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光通信技术论文赏析八篇

时间:2023-03-20 16:16:52

光通信技术论文

光通信技术论文第1篇

光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。从国外的发展历程我们可以看出,20世纪60年代中期,所研制的最好的光纤损耗在400分贝以上,1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20分贝/千米以下,日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100分贝/千米,1970年康宁公司(Corning)采用“粉末法”先后获得了损耗低于20分贝/千米和4分贝/千米的低损耗石英光纤,1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年,掺锗石英光纤在1.55千米处的损耗已经降到0.2分贝/千米,这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限。

目前国内光纤光缆的生产能力过剩,供大于求。特种光纤如FTTH用光纤仍需进口,但总量不大,国内生产光纤光缆价格与国际市场没有差别,成本无法再降,已经是零利润,在国际市场没有太强竞争力,出口量很小。二十年来的光技术的两个主要发展,WDM和PON,这两个已经相对比较成熟。多业务传输发展平台两个方面,一方面是更有效承载以太网业务、数据业务,另一方面是向业务方面发展。AS0N的现状是目前的系统只是在设备中,或是在网络中实现了一些功能,但是一些核心作用还没有达到。

二、光纤通信技术的趋势及展望

目前在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代的光纤、IPoverOptical以及光接入网技术。

(一)向超高速系统的发展

目前10Gbps系统已开始大批量装备网络,主要在北美,在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是,10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段。

(二)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率低于1%,还有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级光纤上传送,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。基于WDM应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2×16×10Gbps),美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps(13×20Gbps)。预计不久的将来,实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。

(三)实现光联网

上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光光联网既可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性,又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号。

由于光联网具有潜在的巨大优势,美欧日等发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研,特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。建设一个最大透明的、高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络,不仅可以为未来的国家信息基础设施(NJJ)奠定一个坚实的物理基础,而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义。

(四)开发新代的光纤

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(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。其中,全波光纤将是以后开发的重点,也是现在研究的热点。从长远来看,BPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向,但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看,它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。

(五)IPoverSDH与IpoverOptical

以lP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力,因而能否有效地支持JP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分别称为IPoverATM和IPoverSDH两者各有千秋。但从长远看,当IP业务量逐渐增加,需要高于2.4吉位每秒的链路容量时,则有可能最终会省掉中间的SDH层,IP直接在光路上跑,形成十分简单统一的IP网结构(IPoverOptical)。三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和网络的不同部分发挥自己应有的历史作用。但从面向未来的视角看。IPoverOptical将是最具长远生命力的技术。特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后,这种对JP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术。

(六)解决全网瓶颈的手段一光接入网

近几年,网络的核心部分发生了翻天覆地的变化,无论是交换,还是传输都己更新了好几代。不久,网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络,而另一方面,现存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。两者在技术上存在巨大的反差,制约全网的进一步发展。为了能从根本上彻底解决这一问题,必须大力发展光接入网技术。因为光接入网有以下几个优点:(1)减少维护管理费用和故障率;(2)配合本地网络结构的调整,减少节点,扩大覆盖;(3)充分利用光纤化所带来的一系列好处;(4)建设透明光网络,迎接多媒体时代。

参考文献:

[1]赵兴富,现代光纤通信技术的发展与趋势.电力系统通信[J].2005(11):27-28.

[2]韦乐平,光纤通信技术的发展与展望.电信技术[J].2006(11):13-17.

