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光纤通信技术论文赏析八篇

时间:2022-04-25 07:13:46

光纤通信技术论文

光纤通信技术论文第1篇

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。

3.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。

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。

参考文献:

[1]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)

[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信,2004,(2)

光纤通信技术论文第2篇

关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试

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。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。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。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。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。

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,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;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。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。

2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。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。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。

3不断发展的光纤通信技术

3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。

3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。

3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。

3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。

3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。

4光纤链路的现场测试

4.1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。

4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①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。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②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。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。

4.3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。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。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。

4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。

虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。

参考文献:

[1]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).

[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).

光纤通信技术论文第3篇

(1)通过告警接口适配器来对光传输设备网管中的故障告警信号进行采集,一旦采集到了相关的故障信心,那么设备就会告警,然后启动OTDR进行故障的扫描判断,判断出故障的大致位置,并进行定位,以便于工作人员比较准备的找到故障位置进行维修,但是,网管告警中经常会有一些非光缆中断的因素,所以这就对告警接口适配器提出了一些要求,必须能够支持多种接口和协议,可以比较精确的翻译出报警信息。

(2)跨段监测和跨段故障扫描。通过对无源光器件或在光缆跨接处跳纤,就能够实现监测多段连续的光纤线路的远距离在线或者空闲纤芯的工作,针对不同的监测方式,则必须要根据实际的情况对检测的方法进行重新的设计,以实现跨段监测,在线监测只能测试一段业务信号,不能实现跨段监测,只能实现跨段故障扫描,当使用在线检测模式的时候,由于OTDR故障检测信号和业务信号共用纤芯,跨段设计需要在跨段点上增加两套无源的波分复用设备(FCM),使测试信号可以旁路。上面介绍的所有的测试方法,空闲芯检测方法不影响相关光纤的正常工作,也不会对相关的传输信号造成干扰,系统的稳定性高,且构造比较简单,性价比高,且空闲芯检测支持跨段监测和跨段故障扫描,能够扩大监测的范围,因此,当前这种方法应用得最多。

2光缆通信监测系统的硬件平台

光缆通信检测系统式整个电力通信网络中一个非常重要的子系统,为了确保电力通信系统的正常运行,因此应该有一个个系统能够对大规模的光纤网络资源进行管理和维护,且应该支持多级管理和维护,以保证系统运行的稳定性。

(1)一级监控中心。一级监控中心主要负责大区域的监测,去监测多级多层的光缆网络,并且要有一个与检测规模相对应的监测中心,数据通信网可以将各级的监控中心有效的连接起来,并且将他们各自监测到数据传送到总的监测中心,然后对故障进行分析判断,并生成统计报表。

(2)二级监控中心是一级监控中心下面的一个子系统,它主要负责一定区域内的光纤通信监测系统,对这个区域之内的光缆网络进行自动的监测、进行故障定位、数据管理等,并且接收来自相关监测站点的告警信号和相关的数据,对发生的故障进行有效的统计和处理,并且生成报表。

(3)远方监测单元。远方监测单元主要是实现对相关纤芯的监测,并对监测的数据进行采集,然后根据采集的数据绘制出数据曲线,然后进行初级的分析,根据分析的结果对光缆线路进行远程的控制等工作,通过DCN与上一级别的监控中心数据服务器的通信,支持上级监测中心对本监测站的光缆和RTU设备实施监测和管理功能。主控单元:主控制单元主要指的是远方监测单元的主控制板,或者是负责远方监测单元监测控制和数据通信的一个服务中心,它具有网络接口,以便于更好的进行数据的交换,进行远程测试等工作;光切换单元:主要有两种,分别是机械式光路切管开关和电磁式光路切管开关,机械式光路切管开关稳定性好,且抗干扰,但是它的精度比较低,电磁式光路切管开关精度高、体积小、抗震性好,且不耗电不发热,对于降低整个远方监测单元的发热有帮助。

(4)光缆自动监测系统的最大监测距离计算。实际上,光缆自动检测系统的最大监测距离就是OTRD的极限有效检测距离,因为在传输的过程中可能会有光缆熔接头损耗、传输衰耗等因素,所以它的最大有效传输距离应该考虑这些因素。

(5)波分复用模块。波分复用模块主要是由光合波器和光滤波器等这些光纤被动元件组成的,针对和纤在线测试方式,FCM可以将OTDR故障扫描信号波与业务信号波耦合在一起注入到受测光纤中。通过在远端光缆交叉点上设置FCM,可以实现跨段在线故障扫描。

3结语

光纤通信技术论文第4篇

关键词:光纤,发展趋势,通信技术,对策,应用

 

光纤通信最大的技术优点是信息容量大;且光纤的损耗低、传输距离长;光纤通信不易被电磁干扰,对信息的保密性能好;可以有效节约有色金属;光缆尺寸小,便于安装和运输。在这几十年的发展历程中,光纤通信已经成为现现代通信技术的重点。

1光纤通信的特点

1.1频带极宽,通信容量大

在光纤技术中,光纤可以容纳50000GHz传输带宽,光纤通信系统的容许频带(带宽)是由光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性决定的。例如,单波长光纤通信系统一般是使用密集波分复用等一些复杂的技术,以便解决通信设备的电子瓶颈效应的问题,保证光纤宽带可以发挥更积极的作用,从而增加光纤的信息传输量。目前,单波长光纤通信系统的传输率已经得到了2.5Gbps到10Gbps。

