前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇光纤通信的概述范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
【关键词】光纤通信技术与施工课程教学改革
深化课程教学改革,提高教学质量,强调学生的技能教育是当前高职学校教改的重要主题,已经成为高职教育改革的共识。课程教学改革要由教师单方面地讲授知识,转变为培养学生运用知识解决问题的能力。以下谈一下光纤通信技术与施工课程教学改革的思路。
一、光纤通信技术与施工课程特点
光纤通信是一门飞速发展的技术科学,具体研究如何用光的方式在光纤上传输信息。通过光纤通信课程的学习,能够系统地掌握在光纤上传输信息的各种技术,了解光纤通信技术的概况,并对光纤的传输特性有深入透彻的理解,熟悉光通信系统的体系结构和基本原理。该课程研究对象和性质决定了其课程特点是内容复杂,主要表现在类型多、要求多、公示多、表格多、图形多;涉及的物理基础知识较多;与工程实际联系较为紧密;应用定性理论的场合较多。
二、光纤通信技术与施工课程存在的问题
对于通信类专业的学生而言,光纤通信是本专业学生完成专业基础课程后开设的一门专业课。学生对知识的掌握仅仅限于简单的背结论、公式,做计算题。学生不了解理论的工程应用意义,不具体分析问题,结果往往出现课程结束了却不知道所学的东西干什么用的现象。
传统教学模式下该课程授课形式单一,表现在:一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且在课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,画大量的曲线,因此课堂教学往往是在进行索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图,课堂气氛沉闷。在实验教学环节中,大多数实验装置陈旧,功能单一,直流的多,交流的少;验证型实验多,设计型实验少。这样难以锻炼学生的设计能力,也难以激发学生的学习兴趣。
三、光纤通信技术与施工课程的教学改革思路
光纤通信技术与施工课程的教学内容和课程改革,由于这门课程是高职通信类专业学生所学习的一门专业核心课程,因而必须对其教学内容、教学方法以及综合设计性实践教学领域进行探索改革。
(一)创新教学内容。从教学目标出发选择教学内容,对于高职学生把握理论上的度。要在教学内容中体现新技术冲击下的光纤通信在实际生产岗位中的应用。
(二)是要从讲述内容和方式以及习题内容和风格上进行创新,突出基本理论基本够用为主,让学生在首次接触该课程时,接触到的是一个异常开阔的视野,而不是让其产生这仅仅是公式推导,纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,甚至具体的视频展示是激发学生思维的好手段。
(三)充分利用光纤通信实训室的设备,深化课程改革,进行“教学做一体化”教学。从以往的验证实验到实际工作岗位光缆接续、冷接头制作、2m塞绳制作、OTDR对光线路故障检测等岗位实际技能的练习,技能得到磨练和提升,学生自信心、学习的积极性得到提高,对职业意识和职业能力的培养起到了积极的作用,也促成了“学技能,练技能”氛围,对学生的就业起到积极作用。
关键词:光纤通信技术;概述;现状;发展方向
中图分类号:TN929.11 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)013-000-01
前言
光纤通信是现代化通信的重要支柱之一,具有诸多传统通信方式所无法比拟的优点,许多国家和公司都在对光纤通信技术进行不断研发和创新,比如富士通、NEC、NTT等公司相继在不同类型的光纤上实现了每秒钟1.1、2.64以及3Thit的传输速率。随着科技的进一步发展,光纤通信技术必将有更加广阔的发展空间。
一、光纤通信技术概述
1.光纤通信技术
近三十年来,光纤通信技术发展迅速,是世界通信技术发展的重要里程碑,不仅方便了人们的生活,也为国防科技的发展带来了新的契机。这种通信方式依靠的信息载体是光,频率一般在1014赫兹数量级的高水平,依靠的传输介质是光纤。