光通信技术论文第2篇

关键词:光纤通信技术优势接入技术

近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。

一、光纤通信技术定义

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。论文百事通在光纤通信系统中,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,光纤之间的中绕非常小,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。

二、光纤通信技术优势

2.1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。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz?km的宽带。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。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低,中继距离长目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。如果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。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道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。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。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。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采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,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

三、光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段,无源光网络P(ON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

光通信技术论文第3篇

从光纤技术的使用状况进行分析,光纤通信技术作为激光通信技术的一部分,效率高、便捷、成本低是其基本特点,被各领域广泛使用。最初的通信行业中,作为电磁波的光就已经得到广泛运用,这使得通信的技术水准上了一个新的台阶。通常来讲,主要有两种不同的情况通过光进行通信,一是激光大气,其光源是激光,主要是将信息经过调制光的机器转变成信号,然后通过光学天线进行发送,接受信息的设备也是匹配的,如此信息就通过激光完成了传播。此类通信方式受温度和大气的制约,传输的距离不宜过大,所以,这种通信方式多适用于指定区域内。二是导光纤维,这种纤维通过玻璃拉直后进行信息的传输,也就是我们通常所指的光纤通信。

2、电力通信网的构成及特点

微波、光纤以及卫星电路是当前电力通信技术中的主要干线,电力系统特有的光缆和电力线载波等方式是不同支路完成通信的主要载体,并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。电力通信的主要包括以下几种方式。

2.1电力线载波通信

对工频电流的传输是电力线路的工作重点。电力线载波完成通信的工作原理是:利用载波机将需要传输的信息转换为高频的弱电流,然后通过电力线路完成传输,其特点是:投资少、可靠性强、收效快,并且可以与电网同步发展建设。另外,此类通信方法还可以通过电力线将底线架空的方式来实现载波信号的传送,这叫绝缘地线载波法,这种载波方法与传统方法相比,具有脱离线路故障以及线路停电等因素的制约的优势,同时,这种绝缘地线还可以在很大程度上起到省电的作用。

2.2光纤通信

由于光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点,它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光纤外,一些专用特种光纤也在电力通信中大量使用。电力通信不仅包括上面两种,还包括音频电缆、曾经的明线电话和当前流行的扩频通信等。与专供通信的专门网络不通,电力通信的主要特点是:对灵活性与可靠性提出了更高的要求;种类繁多、信息传输量少、强大的实时性;抗冲击性强;具有更复杂的网络构造;机房多为无人看守、通信的范围广大。

3、光纤通信技术在电力通信中的应用

(1)光纤具有比电缆以及铜线更宽的频带面,传输的宽带较大,这对传输的信息量和传输速度都十分有利。人类的需求在信息技术的推动下日益增加,这也对电力通信的网络提出了更高的要求,使其面临的任务更加艰巨。当前电力系统飞速发展、电网实现数字化、信息化建设日趋完善,这对电力系统的信息量传输提出了更高的要求。因此,在整个电力通信中,具有较大传输量优势的光纤通信技术起到了关键性的作用。

(2)光纤通信技术在信息的传输过程中损耗远远低于其他材质的传输材料,还有光纤可以长距离传输,也就是说光纤通信技术可以在脱离中继站的情况下实现信息的远距离传输,大大的减少了中继站的建设费用。在国家经济的推动下,电力通信设计的范围也越来越广,常见的事例有:偏远乡村日益发展的有线电视,不断更新的数字电视等,当前中国,电信干线传输、电力通信和广播电视等网络的覆盖面积越来越广,规模越来越大,工程体系越来越繁杂。大规模的使用光纤通信技术,可以降低传输损耗、降低中继站数量,节省建站资金等。

(3)光纤具有抗腐蚀和绝缘的特性,并且在传输信号的过程中具有抗干扰、防窃听、防泄漏信息的优势,这在很大程度上对电力系统的稳定安全起了保护作用,这对社会运行的正常与否也有决定性的作用。

(4)相对于其他公用网公司,电力系统在通信技术方面有着自己的要求,所以通常电力通信在建设过程中,会根据其特有的要求采用不同类型的光纤进行通信建设。ADSS与OPGW是当前中国特种光缆的类型,这种特种通信光缆主要服务于电力通信。其与众不同的结构与安装情况决定了其与其他光缆的不同,这种材料的价格成本比较昂贵,但它具有低损耗、长寿命、较强安全性和与地线复合等优势,这在很大程度上节省了建设系统网络的成本,并且使电力通信的质量得到了质的飞越。