1.2抗电磁干扰能力强

光纤的制作材料主要是石英,其绝缘性好,抗腐蚀能力强。论文格式,发展趋势。因此,光纤有较强的抗电磁干扰能力,且不受雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等电磁影响,也不会被人为释放的电磁所干扰,这就是石英这种通信材料的最大优势。论文格式,发展趋势。除以上有点之外,光纤体积小、质量轻,不仅可以节省空间,还便于安装;光纤的制作材料资源丰富,成本低;光纤的温度稳定性好,使用寿命长。论文格式,发展趋势。由于光纤通信的优点很多,使其使用范围也不断扩宽。

2光纤通信技术的应用

自上世纪90年代以来,我国光通信技术已经得到了很大的发展,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等方面更是发展迅速,促使光纤生产量不断增加。现代信息网络通信系统不断扩展和增加,导致网络的管理和维护,以及设备的故障判定和排除就显得更加困难和繁杂。此时,我们采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统,这种传输系统可以保证环网传输的稳定性,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,也能满足各种信息传输的需要。针对电视节目的传输,我们同事是采用的宽带传输系统进行传输,将主站到地方站的所有数字信息设置成广播的方式,让同样的电视节目可以在不同的地方下载,也能利用网络管理平台的控制,以便不同的站点可以下载不同的节目。目前,有线电视已经在全国普及,在有线电视的网络支持下,宽带多媒体传输网络就更容易实现了,因此,在这种情况下,我们不应完全废除现有的有线电视网,而是科学的利用它,满足人们的需要,将光纤通信技术融入到千万家,方便人们的生活。

3现代通信系统的光纤技术

3.1单纤双向传输技术

单纤双向传输技术是针对双纤双向传输而言的,双纤传输时,其信号可以在两根不同的光纤中传输,而单纤传输时,信号在调频过后可在不同的波段后,在同一根光纤里传输。现代光纤的传输容量不断增大,从理论上说,光纤传输的容量是无限的,只是受到设备等各种因素的影响,传输容量大大降低,远不及预期的效果。目前,光纤通信传送网都是通过双纤双向传输的,如果利用单纤双向传输技术就能有效的节省一半的光纤资源,而对于现代庞大的光纤网络传输系统中,可节省的光纤资源数量也是十分庞大的。

研发出成熟的单纤双向传输技术对网络通信的发展有十分积极的意义。单纤双向传输技术已经得到了广泛的使用,但主要用在光纤末端接入设备:PON无源光网络、单纤光收发器等设备,骨干传送网上还没有使用到这种技术。可见,这也是光纤通信技术的未来发展方向。

3.2光纤到户(FTTH)接入技术

高速数据通信和高质量视频通信等媒体业务的发展和拓展,对现代宽带综合业务网的研究起到了积极的推动作用。而今,核心网便成为了以光纤线路为基础的高速信道,国际权威专家认为,宽带综合信息接入网是现代信息高速公路发展的“最后一公里”,同时也指出,这是信息通信发展的又一个瓶颈。论文格式,发展趋势。虽然ADSL技术为现代通信业务提供了良好的基础,但对于未来将要发展的通信业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏等双向业务和HDTV高清数字电视,尤其是HDTV,现阶段的传输率仅为19.2Mbps,用H.264压缩技术可以压缩到5-6Mbps。论文格式,发展趋势。

在实践中,QOS有所保证的ADSL的最高传输速率是2Mbps,但仍然难以传输HDTV高清数字电视。论文格式,发展趋势。而使用铜线接入的ADSL的方式已经无法再满足数据高速传输的需求,采用光纤接入技术已成为必然趋势,是未来通信技术的发展趋势。

4光纤通信系统中的新技术探究

4.1光网络的智能化

光网络智能化是通信技术的重要发展方向,光通信技术已有40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但随着计算机技术的发展,加上计算机技术与通信技术的结合,网络技术得到了更高层次的进步,现代光网络中还加入了自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,促使光网络的智能化发展,其中,ASON就是典型的例子。

4.2全光网络

未来的通信网络是属于全光网络的世界,全光网是光纤通信技术发展的最高层次,也是光纤技术的最理想发展阶段。传统的光网络可以实现节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了光纤通信容量的进一步提高,因此,真正的全光网已经成为光纤网络发展的最终极目标。

4.3光器件的集成化

光电子器件的发展趋势是实现其集成化。想要实现全光通信网络,器件的集成是重点,也是核心,光子集成芯片的制造需要将将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中,这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上不停的沉积,主要材料有砷化铟镓、磷化铟等。虽然这是一种复杂的技术,但随着互联网多媒体技术的发展,传统的1M-6M的互联网接入带宽变得不足,因此,只通过增加设备来提高速度扩大带宽已经不现实了,可见,光器件的集成是必须的,也是保证光纤通信技术发展的核心内容。

5结语

光纤通信技术的发展可以促进城市信息化的形成,而社会的信息化又进一步加速了光纤通信技术的发展,大容量、高速率是社会信息化的两个重要特征,新型光通信技术也正是为了解决现代光纤技术中的问题而诞生的,这必将使得光纤通信技术取的更大的发展。

参考文献:

[1]裘庆生.浅析我国光纤通信发展现状及前景[J].信息与电脑(理论版),2009,(12).

[2]刘海军.浅析光纤通信技术的现状与发展[J].科技信息,2009,(31).

[3]白建春.光纤通信技术的发展及其应用[J].中国新技术新产品,2010,(3).

