埋在地下。由此可知：光纤通信保密性能极好，也不会产生电缆通信中常见的串话现象。这对现代政治、军事和经济均有重要意义。
1.3光纤重量轻、纤芯细，铺设简单，资源丰富
光纤一般直径只有几微米至几十微米之间，相同容量话路光缆，要比电缆轻90%～95%（光缆的质量仅为电缆的1/10～1/20），直径小于电缆的1/5；光纤柔软性十足，铺设简单；这顺利解决通信传输系统占用较大的空间致地下管道拥挤等难题，同时极大的节省了通信地下管道的投资成本；光纤通信应用于航天领域，能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量，提升通信质量的同时降低制造成本。制造光纤的原料石英（SiO2），更是资源丰富且价格便宜，因此光纤通信的发展及全面普及具有巨大前景。
2光纤通信发展现状及趋势
2.1超高速、超大容量、超长距离系统发展
光纤通信经过数十年的发展，目前商用系统传输速率已能达到10Gbps以上；随着传输需求不断提升，超高速、超大容量、超长距离的光纤通信系统发展成为必然。单一的采用光时分复用（OTDM）或波分复用（WDM）对信道传输速率的提升是有限的；因此，可以采用将多个光时分复用（OTDM）信号集中进行波分复用（WDM）的办法来实现信道传输能力最大化。
2.2新型光纤不断发展
在传统的G.652光纤已无法满足超高速长距离传输网络发展需求的状况下，新型光纤的开发成为下一代网络基础设施工作的重要部分。光纤通信传输速率的提高主要通过：（1）提高传输速率；（2）增加传输的光波数量。因此，开发尽可能宽的可用波段的全波光纤成为关键。目前全国光纤通信运用在C（1530～1565nm）与L（1565～1625nm）波段，而全波光纤能将波长扩展至1260～1675nm；若按波长间隔为50HZ（0.4nm）开通DWDM系统，以目前单信道传输速率80 Gbps计算，单纤通信容量高达1000X80 Gbps以上。其它诸如非零色散光纤，空心光纤等新型光纤也陆续出现。
2.3光纤孤子通信发展
光纤孤子通信是一种全光非线性通信方案，主要利用光纤折射率的非线性效应对光脉冲压缩，使其与群速色散激发的光脉冲展宽平衡，光孤子能在光纤的反常色散区与脉冲光功率密度足够大前提下进行长距离不变形传输。这种传输方式在大幅度提升传输距离的同时保证了传输质量。理论上，光孤子通信容量没有限制，可高达1000Gbps；近些年随着色散补偿和色散管理的实施及相关技术的深入研究，光孤子运行速率已能从10～20 Gbps提高至100 Gbps；并采用再生、重新定时等降低自发发射，使传输距离高达100000km以上。
3结语
自从1966年英籍华人高锟博士提出光纤作为传输介质的概念，1970年美国康宁公司根据高锟论文的设想，使用改进型化学汽相沉淀法，制造出世界上第一根超低损耗光纤，其在1 m附件波长区将光纤损耗降低到20dB/km。由于光波通信技术的巨大发展，现在世界通信传输业务的90%需经过光纤传输，并且目前业务量还在不断快速增长；随着光纤通信技术的不断发展，光纤通信应用的范围将越来越广。
参考文献