4、结语

光通信技术论文第4篇

关键词:光纤通信技术发展现状趋势展望

一、光纤通信技术的发展及现状

光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。从国外的发展历程我们可以看出,20世纪60年代中期,所研制的最好的光纤损耗在400分贝以上,1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20分贝/千米以下,日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100分贝/千米,1970年康宁公司(Corning)采用“粉末法”先后获得了损耗低于20分贝/千米和4分贝/千米的低损耗石英光纤,1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年,掺锗石英光纤在1.55千米处的损耗已经降到0.2分贝/千米,这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限。

目前国内光纤光缆的生产能力过剩,供大于求。特种光纤如FTTH用光纤仍需进口,但总量不大,国内生产光纤光缆价格与国际市场没有差别,成本无法再降,已经是零利润,在国际市场没有太强竞争力,出口量很小。二十年来的光技术的两个主要发展,WDM和PON,这两个已经相对比较成熟。多业务传输发展平台两个方面,一方面是更有效承载以太网业务、数据业务,另一方面是向业务方面发展。AS0N的现状是目前的系统只是在设备中,或是在网络中实现了一些功能,但是一些核心作用还没有达到。

二、光纤通信技术的趋势及展望

目前在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代的光纤、IPoverOptical以及光接入网技术。

(一)向超高速系统的发展

目前10Gbps系统已开始大批量装备网络,主要在北美,在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是,10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段。

(二)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率低于1%,还有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级光纤上传送,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。基于WDM应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2×16×10Gbps),美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps(13×20Gbps)。预计不久的将来,实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。

(三)实现光联网

上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光光联网既可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性,又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号。

由于光联网具有潜在的巨大优势,美欧日等发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研,特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。建设一个最大透明的、高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络,不仅可以为未来的国家信息基础设施(NJJ)奠定一个坚实的物理基础,而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义。

(四)开发新代的光纤

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(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。其中,全波光纤将是以后开发的重点,也是现在研究的热点。从长远来看,BPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向,但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看,它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。

(五)IPoverSDH与IpoverOptical

以lP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力,因而能否有效地支持JP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分别称为IPoverATM和IPoverSDH两者各有千秋。但从长远看,当IP业务量逐渐增加,需要高于2.4吉位每秒的链路容量时,则有可能最终会省掉中间的SDH层,IP直接在光路上跑,形成十分简单统一的IP网结构(IPoverOptical)。三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和网络的不同部分发挥自己应有的历史作用。但从面向未来的视角看。IPoverOptical将是最具长远生命力的技术。特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后,这种对JP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术。

光通信技术论文第5篇

【关键词】光纤 通信传输技术 应用

现代光纤通信技术自问世以来,便凭借着自身的技术优势在世界各国得到了广泛推广,而这一技术的应用也对计算机网络、电视、广播等领域的发展带来了极大的帮助,为了满足我国民众日益高涨的生活与业务需求,对现代光纤通信传输技术进行相关研究,就有着很强的现实意义。

1 现代光纤通信传输技术的特点

1.1 通信容量大

相较于传统通信传输技术,现代光纤通信传输技术具有频带宽,通信容量大的特点。具体来说,在传统的光纤通信传输技术中,单波长制约了其本身的带宽大的优势,而在现代光纤通信传输技术中,则能够有效的发挥这一优势,所以我们说现代光纤通信传输技术具有通信容量大的特点。

1.2 中继距离长

由于在现代光纤通信传输技术中,构成管线的材料主要是石英灯,这就使得现代光纤通信传输技术在传输中的相关损耗较低,具有中继距离长的特点。具体来说,石英灯管线材料能够支持现代光纤通信传输技术进行长距离运输,而在这一运输中需要的中继站也会同时减少,所以我们说现代光纤通信传输技术具有中继距离长,成本低的特点。