2.光纤通信技术发展迅猛的原因
光纤通信技术发展迅速的原因可总结为以下几点:首先,光纤的频带远远超出传统频带的带宽,通信容量巨大,解决了传统频带较难传输频带较宽信息的问题,但如果光线通信的波长为单波长,那么就无法有效发挥大容量宽频带的优势,是因为受到了终端设备的限制,将光线数据传输技术运用到其中,能克服此缺点。其次,当太阳黑子发生活动,或者有闪电、雷击等产生,抑或是高压电线、设备等产生电磁,光纤都不会受到影响,在有腐蚀或导电等恶劣环境中都能良好的适应。再次,光纤是由来源广泛、投入较低的石英制成的,直径小,重量轻,不会占据大量空间。接着,光纤的能量耗损较小,目前每千米的耗损量一般比0.2分贝要小,因此能实现较长的中继距离。最后,光纤外面是由不透明的外皮包裹着,光信号即使发生泄漏事故,也会被吸收而不至于造成信息安全隐患或影响周边的光纤传输。
二、光纤通信技术的现状
1.光纤接入技术
光纤的应用类型主要有FTTC、FTTH、FTTB等,这是按照接入地点的不同进行划分的。传统的接入方式只能提供语音通话,是不能满足人们逐渐增多且多样化的工作生活需求的,还需要提供多种业务,这就需要主干传输网络以及光纤接入技术才能够实现,光纤接入技术依靠大容量宽频带的优势,能够将分散的用户集中到通信网络系统中,让用户接触到更多的高速信息,还能充分发挥出核心网等的容量能力。APON技术曾经一度由于IP问题而发展缓慢,但借助ATM交换将实现光纤到户,该技术是由PON以及ATM结合而产生的,成本较高。EPON技术是指依靠以太网帧进行信息负载和传送,是一点连接多点的技术,成本投入不高,由PON和以太网结合而成,可以用于局域网、广域网等。在电路交换业务中,主要应用PON以及SDH结合而成的GPON技术,然而较大的花费以及技术难度制约了其应用。
2.波分复用技术
光波分复用技术是一种非常重要的通信传输技术,有着不可替代的作用,在许多领域都有较为广泛的应用。该技术其实是将光信号组合、传输再分离的过程,具体指,光信号的波长及频率可分为很多种,发送端的作用是负责将其进行集中组合,然后发送到一根光纤中传输,到达接收端后,再进行分离与处理。
三、光纤通信技术的发展方向
1.全光网络技术
全光网络技术可靠性高,其中不存在电节点,所有的节点都是光节点,光信号承担所有信息的发送传输以及交换处理。光纤通信技术最终的发展目标及理想状态就是实现全光网络,然而目前的节点主要是电器件,虽然不同的节点之间已经变成全光化的形式,但通信网络干线容量想要进一步增大却受到了限制,全光网络想要突破瓶颈得以实现还需要一段较长的时间,应该进行不断研发,还需要注意与ATM等通信网络技术的合作。
2.超大容量、超长距离传输技术
在光信号的发送端选定一个固定的波长,将时间划分成不同的可再划分为多个时隙的帧,使其具有一定的周期性,在分配时保证信号源按照指定的原则对信号进行分配,不同的时隙负责发送不同的信号,接收端负责从不同的时隙中有序的将信号接收过来,这就是该技术的原理。依靠该技术,能发挥出光纤更大的价值,获取更大的信息时间比,防止信息混乱或泄露等现象的发生,保证隐私安全。但是该技术研发难度大,制造花费投入高,这都阻碍了该技术的进一步普及与推广。
3.光孤子通信技术
光孤子通信技术实施难度较大,有诸多问题都还没有解决,然而在传输距离较长的情况下,光孤子脉冲信号的传输速度不会减慢,脉冲波形也不会改变,能够很好的避免信息传递过程中误差的出现,提高信息传递的质量,通信时的载体是超短光脉冲,在全光网络技术以及超大容量、超长距离传输技术的不断发展中,光孤子通信技术也会获得足够的发展空间。该技术的未来方向是:在传输光信号的时候,利用超短脉冲技术及其相应的控制技术以及高速长距离通信技术,使其速率提高五到十倍,至少达到每秒钟100G比特;光学滤波在降低ASE、定时或者再生技术的基础上,进一步增大传输距离,至少使其达到十万千米。
四、结语
二十一世纪是信息时代,光纤通信技术的出现及应用极大的提高了信息传递的速率和质量。应该在现有的基础上不断创新和研发,促进光纤通信技术向更大容量、更高速率的方向发展,争取早日实现全光网络。
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),2003,04:95-97.