[4]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).

[5]赵兴富.现代光纤通信技术的发展与趋势[J].电力系统通信,2005,(11).

光纤通信技术论文第5篇

关键词:光纤通信;课程教学;教学改革

作者简介:翟凤潇(1979-),男,河南永城人,郑州轻工业学院物理电子工程学院,讲师;郝蕴琦(1985-),女,河南扶沟人,郑州轻工业学院物理与电子工程学院,讲师。(河南 郑州 450002)

基金项目:本文系郑州轻工业学院第十批教改项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0144-02

自从英(美)籍华人科学家高锟提出光纤用于通信领域之后,光纤通信技术以其独特的特点和优势得到了前所未有的快速发展。[1]我国光通信设备产业近年来—直保持较高增长速度,成为中国发展最快的产业之一。现在部级的电信网骨干主要采用光纤通信系统,而光纤通信技术已深入到社会生活的各个层面,成为现代社会重要的关键基础设施。特别是2013年8月17日,国务院印发了“宽带中国”战略及实施方案的通知,必将对我国光纤通信技术发展起到了巨大的推动作用,也会对光纤通信人才培养产生影响。由于光纤通信技术在社会生活中占据的重要地位,因此“光纤通信”课程近年来一直作为国内外高校通信、电子学科的重点专业课程及相关专业的选修课程。这门课程系统主要介绍了光纤通信理论和技术。课程要求是通过这门课程的学习,可以使学生掌握光纤通信技术的基本原理、光纤通信系统的基本构成以及系统设计方法,了解光纤通信技术的实际应用和最新发展方向,为学生毕业后能够从事光纤数字通信设备的操作、维护、设计、施工或继续深造打下良好的基础。“光纤通信”作为一门应用性很强的课程,在实际课程教学中存在诸多问题。关于“光纤通信”课程理论与实践教学改革成为各高校研究的问题。[2-5]本文将从教学现状及存在的主要问题出发,对该课程的教学改革进行探讨。

一、“光纤通信”课程存在的问题

作为电子科学技术专业一门主要专业课,其特点是光纤通信科学技术发展迅速,新理论和新技术不断产生和发展。这需要及时更新教学实验内容、改革教学方法。由于种种原因,“光纤通信”这门课程在实际教学过程中存在诸多问题,主要表现在以下方面:

第一,从授课方面来看在传统的教学模式下,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,由于本课程公式多、表格多、图形多,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,课堂教学中过多的公式推导、证明导致课堂气氛沉闷,教学效果不佳。另外,课程成绩考核方式比较单一。目前“光纤通信”原理课程的考核多采取传统闭卷考试方式,考试内容以理论知识为主,导致学生的学习方法呆板,习惯死记硬背,表现出综合应用知识能力比较欠缺,不能充分反映出学生对课程知识进行融会贯通、创新思维解决实际问题的能力。以上原因都极大打击了学生学习的积极性。

第二,实践性教学环节欠缺。在工科院校“光纤通信”教学实践的过程中,实践教学环节向来是一个短板。随着光纤通信的新理论和新技术不断产生和发展,实验硬件更新升级落后、实验设备陈旧、实验项目单一、实验内容老化等原因,教学内容已经落后于光纤通信技术的发展。另外,采用封装性强、集成化程度实验箱型的实验方式在方便操作的同时却无法让学生深入了解光纤通信系统全貌。实践教学很难达到培养学生动手能力的目的,导致学生普遍对实验教学认识不足,严重影响了实验教学质量和效果。

第三,由于光纤通信技术涉及的物理基础知识较多如场论、光学原理、通信技术、激光技术等。故在学习本课程之前,学生应先修这些课程。但是由于这些课程本身都有比较深的难度,所以不少学生很难全面掌握。例如研究光纤中的模式分布通常是在圆柱坐标系下用分离变量法解给定边界条件下的亥姆霍兹方程来完成,要求学生有较好的数学功底和电磁波方面的知识,如果基础知识不够扎实这部分的学习就会出现困难。学生对知识的掌握仅仅限于简单地背结论、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,导致学生对课程认识不足,出现不知道学了有什么用的现象,这些问题会使得学生逐步失去对这门课程的兴趣。

二、“光纤通信”课程的教学改革思路

鉴于教学现状和存在的问题,对“光纤通信”课程的教学内容和体系改革非常重要。下面将从教学内容、教学方法以及实验领域进行改革探索,在教学过程中培养学生的创新能力,为学生圆满完成学业打下坚实的基础。

1.创新教学方法

在授课的过程中应摒弃传统教学方法缺点,充分利用计算机多媒体技术在现代教育中的优势。从教学目标出发选择教学内容,把握理论上的度,对课程进行准确定位,突出技术实质。根据不同的教学内容精心制作教学课件,在讲课程前言和绪论部分宜采用声情并茂的图文、视频展示,突出基本理论基本分析方法和知识的应用,让学生在首次接触该课程时,接触到一个开阔的视野,有生动的发展历史和鲜活的应用基础,而不是让其产生理论堆积的错觉。在讲授光源时,采用flas来演示受激辐射机理。在讲授光纤无源(有源)器件时,可以现场演示一些器件。根据课程内容,把课程涉及的知识分成若干主题,如“低损耗光纤研究现状及进展”、“掺Er光纤放大器”、“光无源器件及市场调查”、“基于光纤传感器的研究进展”、“光纤通信的发展趋势”等。把班级学生分成若干小组,每组负责一个主题,查阅相关文献资料。当讲授先关内容时,小组负责人把写出的调查研究报告,以ppt的形式进行报告。这不仅可以拓宽学生的视野,提高学生获取资料的能力,也极大的调动了学习的积极性。让学生参与到教学中来,充分发挥以教师为主导,以学生为主体的作用。这些教学方法学生参与度高,为学生以后的毕业设计以及研究生学习奠定了良好的基础。这些教学手段改变了以往课堂教学气氛沉闷的现象,刺激了学生求知、探索的兴趣和激情。