1.3 抗电磁干扰

在现代光纤通信传输技术的使用中,其还具有较强的抗电磁干扰能力,这种能力对于现代光纤通信传输技术来说,能够有效提升其对相关信息传输的品质保证。具体来说,由于现代光纤通信传输技术采用的光纤是绝缘体材料,这就使得在现代光纤通信传输技术的运用中,自然界的雷电、电离层变化、太阳黑子活动都不会对其造成干扰,而对于传统通信传输技术来说较为困扰的高压电线、工业电气等设备产生的干扰同样不会对该技术造成影响,这种特点的存在使得代光纤通信传输技术能够保证我国民众对信息传输准确性的需求,所以抗电磁干扰,对于我国通信传输技术发展来说是极为重要的一种品质。

1.4 保密性好

在现代光纤通信传输技术的运用中,由于相关信息在光缆中传输,这就使得现代光纤通信传输技术天然具有较强的保密性。上文中我们提到了现代光纤通信传输技术具有较强的抗干扰能力,所以在相关信息的传输中,现代光纤通信传输技术由于自身的技术优势,能够实现无串音干扰,这就使得对现代光纤通信传输技术传输的相关信息进行窃取的难度较大,有效的避免了相关重要信息的丢失,保证了我国民众的信息安全,所以我们说现代光纤通信传输技术具有保密性好的特点。

2 现代光纤通信传输技术的应用

上文中我们对现代光纤通信传输技术的特点进行了具体论述,在下文中笔者将结合自身工作经验,对现代光纤通信传输技术在我国的实际应用进行详细论述,希望能够以此推动我国通信传输技术的相关发展。

2.1 单纤双向通信技术

在现代光纤通信传输技术中,单纤双向通信技术是其的应用形式之一。具体来说,单纤双向通信技术是将收发信号调制到不同波段后,通过一个光纤线路进行信号传输,以此降低光纤传输耗能量的一种现代光纤通信传输技术的应用形式。在当今世界的现代光纤通信传输技术应用中,业界中普遍采用的都是双纤双向的通信传输方式,这种方式虽然能够有效的满足当下民众的信息需求,但相较于单纤单向的通信传输技术来说,存在着耗能大的缺点,这种缺点的存在使得我国现代光纤通信传输技术有着较大的提升空间。就理论上来说,单纤双向通信技术就能够满足我国信息传输的需要,而相关辅助技术的应用也能够起到提高通信容量的作用,所以我国近年来相关业界格外重视单纤双向通信技术的研究。在我国当下的单纤双向通信技术使用中,单纤光收发器设备在我国通信部门中已经开始得到应用,对我国通信事业的相关发展起到了一定的促进作用。

2.2 光纤入户技术

在我国现代光纤通信传输技术的应用中,光纤入户技术是我国民众较长接触的一种技术形式,对我国民众的生产生活都带来了极大的帮助。我们知道,随着我国民众文化生活的日渐丰富,我国传统的宽带业务已经不能满足我国民众日益增长的通信需求,在这种背景下,通过相关技术提高信息传输的速度与质量,就是我国网络传输技术发展的当务之急。针对这种问题,我国近年来开始推行的光纤入户技术是其中较为优秀的解决方案之一。在光纤入户技术的使用中,其能够通过现代光纤通信传输技术的优势实现相关信息的快速、高质量传输,而在传输的同时,光纤入户技术还能够发挥节省光电器件的作用。虽然光纤入户技术在使用中能够发挥多种优秀效用,但其存在着建设需求资金大的特点,也正是由于这种特点的存在,我国光纤入户技术的普及还有着很长一段路需要走。