1.1光纤通信光纤通信,是以光纤作为传输介质,以光波为载波来传输信息,实现信号的传递,是一中新型的通信技术。
1.2光纤通信系统光纤通信系统是利用光纤传递信号的系统,由光发送器、通信光纤、光接收器三部分构成的。首先在发送端通过激光调制器把电信号变成光信号,使光的强度随着电信号幅度的变化而变化,然后将调制好的光信号送到光纤上传输,接收端的光检测器将光信号从光纤中检测出来,通过解调器将其还原成电信号,从而得到原始信息。
1.3光纤通信的特点光纤通信是利用光进行信息传递的典型应用,它有着传统通信技术无可比拟的有点。光纤的原材料是石英玻璃,属于绝缘体,不会受到电磁干扰,因此损耗低,适合长途传输;频带宽,通信容量大,传输速率快;不受串音干扰,无法窃听光纤中传递的信息,保密性强。
2光纤通信的现状和主要应用
2.1光纤通信的技术现状光纤通信可以分为双纤双向通信和单纤双向通信,前者是指通信信息可以在两根光线中同时传输,后者则需要信息经过调频后才能在一根光纤内传输,。可见,单纤双向传输比较节省成本,因此在我国得到了广泛应用。
2.2光纤在各领域的应用
2.2.1光纤在传感器方面的应用光纤不仅可以对光信号进行传输,还可以传输图像。因此,光纤可以与其他元器件结合,对流量、温度、湿度、位置、光照等参数进行测量,发挥传感器的作用。
2.2.2光纤在医学中的应用光纤可以对图像进行传输,可以通过光导纤维导入患者的脑部、心脏或者胃部窥视发病区域,从而进行疾病的治疗,也可以进行激光手术等,因此,光纤在医疗行业也得到了广泛应用。
2.2.3光纤在通信技术中的应用利用光纤作为传输介质,用光信号作为载波的通信即为光纤通信。目前,在我国,很多行业都使用光纤作为传输媒介,比如海底通信、国际通信等。光纤通信正在逐步从光纤到路向光纤到楼、光纤到户、光纤到桌面的技术发展。光纤正在逐步地取代铜线、铜缆,成为通信传输的主导,现状已进入“光进铜退”的时代。
2.2.4光纤在网络电视中的应用上世纪90年来至今,光纤通信在电信传输干线、广播电视、网络电视方面得到了广泛应用,大大促进了有线电视网络的快速发展。
3光纤通信的发展趋势与展望
3.1FTTH接入技术随着社会发展,高清数字电视,即HDTV将会是未来电视业务的主流,要实现这种目标,就需要依靠FTTH,也就是光纤到户技术。光纤到户是一种全透明、全光纤接入网络,适用于引进新业务,对带宽大小、传输模式、波长等因素没有什么限制,且安装在用户家中方便,易于及时维护、更新、升级。可以说,高清数字电视是光纤到户技术的主要推动力,要实现高清数字电视的愿景,就必须依靠FTTH技术啊。FTTH建成后,还将进一步促进三网融合技术的发展,即宽带上网接入、有线电视接入和传统固定电话接入。
3.2全光网络传统的光网络在结接点利用的还是电子器件,这在一定程度上影响了通信干线传输量的提高,因此研究如何用光节点替代电节点是提高传输容量的关键。节点之间的全光化,使信息能够始终以光信号进行传输,无需中间的电光和光电转换,也不用再安比特进行处理,直接根据波长来决定路由,大大提高的传输速率。与传统的通信网络相比,全光网络透明、开放、可靠性高、易扩展、带宽大、误码率低、结构简单、组网灵活,在将来的通信中会得到广泛应用。当然,全光网络并不是独立于其他网络的,需要与异步传输网(ATM)、互联网、移动网等相融合使用。虽然全光网目前还处于起步阶段,但它能消除电光瓶颈,这是未来的发展趋势,也是通信技术发展的理想。
4小结
近年来,光纤通信在我们日常生产、生活中的应用越来越广泛,并且受到越来越多人的认可。光纤通信除了具有传输容量大、损耗小、速率高和抗干扰能力强的特点外,还具有自身体积小、重量小的优势,由此为光纤通信的良好发展前景奠定了基础。光纤通信自诞生以来,其传输效率及质量不断提高,光纤到户是光纤通信发展的代表成果,本文笔者将对光纤通信中光纤到户分别从应用现状和发展两方面进行阐述,以不断深入了解光纤通信技术的应用,从而促进我国光纤通信产业的快速、稳定发展。