2.优化教学内容

在教学内容上既要重视课程的理论性,也要强调课程的工程实用性。光纤课程的理论较多,在理论课讲授时,面面俱到,都讲深入也是不切实际的。这就要求对课程教学过程中抓住重点、突破难点,做到详略得当、主次分明。对于学生反映掌握比较困难的理论,可以适当地在课前进行一些知识的补充。比如在理论推导中用到的一些高等数学知识、电磁场理论中的麦克斯韦方程、导波光学等。这些可以让学生课前预习,在课堂上教师进行回顾复习来达到巩固知识的目的,这样学生在学习新的课程内容就显得容易接受了。在教学中,既注重理论分析的严谨性,又在一些理论分析难度较大的内容上,结合物理意义以简化分析,以突出“光纤通信”课程理论性和系统性强的特点。适当增加新技术、新理论的课时,使学生更多了解最新技术发展动态。比如在分析光纤中传输模式时候,可以不必要去细致分析每一步的公式推导,只需把结论及其物理含义进行解释。由于公式中用到了贝塞尔函数,函数的解比较复杂,对于方程的解可以利用计算机完成,尤其是相关计算机软件比如matlab具有可视化功能,[6]由学生自己动手编程解方程和绘图,既可以降低教师在教学中的劳动量还可以加深学生对知识的掌握和理解。

3.加强实验教学项目及硬件建设

“光纤通信”原理课程是一门理论性及实践性很强的课程,因此必须加强和改进“光纤通信”课程的实践环境教学内容,突出本课程重实践、强能力的培养特色。实验建设和实验教学的重视和完善,有利于培养和提高通信工程类大学本科生的应用能力、创新能力和科研能力。

光纤通信技术发展十分迅速,这使得教学内容更新周期越来越短,结合工程实际越来越密切。光纤通信的实验教学环节随着学科的发展显得越来越重要。由于实验硬件建设需要投入的资金较多,许多院校在实验教学环节严重落后于光纤通信技术的快速发展。因此在实验硬件建设方面,亟待改善实验教学条件,加大经费投入。逐步开设多层次实验教学项目如基础性实验、综合性实验、设计性实验等。基础性实验以验证内容为主,例如采用大恒光电GCS-FIB光纤技术基础综合实验平台进行“数值孔径测量”、“光纤准直”等实验。综合性实验对学生综合知识提出更高要求,例如“自组光纤马赫-曾德干涉仪”要求学生对马赫-曾德干涉仪有深入的理解,同时要有较强的动手能力。创新性实验主要结合教师的科研项目以及大学生创新项目,有兴趣的学生可以进行此类研究性实验。考虑到实验建设资金限制,对于一些实验可以用软件模拟的方式进行验证,例如“光纤中模式的传输”、“光的偏振状态”可以采用matlab可视化模拟的方法验证,这些实验可以由学生参与程序的编写,提高学生对所学内容的理解。学生参加实验建设活动,可以在其课程成绩中给予体现,以提高学生参加的热情和积极性。

4.建立全面的评价体系

重理论,轻实践,重结果,轻过程是传统评价方式的特点。因此建立能够反映学习本课程情况的全面评价体系十分必要。建议提高学生学习过程的成绩比重,提高学生实验部分的成绩比重。在理论课成绩部分可以采用期末考试、主题报告、课堂讨论几项成绩的综合方法,这充分体现了学生的学习过程和学习效果。实验成绩采用包括基础实验、综合性实验和设计性实验以及模拟实验建设部分组成。对于设计性实验要有更高的要求,实验结果按照科技论文的形式撰写,为学生后期的毕业论文和研究生学习打下基础。总而言之,建立全面的考核评价体系有助于全面考查学生对课程的学习情况,激发学生学习的积极性。

三、结束语

“光纤通信”是一门多学科交叉的理论性和实践性都很强的课程,在教学过程中,做到理论教学和实践教学并重。通过这门课的学习使学生成为知识面宽,实践能力强和具有创新能力的技术人才,这需要在“光纤通信”课程的教学方法、教学内容、实践环节等方面进行改革和探索。

参考文献:

[1]白显东.光纤通信技术特点及未来发展趋势[J].电脑知识与技术,2012,(34).

[2]谭振建,王志明,洪梅.《光纤通信》课程体系的思考实践[J].南京工程学院学报(社会科学版),2006,(2).

[3]龙青云,左敬龙,肖明.基于大工程观的光纤通信实验教学改革探索[J].实验室研究与探索,2012,(8).

[4]耿涛,冉天纲.基于项目式的光纤通信实验教学改革[J].实验室科学,2011,(5).