2.3 骨干节点的光交换技术

在现代光纤通信传输技术的应用中,骨干节点的光交换技术是一种价值与作用较为明显的技术应用形式,为我国通信传输的相关发展带来了很大的帮助。具体来说,在现代光纤通信传输技术的骨干节点的光交换技术应用中,其能够凭借自身的技术应用形式实现更好的光交换,有效的避免传统金属线电缆使用中存在的交换问题与缺陷的出现,这种技术形式的应用能够增强我国现代光纤通信传输技术的传输效率,并能够在一定程度上降低相关能源的损耗,所以骨干节点的光交换技术是我国现代光纤通信传输技术应用中较为成功过案例之一。

3 现代光纤通信传输技术的发展趋势

上文中我们对现代光纤通信传输技术的特点与具体应用进行了详细论述,在下文中笔者将结合自身工作经验与知识储备,对现代光纤通信传输技术的发展趋势进行相关论述,希望能够以此对我国现代光纤通信传输技术的发展带来一定帮助。

在我国现代光纤通信传输技术的未来发展中,单波长通道向多波长通道的过渡、光孤子通信的实现、全光网络的实现是我国当下业界中较为重视的现代光纤通信传输技术的发展方向。所谓单波长通道向多波长通道的过渡,指的是一种能够减轻光波混合影响,实现广播信号传输距离控制的一种技术发展方向;而光孤子通信则是我国业界人士设想的一种新型光纤通信传输技术,具有超长距离、高速、大容量的特点;全光网络是现代光纤通信传输技术的理想阶段,是我国通信技术发展的必然趋势。

4 结论

本文就现代光纤通信传输技术的应用进行了具体研究,详细论述了现代光纤通信传输技术的特点、具体应用以及发展趋势,希望能够以此推动我国现代光纤通信传输技术的相关发展。

参考文献

[1]夏坚.浅析现代光纤通信传输技术的应用[J].信息通信,2011(04):40-41.

[2]李彬,赵静娟.现代光纤通信传输技术的应用探讨[J].通信技术,2013(07):14-15+18.

[3]李刚.光纤通信传输技术的应用和发展趋势[J].中国新通信,2015(11):65-66.

[4]张越.光纤通信传输技术的应用[J].民营科技,2012(09):102+208.

[5]陈晓岚.现代光纤通信传输技术的应用分析[J].数字技术与应用,2016(03):34.

光通信技术论文第6篇

关键词:DWDM,光分波/合波器,光放大器

 

1.引言

随着话音业务的飞速增长和各种新业务的不断涌现,特别是IP技术的日新月异,网络容量将会受到严重的挑战。随着EDFA进入实用阶段,DWDM――目前解决通信网络容量危机的最佳方案--复用波分技术得到了极大的发展。

波分复用(WDM)技术,尤其是其中的密集波分复用(DMDM)技术除了能经济地使光网络获得超大传输容量外,还有应用灵活方便的优点。因为DMDM系统各信道上的光信号可以具有彼此独立的比特率和体系。用一根光纤能够同时传输不同体系、不同速率(低速、高速、超高速)、不同业务类型(图像、语音、数据)的多种信号。至2000年,DWDM技术已在全球范围内得到了广泛应用,该技术正迈向成熟。

2.光波分复用的基本概念

WDM是指在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。

DWDM指在同一窗口中信道间隔较小的波分复用。该系统是在1550nm波长区段内(见图1),同时用8,16或更多个波长,在一对光纤上(也可采用单光纤)构成的光通信系统,其中每个波长之间的间隔为1.6nm,0.8nm或更低,其对应的带宽约为200GHz,100GHz或更窄。

现在,也有用WDM来称呼DWDM系统的。从本质上讲,DWDM只是WDM的一种形式,WDM更具有普遍性,DWDM缺乏很明确和准确的定义。一般情况下,如果不特指1310nm/1550nm的两波分WDM系统,人们谈论的WDM系统就是指DWDM系统。

3.光波分复用的关键技术

DWDM技术把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器)将规定的不同波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端,再由波分解复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。根据波分复用器的不同,可以复用的波长数也不同。如图1所示。论文格式,光放大器。。