一、光纤通信技术概述
光纤通信技术始于1880年,在其发展过程中,不断取得惊人的里程碑,从初始的传输容量到2000年已增加至1万倍,并且每年的光纤用户也在不断的增加,直至当今光纤通信已被普遍应用于社会生产、生活中。
光纤通信,全称光导纤维通信,即通过光导纤维来传输信号,从而实现信息传递、传播的一种高速率、大容量的通信方式。光纤通信从其本身来讲,主要由光纤光缆、光交换传输、光有源器件及光网络等组成,具有体积小、重量轻、损耗小、容量大、速率高及抗干扰能力强等多种优势与特点,是我国通信产业和市场的发展趋势。
二、光纤通信技术应用现状
1、光纤接入技术
在当今信息通信网络中,光纤接入技术与通信网络中的主干传输网络一并视为信息传输通信的关键性环节。光纤宽带接入网是信息传输的最后一站,也是最贴近信息使用者的重要阶段,其中按照光纤接入到达位置的不同,可分为不同类型的应用,光纤到户就是其中的一个组成部分。
光纤到户英文缩写为ftth,它为光纤宽带提供全光的接入方式,正因为如此,光纤到户可以充分利用自身光纤的宽带特性,本文由收集整理传输大容量、高速率的宽带信息。就目前来讲,光纤到户的应用主要有两种,一种为光纤无源接入技术,另一种为光纤有源接入技术。光纤无源接入技术,即指一点到多点xpon技术;光纤有源接入技术,即指点对点的xpon技术。光纤接入技术在信息通信中的应用,打破了传统信息传输能力的通信网瓶颈问题,从而最大程度的激发了信息通信网络中城域网和核心网的传输容量潜力。通常光纤接入技术,与sdh、atm和以太网等多种技术相结合使用,并产生gpon、apon和epon。与此同时,产生的不同技术将用于信息传输的不同阶段,如gpon主要用于电路交换性的业务支持,epon主要起到信息传输的点对多点的连接作用,同时光纤到户技术中也不可缺少epon技术。相比于gpon和epon,apon则因atm的技术问题遇到发展问题,对于此种状况,通过时间表明可使用sdh来代替,然而庞大的费用和复杂的技术,使apon技术的发展受到了一定的限制。
2、波分复用技术
波分复用技术,可简记为wdm,其工作原理和优势为能够充分运用单模光纤低损耗区带来巨大的带宽资源。光纤信息传输过程中,可根据不同信道光波的波长将其划分为不同的信道,此时光波需要充当传输信号的载体,同时在信号发射端使用合波器整理不同波长的光载波信号,并将其集合起来发送信息,另外在信号传输的接收端,仍然使用合波器将传输光载波信号分别区分开来。在此过程中,不同长度信道光波长度形成的不同光载波信号可以看做是不同的独立的个体,即实现在一根光纤中不同光信号的复用传输。近年来,波分复用技术不断完善,如现如今的wcdmm技术,即粗波分复用技术,它的传输通过波分复用技术的的集体发送和划分,使其在传输范围为80km内的性价比达到最高,由此也受到了多数光纤通信使用者的好评与认可。
三、光纤通信技术的发展前景与趋势
1、光纤到户。
光纤到户是光纤通信产业中的重要发展成果,即将通信用光网络单元安装在需求者所在的区域(居家/企业),实现光接入网通信的最终目的。我国是通信大国,而光纤通信又是整个通信网络的重要组成部分,且具有自身独特的优势与特点,为此光纤通信在我国通信产业中占有重要的市场。本文笔者对发展光纤到户通信的的意义和发展前景、趋势进行分析与论述,发展、普遍我国光纤到户通信,应充分了解并掌握其市场意义与发展趋势和前景。