光纤通信技术论文第6篇

1光纤通信技术内涵

光纤通信技术主要是借助高频光波,借助光纤的通信媒介进行信号的传递。在实际应用体系建立后,相关技术人员要利用光纤技术进行通信操作,也要着重了解光纤通信技术的特征。不仅能保证低损耗,也能提高整体传导速度,确保其自身具有很强的抗电磁干扰能力,实现信息和数据传输项目的实际需求。而从19世纪到当下,光纤通信技术也实现了多样化发展,不仅传播速度有所提升,整体容量也翻了一万倍之多,真正实现了技术和市场内行业的融合,也为新技术的推广和应用提供了非常有效的发展背景。

2光纤通信技术要点分析

在对光纤通信技术进行综合性分析的过程中,要对技术模型的运行要点进行统筹分析,确保技术处理效果和应用模型的有效性,也为管理体系的综合性升级奠定坚实基础。2.1光纤通信技术要点之光纤连接技术光纤通信技术在实际管理模型建立过程中,需要借助相关问题进行统筹处理,正是基于此,光纤通信体系中,光纤连接成为了信息高速管理和运转的重要组成部分。光纤连接技术能一定程度上提高信息的传播速度预计传播方式,在满足人们对信息需求的基础上,保证信息处理效果符合预期。需要注意的是,在光纤通信技术中,宽带主干线路的传播效果是非常关键性的项目,对于用户最后光纤连接方式产生影响。正是由于光纤通信技术的普遍性和有效性,人们能在借助光纤通信提高上网速度的同时,真正体会高速信息的传播效果。由于光纤通信技术的接入口位置不同,其实际应用结构也分为FTTB模型、FTTC模型以及FTTH模型等,其中FTTH模型能实现光纤到户,借助光纤宽带的优势和特征,为用户提供更加具有实效性的管控模型,能在保证宽带连接技术需求的基础上,实现整体管理效果的综合性优化。2.2光纤通信技术要点之波分复用技术光纤通信技术中,波分复用技术是现行应用较为广泛的技术模型,主要是针对不同的光波频率,借助单模光纤低损耗区的宽带资源,建立健全完整的处理机制和控制措施,并且结合低损耗趋势,将其发展为不同通道。其中,将光波作为光纤信号的传递媒介,实现整体信号传输和管理模型的综合性升级,并且借助复用技术对不同波长承载信号的光纤结构进行分析,由于不同波长的光载波信号具有自身的独立性,在实际应用体系建立后,能借助一根光纤实现多线路信号传递。

3通信系统中的光纤通信技术分析

正是基于光纤通信技术的多元化发展模型,在实际管理机制和项目应用体系建立过程中,针对具体问题要进行综合性分析。本文以铁路运输项目为例,对其通信系统中应用光纤通信技术的路径进行了集中分析和阐释。值得一提的是,在铁路通信系统中应用光纤通信技术,能在优化传播速度的同时,保证传播质量符合需求。目前。铁路运输通信系统中,光纤通信技术主要分为以下三个阶段。第一阶段是PDH阶段,最开始使用的PDH技术铺设的是短波光纤,实现了二次群系统的开启和维持。例如,大秦铁路通信系统中,就将八芯单模短波光纤应用在重载双线电气化项目中,主要使用的设备是36Mb/sPDH二芯结构,实现了车站和区域网络通信的便捷化升级,为设备管理结构的综合性优化奠定坚实基础。正是基于此,也实现了铁路通信系统的跨越式发展,从传统的通信模式转变为光纤通信结构。由于这一成功转型,实现了整体技术结构和项目的综合性升级,也为通信系统的综合性升级奠定坚实基础,实现管理机制和信息传递效果的综合性优化。第二阶段是SDH光纤通信系统运行阶段,由于整体系统相对于其他系统更加的完善,在实际管理机制运行过程中,能有效弥补传统管理机制中的不足,也实现了整体铁路通信技术的全面升级,在实际技术应用体系中,SDH光纤通信技术能保证信号的稳定性,不仅仅能简化网络体系中的支路字节,也能创造不同设备互联网的互联。SDH光纤通信系统能实现更加系统化的自我管理,保证信息传输和通信的完整程度,建立健全更加系统化的完整管控模型,确保通信功能和安全得以全面提高和系统性优化。先进的SDH光纤通信技术将有效替代传统技术模型,保证应用效果的稳定性。第三阶段是DWDM光纤通信系统,在技术建立过程中,技术特性逐渐增强,能借助单模光纤宽带分析实现损耗降低的目的,并且保证发送端光发射机同时发射不同稳定度和精度的波长光信号,在信号放大后,实现信号传输,借助信号分解功能,保证技术优势得以全面升级。在实际应用体系建立过程中,DWDM技术能一定程度上提高通信传输速度,并且保证信息传输容量符合标准,为信息升级和项目管理提供便利,也为铁路信息服务管理系统的综合性优化奠定坚实基础。技术最大的优势就是能满足网络用户的实际需求,并且能实现信息的更稳定化传播和升级,保证信息管理效果和同时优化信息服务价值。

4结语

总而言之,在对光纤通信技术进行综合性分析的过程中,要结合管理模型和控制措施进行统筹分析,保证管理体系的完整性和稳定性,也为技术结构的发展以及进步提供动力,确保技术应用效果和管理体系的综合性升级,实现通信技术模型的综合性优化。在光纤技术不断发展的基础上,克服相关问题和困难,满足市场需求的同时,实现光纤通信技术的可持续发展。

作者:曲艳 单位:郑州联勤保障中心

参考文献:

[1]张钺,赵毅.光纤通信技术在工业电视上的应用[C].第二十六届中国(天津)2013,IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集.2013:200-203.