DWDM系统中的光电器件主要包括激光器、波分复用/解复用器和光纤放大器。

图 1 DWDM技术

3.1波分复用系统对光纤光源的要求

由于单模光纤具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点,国际上已一致认同DWDM系统将只使用单模光纤作为传输媒质。目前,ITU-T已经在G.652、G.653、G.654和G.655建议中分别定义了4种不同设计的单模光纤。

波分系统的光源的两个基本要求是:①光源有标准的、稳定的光波长。②光源需要满足长距离传输要求。

目前最适合传输DWDM系统的光纤是G.655光纤,但在我国因为大量铺设的是G.652尾纤,所以在上10G及以上速率的信号时,需要用色散补偿。

3.2波分复用系统关键器件--分波/合波器

波分系统的关键器件是分波/合波器。论文格式,光放大器。。合波器的主要作用是将多个信号波长合在一根光纤中传输;分波器的主要作用是将在一根光纤中传输的多个波长信号分离。

3.3 光放大技术

光放大技术的发展和实际应用是DWDM技术得以应用的主要因素。

在光纤通信中光信号不失真地传送得越远越好。由于光纤存在一定的损耗和色散,从而限制了光纤通信系统的传送距离。为实现长距离的光纤传输,需要采用光放大器。

迄今为止,人们已研究出3种光放大器,即半导体激光放大器(SOA)、光纤拉曼放大器(RAMAN)和掺稀土元素的光纤放大器。掺稀土元素的光纤放大器主要有掺铒光纤放大器(EDFA)和掺镨光纤放大器(PDFA),其中EDFA适合于长波长1550nm窗口的光信号放大,而PDFA适用于1310nm窗口的光信号。论文格式,光放大器。。目前已经达到实用化水平并在DWDM系统应用的就是EDFA。PDFA尚未达到商用水平。半导体激光放大器(SOA),集成性好,但其放大器噪声较大是一个急待解决的问题;RAMAN在高速率系统和海底通信系统中有广泛的应用前景。

3.4 DWDM设备工作方式

3.4.1 双纤双向传输

双纤双向传输是指一根光纤只完成一个方向光信号的传输,反向光信号的传输由另一根光纤来完成。因此,同一波长在两个方向上可以重复利用。

这种DWDM系统可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使一根光纤的传输容量扩大几倍至几十倍。在长途网中,可以根据实际业务量的需要逐步增加波长来实现扩容,十分灵活。

3.4.2 单纤双向传输

单纤双向传输是指在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输,两个方向光信号应安排在不同波长上。单纤双向传输允许单根光纤携带全双工通路,通常可以比单向传输节约一半的光纤器件。论文格式,光放大器。。由于两个方向传输的信号不交互产生FWM(四波混频)产物,因此其总的FWM产物比双纤单向传输少很多,但缺点是该系统需要采用特殊的措施来对付光反射,以防多径干扰;当需要将光信号放大以延长传输距离时,必须采用双向光纤放大器以及光环形器等元件,但其噪声系数稍差。论文格式,光放大器。。

4.结论:密集波分复用是光纤通信的发展方向

一百年来,电信网技术发生了巨大变化,其中交换网、传输网经历了从模拟到数字、从电缆到光缆、从PDH到SDH、……总之,从业务形态来说,核心通信业务的发展遵循了从简单到复杂,从窄到宽发展的规律。论文格式,光放大器。。DWDM的成功推出是必然趋势,DWDM技术第一次把复用方式从电信号转移到光信号,在光域上用波分复用的方式提高传输速率,光信号实现了直接复用和放大,并且各个波长彼此独立,对传输的数据格式透明,从某种意义上讲,WDM技术的应用标志着光通信时代的“真正”来临。在可预见的未来,基于WDM技术的光选路、交换技术也将得到大规划应用,作为通信领域发展最为迅速的前沿技术,WDM具有不可估量的发展潜力和光明前途。所以说光波分复用是光纤通信发展的方向。