(1)、光纤到户通信具有重要市场意义。首先,光纤到户是实现三网融合的可行通信媒介,是最终实现三网融合的有效、可行办法。传统的信息通信是由各个运营商所掌控,由此造成利益性的运营质量差、效率低等,此种现象阻碍了我们通信产业的发展与进步,而通过光纤到户实现的三网融合,可在满足运营商利益的同时,更好的满足信息通信使用者的需求,使信息通信质量更高、有效性更高、容量更大;其次,光纤到户通信可带动与其相关产业的发展,如信息产业、光电子产业、网上业务和服务业务等。对于信息产业和光电子产业,管线到户通信都有涉及,这是因为要实现光纤到户需建立相应的光纤网,此时就需要大量的光纤、相应的系统设备和光电原、器件等;另外,光纤到户通信也将在一定程度上提高社会生产、生活效率,因为光纤到户将为不同地点、不同职业、不同需求的人提供一个交流、会议及服务的平台,从而在一定程度上提高办事效率和经济效益。
(2)、光纤到户通信的发展前景与趋势。目前,光纤到户通信的过程中局部结合了光纤无源光接入技术光纤无源接入技术的应用,给光纤到户带来了巨大的变革。光纤无源光接入技术,简称pon,在光接入网络系统中起着调度动态带宽和提供良好组播的重要作用。光纤无源光接入技术与其他相关技术相比,具有传输容量大、距离长、故障率低及寿命长等多种优势。经实践证实,光纤无源光接入技术解决方案可如下图所示:
光纤无源光接入技术应用解决方案
除上述外,对于光纤到户接入的建设,应积极做好相关工作。第一,光纤接入网的到户建设应紧密的结合实际,通常主干光纤多采用pon、sdh,配线光缆多采用pdh、pon;第二,光纤通信中光纤到户的建设逐步向着规范化的建设施工规范发展,这将有效保证光纤到户的接入质量。同时,立足于网络发展的角度,光纤到户应以voip为明确的主推方式,以满足光纤到户接入建设。
2、全光网络
目前我国在局部上已经实现了光网络通信,即通信网络中节点之间的全光化,并没有实现通信网络的整体全光化,例如在网络结点出仍有电器件的存在,这将在一定程度上限制信息传输的容量和速率,为此全光网络是光纤通信的重要发展趋势。全光网络的实现,应使用光结点代替传统的电结点,其中网络节点之间也是光节点。全光化的信息传输网络,将有利于提高信息传输容量、速率和可靠性,降低误码率,从而促进我国光纤通信的稳步发展。
【关键词】航空管制 光纤 通信技术 现状 发展趋势
1 前言
随着全球化的通信技术不断地向前发展,光线通信技术在我国实现了跨越式的发展和使用,管线通信技术的使用,深深地影响了人们的生活。为了使得我国在通信方面慢慢地与发达国家水平想接近,我们还得必须针对光纤通信技术的现状及发展趋势进行深入的研究和探讨。
2 光纤通信传输技术概述
光纤通信技术是指利用光波做为载波,通过光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式,其组成部分主要包括光纤光缆技术、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。光纤通信技术的信息载体是光波,传输介质是光纤。整个光纤通信系统主要包括光纤、光源和光检测器。
3 光纤通信技术的现状
经过几十年的发展,自从光线通信技术的使用以来,它大大加快了人们的生活节奏,特别是最近几年以来,光纤技术在通信方面的使用变得越来越普及。因为光纤通信技术技术新,速度快,相对其他来说比较实惠。
3.1 有关光纤的使用越来越频繁
随着世界潮流的同步进行,我们国家,光纤技术也得到了飞速的发展,光纤通信技术的引进,使得人们在通信方面的生活方式发生了前所未有的改变,目前来看,在旧有的通信方式和反应速度已经完完全全不能够满足人们的生活所求,人们需要的是另外一种不同的通信方式和能力。譬如速度要快,技术性要强,方便实用等等。所以,光纤通信就是的使用应运而生,它不仅使得人们在通信方面得到了满足。在其他方面,比如军事化技术和航空领域方面也得到了相当大的应用,所以说光纤通信技术是属于现代化的完美通信技术。
3.2 光纤通信逐渐形成系统