[2]邱琪,宋玉娥,阳树宗等.空间站信息系统与光纤通信技术[J].电子科技大学学报,2013,29(04):365-368.

[3]张韬,尹项根,刘革明等.GPRS技术在馈线自动化通信系统中的应用[C].中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十一届学术年会论文集.2015:1610-1613.

[4]刘锋,潘永湘,毛芳仁等.基于GPRS配电网自动化通信系统终端的设计工程与实现[C].2014全国电力系统自动化学术交流研讨大会论文集.2014:178-182.

光纤通信技术论文第7篇

关键词:光纤通信;通信工程专业;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)45-0082-02

光纤通信由于其具有频带宽、通信容量大、损耗低、中继距离长、抗电磁干扰等优点,已成为现在通信网的支柱。伴随着现在通信技术的发展,光纤通信深刻改变着现代人们的生活方式和生活内容。目前,光纤通信已经成为最主要的有线信道传输方式。光纤通信课程作为通信类、电子类专业开设的一门多学科交叉渗透的专业课,综合了材料、通信、光学和半导体光电子等众多学科内容,其具有内容覆盖面广、基础理论深、知识更新快等特点。而在光纤通信课程的教学过程中,由于其课程本身的特点,使得教与学的难度比较大。加之部分学生基础理论知识不足,使得学生对这门课程的很多概念理解不够,对该门课程的学习感到无从下手。因此,在开设光纤通信这门课程时,需要根据该课程的特点,合理安排课程内容,既抓住重点,又要更新相关知识点,跟上新技术的发展进程。针对光纤通信课程目前面临教与学双向的压力,对本课程的教学改革势在必行。作者通过结合自身教学实践,就当前光纤通信课程教学中存在的一些问题谈谈自己的看法,提出一些尝试性的改革方案,希望对光纤通信课程的教学改革提供帮助。

一、光纤通信教学过程中存在的主要问题

光纤通信课程是一门多学科交叉渗透的专业课,其内容综合了通信、光波导和半导体光电子等相关的理论知识。本课程对本科生的培养要求是:通过对光纤通信的基本原理、光端机、光无源器件以及光网络进行阐述和讲解,使学生掌握光纤通信的基本概念,熟悉光有源器件、光无源器件的工作原理、特性以及光纤通信网基本设计方法,了解光纤通信技术实际应用和最新研究进展。经研究表明目前各专业光纤通信课程在授课过程中,普遍存在一下几个方面的问题:

1.课程设置有一定缺陷。针对通信工程专业的学生,由于数学、物理基础相对薄弱,对课程的学习存在一定的难度。而且光纤通信课程本身与物理、材料、半导体光电子、光刻等技术知识联系密切,很多的知识点都是建立在大量理论物理和数学模型的基础上。如果学生对这些课程没有一定的涉猎,对一些基本器件,如半导体器件、光检测器等没有一定的物理概念的理解或者接触。那学生对光纤通信这门课程的学习将会比较困难。此外,对于通信、电子类专业,对于物理学科不重视,只学过普通物理的课程,导致学生对物理概念的理解以及物理模型的分析能力相对薄弱,造成学生在听课或学习时感觉内容过于抽象,对一些概念和公式理解很模糊,难以真正理解理论知识,往往知其然不知其所以然。

2.教学形式以及教学模式陈旧。光纤通信是一门应用十分广泛的应用学科。但是在目前的教学过程中,教师更多的照本宣科,按书上的内容进行每一章节的讲解,在不自觉中,学生就以为光纤通信就是一门理论课程和讲解器件原理的课程,而忘记了光纤通信课程的实际应用,导致学生更多地认为这是一门与物理、数学相关的课程,特别是对于光纤传导模式内容,学生更多的认为学习的重点是如何求解方程,而不是一门应用类的课程,导致学生认为本课程对于实践指导的意义不大。同时,教材的更新无法和光纤通信发展的实际情况吻合,造成教材的内容过于老化,使得学生对整门课程的学习感觉乏味、枯燥,无法提高对课程的学习兴趣。

3.教学内容设置有缺陷。光纤通信课程是一门交叉学科,涉及的内容很广泛。一般来讲,由于课程教学学时的限制,不可能把所有关于光纤通信的内容以及光纤器件全部囊括。这就导致在教学内容的选择方面存在一定的随意性和盲目性,教师往往根据自身对课程的理解来讲解,或完全依附于所选教材,导致教学的片面性、重点不突出。而对于学生来说,感觉课程的知识点过于零散和繁琐,没有连贯性。

4.教学方法不科学。由于光纤通信课程涉及内容广泛,信息量大,使得教师在授课时主要将注意力放在课堂讲授和板书上。学生在上课过程中的普遍反应是缺乏课堂活力,感觉课程比较枯燥。由于课堂讲授的理论性很强,使得学生不能将所学理论知识和实际应用结合起来,虽然学到了一些理论知识,但不知道这些知识用在何处、如何运用。另外,光纤通信的考试方法比较传统,无法全面涵盖课程的核心内容。

针对教学中出现的上述问题,本文针对教学中出现的上述问题进行了系统深入的研究,提出一个比较合理的课程设置方案,而且提出一个教学模式的改革方案。

二、光纤通信课程教学改革的探索

针对目前光纤通信课程教学过程中出现的问题,结合通信工程专业的学生以及光纤通信这门学科本身的特点,我们主要从优化课程设置、优化教学方法、科研促进课程深化改革以及改进考核体系这四个方面进行考虑,具体的讨论内容如下:

1.优化课程设置。光纤通信课程的应用范围非常广泛,很多专业都开设了光纤通信课程,但不同专业对光纤通信的要求是不一样的,同时各专业掌握的基础知识也差别很大。考虑到光纤通信对材料、物理、数学的要求相对较高,而光纤通信又是一门与通信息息相关的学科,因此学生在学习光纤通信课程之前,应具备一定程度的数学物理通讯基础,使得学生在学习光纤通信课程是有一定通信背景以及数理知识。此外,由于通信工程专业是一门实用性很强的专业,我们培养的学生应该从事通信、电子类的工作,因此也需要开设一些专业课程(如移动通信、现代通信网概论、光网络技术等)来强化光纤通信的运用。

2.优化教学方法,激发学习热情。光纤通信是一门交叉学科,涉及学科知识比较多。因此,教学方法的优化要从理论教学和实践教学两方面来考虑。

理论是学好一门课的基础,对学生充分掌握理解系统、器件本身的特性以及应用具有重要作用。对于学生反映比较难懂的理论,有计划地复习和补充一些前导知识进行理论铺垫。例如信息光学、高等数学、导波光学等知识都是本课程中要用到的重要理论。同时课堂内容的讲授要特别注重思路,对于难以理解的概念采用不同的分析方法,由浅入深,由宏观到微观,先通过介绍器件的理论模型架构,再用严格的理论分析推导,说明器件工作原理、特性以及应用。由于课时的限制,想要把所有的理论内容都讲深讲透是不切实际的。因此,根据专业需要在课堂讲授时,要抓住重点、突破难点,做到主次分明,以点盖面,每次课只讲一个重点内容。不需要所有内容都要面面俱到,在有限的时间内让学生获得最有价值、最重要的信息。在课堂教学中主要采用板书和多媒体相结合的授课方式。传统的板书教学模式使得教学内容框架清晰、重点突出,方便理解,学生有充分的时间整理笔记,思路清晰。其缺点是信息量小、形式古板,内容缺乏生动性和形象性。因此可适时、适当、适度地引入多媒体辅助教学,其优点是有利于提高教学质量和效果,增加上课的趣味性,而且能加快教学速度,减少教学难度,加深理解教材的深度。例如在课件中,插入一些图片、动画、影音等多媒体文件,除了可以帮助学生能够形象直观地理解专业知识、增强教学效果外,还可以增加上课的趣味性,活跃课堂气氛,提高学生学习的兴趣。

实践教学主要从课堂实践、课后团体实践等方面进行加强。通过课堂演示、课堂讨论,强化学习效果,激发学生的思考和探索。例如借助光学仿真软件,在课堂上直接演示光纤色散对光传输线路的影响,通过改变光纤长度来说明光纤色散对光信号传输特性的影响。另外开设实验课,可以借助光学模拟软件以及光纤通信实验设备来进行光纤连接以及光学传输系统特性的操作实验,加深学生对光纤通信系统的理解,提高学生学习的积极性,让学生知道所学知识有什么用,怎么用。

3科研促进课程的深化改革。光纤通信技术由于发展迅速快,专业知识更新快,新技术更新快,导致教材内容相对滞后。教材中现有的新技术主要包括光波分复用技术、光交换技术、光孤子技术和相干光通信、光接入网等,这些技术中有的已经相当的成熟,而且很多技术还在不断更新,同时很多新出现的技术还没有涉及到。为了让学生了解光纤通信技术发展的最近前沿,可以尝试将将最近的科技进展融入到教学方法和教学环节中,课堂上针对不同的教学内容引入最新的研究成果,一方面可以以丰富教学形式,加深学生对相关教学内容的理解,另一方面可以为学生打开一扇科研的窗口,充分发挥学生的创新能力,鼓励和引导探索式、研究式的学习,相应的以科研推动光纤通信精品课程建设。

4改革考核体系。闭卷考试一直是考察学生对所学知识的掌握程度的唯一方式。而这种方式往往易造成学生死记硬背,扼杀学生学习的主动性以及创造性。光纤通信课程的考核方式应当根据课程本身的特点以及教学要求加以重新设置,既要体现学生对基本知识的掌握能力,还要突出学生的实践能力与创新能力。因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践能力考核、创新能力考核等方面。基础知识考核可通过学生对每堂课课后习题作业的完成情况来考察;实践能力主要考核学生对光纤系统组建、光纤熔接、光纤损耗测量等实验情况的考察;创新能力考核可通过只提出对于光纤系统的总体要求(传输容量、带宽、响应度等),要求学生通过模拟软件以及试验箱进行相关的仿真实验,同时对仿真过程中出现的问题进行分析,提出改进问题的方法,解决问题。

光纤通信技术论文第8篇

当前,我国通信事业快速发展,其中光纤技术凭借传输容量大、抗干扰能力强等优势在在通信领域独树一帜。经过二十几年的发展,我国光纤通信技术不断进步。本文在论述光纤通信技术构成和特点的基础上,归纳分析我国国光纤通信技术的发展现状及未来的发展趋势。

关键词:

光纤;通信技术;发展现状;趋势

近年来,我国光纤通信技术获得了长足发展,其凭借自身诸多优势在我国多个领域得到了广泛应用。光纤通信技术给人们的生产生活带来诸多便利,研究其发展现状和趋势,对推动我国通信事业的发展有非常重要的意义。