光通信技术论文第7篇

对大学新生开展新生研讨课,可以使大学新生尽快了解相关大学专业和课程设置,迅速完成从高中生向大学生的转变,掌握新的学习方法,为后续学习打下基础,因此国内外许多高校都在近年来开设了新生研讨课。然而,目前不少新生研讨课流于形式,教学研讨仅局限于课堂内,主要的教学形式还是老师讲学生听,虽然课内有一些讨论,但是学生没有真正地参与进来,教学效果不尽如人意。

为了改进新生研讨课,我们在新生研讨课“光电信息技术漫谈与应用”中,尝试进行新生研讨课教学改革,突破研讨课在时间和空间上的限制,把课堂内的研讨拓展至课外研究,把研讨问题引入更深更广层次;在具体的研讨教学过程中,加强理论与实验相结合、教师启发引导与学生自主探究相结合、课堂研讨与课外实验相结合。

二、课程改革和实践具体安排

“光电信息技术漫谈与应用”作为一门新生研讨课,它的作用是:通过教师与学生的交流、实验演示和操作、课题讨论辩论、课内外实验与研究等措施,帮助同学建立正确、全面的关于光电信息技术的认识,构建正确的知识观,激发学习研究光电信息技术的兴趣和动力,获得分析研究问题的能力和素养,为后续学习和进一步深造打下基础。因此,精心安排课程内容,构建新的研讨教学模式。

课程内容包含四个模块:光学;电子和单片机技术;光电检测技术;光通信技术。模块具体内容有:(1)光学:几何光学、波动光学、信息光学,重点理解成像系统的像差、光的干涉和衍射、光全息、光信息处理等内容。(2)电子和单片机技术:电路分析、线性电路、数字电路、单片机技术,重点理解电路分析原理、信号放大电路、模数转换、单片机工作原理。(3)光电检测技术:光电系统的构成、工作原理、应用范围、激光测距、光纤光栅传感、激光扫描,重点理解光电信号的调制、解调、检测原理,熟悉典型的光电系统。(4)光通信技术:调制解调、光发射、光接收,重点了解光通信原理、器件、光网络等。

构建新的研讨教学模式,通过漫谈、应用、研究、讨论四个教学环节来实现教学目的。第一“漫谈”,老师通过介绍典型光电仪器引出研讨内容,再辅以必要的讲解(研讨内容的知识背景、理论、技术以及进行实验演示等),让学生建立初步的认识,为后续研讨提供一定的知识基础。漫谈主要在课堂集中授课,采用多媒体、启发式教学,讲解基本概念、理论基础,并通过必要实验演示、现场交流讨论,帮助学生获得必要基础的知识和技术,建立正确认识、获得理论分析解决问题的能力。第二“应用”,要求学生在课外查找资料,利用现有的实验条件,进行相关的实验,从而获取必要的基础知识和实验结果,进而培养并提高学生实验动手能力,促进学生理解基本知识和技术。第三“研究”,通过课外辅导和课内研究而展开;学生五人组成研究小组,教师辅导学生查找资料,确定选题,拟定实验方案,设计实验,开展研究,最后撰写讨论提纲和报告。第四“讨论”,学生通过课内外的研究,获得研究结果,最后将研究报告制作成演讲PPT文档,在课堂进行汇报答辩;答辩过程中学生教师提问、讨论、辩论,最终教师总结、评定研讨成绩。

在实际的教学过程中,首先以点带面实现基本知识框架的构建。教师以典型的有吸引力的光电仪器为知识切入点,通过课堂讲解、分析、讨论,引发学生学习兴趣,激发学习动力。另外,要求学生查找相关资料和做实验,通过对资料和实验进行分析研究,建立对光电信息技术的认识,重点理解光学、电子和单片机技术,了解光电检测技术以及光通信技术。