光纤通信逐渐形成系统的系统是指地区间系统和行业间系统。21世纪是完全不同以往的任何时候,现代的人们实现了跨越式的发展,人们不管是在思想和精神以及生活上都发生了前所未有的改变,这时候的人们对生活中的各种需求都达到了很高的地步,比如:声音的清晰,图片的完美,视屏的爱好等等各种信息的传递都达到了前所未有地步。所以人们对通信技术在有关信息的传输速度和容量都需求很高,那么就要求通信企业必须形成一个非常完美的通信系统。
3.3 与光纤通信技术发展相对应的政策比较落后
到目前为止,我国在光纤通信技术方面已经取得了一定的成就,但是和发达国家相比较,我们就会知道,在光纤技术上我们还差的十万八千里。为了使得光线技术在我国能够取得更加有效的发展和更加快速的发展,首先,我们在政策方面要给以大大的支持,也就是说国家要出台相关的政策来推广和鼓励相关企业大大的发展光线技术,如果没有相关的政策支撑,那么我想,光纤技术在我国会受到很大的限制。
4 光纤通信技术的发展趋势
4.1 全光网络
全光网络是光纤技术发展到一定阶段所产生的通信技术,这一阶段的通信技术是最高阶段也是最完美的阶段。它一般是使用在高速通信网络相关的一系列通信方式上,就目前来看,我国在光纤通信网络的速度已经可以称作为达到了全光网络的地步,但是,我们在使用全光网络的一系列技术和相关的电器没有变化,也就是说虽然就目前来看基本满足了人们的基本生活需要,但是这样对以后的更高层次的通信网络会产生相当大的限制作用,所以,首先,我们要从光纤通信技术的电器使用上开始更新换代,其次,就是在已有的通信技术上深入的研究和探讨更加先进的通信技术,最后就是改变旧有的思路,走改革创新的道路。
4.2 向超高速系统的发展
目前,超高速光纤在一些发达国家应用较多,如北美、日本等。目前,可以大规模实现的信号传输速度可以达到10Gbps。超高速光纤技术发展的关键不仅仅是提高速度的问题,还必须配合其它技术的应用。在已经铺设的光纤系统中提速,必须进行试验,通过实际对已经铺设的网络测试,确定合格后才能安装开通。另外,超高速发展的一个重要方向是光的复用,但限于技术发展,很多实现方式还处于试验阶段,目前能够大规模使用的只有波分复用(WDM)技术。波分复用系统可以快速提升光纤容量,速度提高几倍至上百倍,同时降了低了成本,为引入宽带新业务提供便利。
4.3 光纤通信将具有更大容量、更高速
在通信方面,我们一直追求的是最快速,最大容量的传输。伴随着我国的经济快速发展,和人们的生活水平逐渐的提高,就现有的信息量传输速度和容量是完全不可能满足得了人们的生活需要。在其他方面也对光纤的通信技术的传输速度和容量提出了非常高的要求,那么也就是说,在现有的光纤传输速度和容量方面,能够增加工作的4倍或者以上,这样才能基本上满足现开始阶段人们的生活和其他方面的需要,所以,做好光纤通信技术是我国国民之根本,也是重中之重的发展项目之一。以为它将严重影响到我们国家未来的发展样式。
5 结束语
综上所述,光线通信技术是目前使用最广泛的一种通信手段,它的使用范围相当的广泛,不仅仅在人们生活通信上普遍使用,在我国的电力系统控制和军事化研究以及航空领域都起着非常重要的作用。从航空管制的角度来讲,光纤通信对我国未来航空事业的发展有着深远影响,特别是对未来我国低空空域开放以后,光纤通信能够很好地解决航空器飞速增加带来的大量数据传送的通信压力。所以,针对光纤通信技术的现状及发展趋势进行深入的研究和探讨对航空管制工作是有十分重要的意义。
参考文献
[1]甘世雄.谈数据通信技术的构成原理及其应用前景[J].计算机光盘软件与应用,2011(12).
[2]王哲.我国光纤通信的发展现状分析与发展前景[J].安阳师范学院学报,2012(02).
[3]韦乐平.光纤通信技术的发展与展望[J].电信技术,2012(11).