1.光纤通信技术概述

光纤通信技术指的是以光为主要信息载体,通过广岛纤维传播信息的通信技术。光纤通信技术光缆技术、光复用技术、光放大技术、光交换技术构成。相比其他通信技术,光纤通信技术的优点非常突出:一是光纤通信技术传输距离非常远且在传输过程中损耗低,通信容量大能够满足大量通信传输的要求;二是该技术在传输过程中具有优良的抗电磁干扰能力,信息保密性能稿;三是该技术所依赖的光纤物理化学性质稳定、重量较轻,不易损坏,使用寿命长;四是光纤取材广泛,有利于环境保护。当然,光纤通信技术也还存在一定的不足,如技术还未达到成熟,“最后一公里”问题还没有完全解决,光纤的弯曲度不够限制了施工设计等等。

2.光纤通信技术发展的现状

从上世纪光纤技术产生以来,其发展速度非常迅速,是通信领域新的变革。当前,我国光纤通信技术已经取得了诸多成就,其发展现状主要有以下几个方面:

2.1光纤接入技术

光纤宽带接入网是告诉信息进入千家万户的关键技术。随着高清视频通信媒体业务的推广,数据传输速度明显加快,这有效推动了宽带技术的发展。网上办公、网上学习、游戏等逐渐成为人们日常生活的主体,传统的用户接入方式的数据传输速度已经远远不能满足人们网络交流的需求。光纤接入网的低故障发生频率、维护次数少、费用低的特征有效解决了人们网络交流需求的问题。光纤接入技术能够有效解决通信传输的瓶颈问题,给大量的企业用户和居民用户提供了极大的便利,满足了人们对通信质量和信息安全的需求,已经成为对人们日常生活影响最深刻的技术,是光纤通信技术发展的重要成果。

2.2光交换技术

当前,光纤通信技术红的光交换技术不断发展。光纤通信传输的是光信号,如何实现光的交换是必须解决的技术问题。在光交换技术中,光的产生、再生、缓存都是必须解决的问题。实现光传输与光交换技术的融合是光纤通信技术的重要问题。光交换技术为不同终端之间提供光通道或无线传输,其利用DWDM技术的宽带潜力正不断被广泛开发。

2.3波分复用技术

波分复用技术的应用,大大提升了光纤的传输容量。波分复用技术以光波为载体,根据不同的光波波长和光波频率作为信道划分的基础,把光纤的低损耗窗口规划为众多单独的通信管道,通过波分复用器将不同波长的信号光载波进行合并,并将合并后的光波通过光纤传输,再通过接收端的复用器将承载的诸多光载波再分开,从而实现一个光纤中多路光信号的传输的问题。可见,波分复用技术有效发挥了单模光纤低损耗区的优势,获得了大的带宽资源。

3.我国光纤通信技术的发展趋势

当前,我国光纤通信技术不断发展,很大程度上满足了用户的需求。但是,光纤通信的优势还没有得到完全发挥,相关的通信技术还在不断完善。在电信市场不断发展的今天,必须进一步改善通信网络市场。未来光纤通信技术将表现一定的发展趋势。

3.1超大容量WDM系统

当前,波分复用技术在我国诸多领域得以应用,其发展非常快速。未来超大容量的WDM系统是光纤通信技术发展的必然趋势。光时复分技术与波分复用技术对于通过增加传输信道来大幅提升传输容量和传输速率,从而为超大容量的WDM系统发展提供基础。超大容量WDM系统对于增大光纤容量、降低光纤成本、高生存能力的光联网发展有重要作用。

3.2光孤子通信技术

一般情况下,信息经过长距离传输护,其波形和速度将发生改变,进而影响通信质量,而光孤子通信技术可以改变这一情况。该技术中的孤子抗干扰能力非常强,既能抑制极化模色散,也能通过光纤非线性来平衡色散。光孤子传输技术正是利用光孤子的这一特性来改善色散,保证信息的波长和速度在长距离传输后不会改变,实现零误码远距离传输,有效改善信息传输质量。当前,该技术在美日等国取得了广泛的研究,这也是未来我国光纤通信技术必须关注的领域。虽然该技术仍然有很多的难题还没有解决,但光孤子技术在未来大容量、长距离以及高速全光通信中必然有广阔的发展空间。

3.3全光网络

在不久的未来,全光网络必然会成为光纤通信技术的发展趋势,它是光纤通信技术最终的发展方向。尽管传统光纤通信技术已经解决了节点的全光化难题,但其在节点仍需要用电器件进行传输的技术使得光纤通信传输容量受到影响。而全光网络通过光节点代替原来的电节点,实现通信线路的全光化,信息从发送到接收都是以光的形式进行传输,根据信息的波长来选择路由。全光网络无论在带宽、容量、速率、可扩展性、兼容性上都具有非常明显的优势,在增加新节点的同时无需安装设备,大大节约了成本。在未来全光网络发展中,还必须攻克与因特网、移动通信网等的融合,才能更好地为人类服务。

4结语

总之,随着人们对通信质量要求的提升,作为通信领域关键技术的光纤通信技术在应用需求的推动下将不断向前发展。通过不断的技术创新,光纤通信技术必然会在信息化时代的社会中发挥重要作用。

参考文献:

[1]张晶.光纤通信技术的构成和发展趋向分析[J].高新技术产业发展2014(15).

[2]程竹.光纤通信技术的发展现状与趋势[J].人资社科,2014(1).

[3]岳晓钟.阐述光纤通信技术的应用现状及其发展趋势[J].互联网通信,2016(1).