通过课内的研究讨论、课外的实践活动,培养并提高学生自主学习能力、分析解决问题能力、实践动手能力、协作和交流能力,以及掌握一定的光学元件调试、光路调试、电子线路设计制作能力。通过组队和选题,在光学测试、光电电路设计、激光测量技术、光通信技术等方面开展研究,提高研究问题能力,提高科研素养。

教学方式采用“讲解――实验――研究――讨论”形式。教学方式上既有教师讲解又有师生互动讨论,内容上既有光电信息技术理论又有光电实验,空间上既在教室又在实验室,时间上既有课内又有课外,组织形式上既有个人又有团队。

从选课系统一开放就爆满到最后课程满意度达91%表明:这门新生研讨课课程深受新生欢迎,尤其是光电信息科学与工程、应用物理学、计算机科学与技术等专业信息同学,还有很多同学因没有选上该课而懊恼。选修该课的同学,积极认真,到课率95%。尤其是在第二阶段,即实验研讨课中,学生在老师的引导下,认真做实验,与老师和同学开展研讨,确定研讨内容、方案,最后实现了研讨目标,提高了学习和实验、研究、讨论的能力,为下一阶段学习打下了良好的基础。

三、总结

通过这一课程,新生不仅掌握了一定的光电信息技术知识和实验技能,还增长一些做研究的能力。同学通过查找资料、确定研讨题目、开展研究,完成了研讨整个教学环节的要求,为他们下一阶段的学习打下一个良好的基础。

通过该课程,我们还认识到,新生研讨课――这一新的教学模式,将教学主体由教师讲课改成学生研究,极大地激发了学生的学习主动性和学习兴趣,使教学达到事半功倍的效果,值得肯定和推广。

【参考文献】

[1]林冬华.美国新生研讨课全国调查20年:背景、发展与启示[J].中国高教研究,2011(11).

光通信技术论文第8篇

关键词:多媒体技术 课程整合 考试改9769

0 引言

通信技术专业学生将来主要从事通信领域的工作,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,通信产业也成长为国家的支柱产业。与此相适应,各高校均将光纤通信技术课程列为相关通信与信息类专业的专业必修课。该课程对于学生理解各种通信技术是至关重要的,其基本目标是掌握光纤通信技术的基本知识、基本原理、基本应用技能等。学生毕业后能够从事光纤数字通信设备的操作、维护、故障排查,以及简单的工程设计、施工等工作。以往该课程教学内容主要以课本为主,教学手段也主要采用老式的黑板加粉笔的传统方式,这些都不能满足现代大学教育的特点,特别是对于高速发展的通信技术,尤其不适合。基于以上原因,我们对光纤通信技术课程进行了改革,确立教学目标,优化课程内容,实施新的教学手段,以增强教学效果,以适应现代通信技术的发展。增加了同步数字光传输内容,尤其是结合已经组建的通信综合实验平台的ZH5002型光传输设备原理进行教学,增加了光纤通信这门课程的实用性,技术性,实践性。更加理论结合实践,这样可以加深对光纤通信真正意义上的理解。具体的改革思路如下:

1 加强学习、转变观念

观念是行动的灵魂,是实践的先导,教育观念的转变是课程的前提和基础,没有正确、先进的教育观念,就不会有自觉而有效的实践,一切先进的教育改革都是从先进的教育观念中生发出来的,而先进的教育观念来自不断的学习,因此,我把加强学习,转变教育观念作为我自己进行新课程改革的第一步,把新课程理念作为一切工作的指导。我对照新课程的要求,对自己的教学行为进行讨论反思。通过学习、讨论和反思,提高了认识,深刻地感到:课程改革是基础教育改革的核心内容,是推进素质教育的关键环节,是与21世纪人才培养目标相适应的必由之路。华南师范大学的黄甫全教授认为,信息技术与课程整合是指通过基于信息技术的课程研制,创立信息化课程文化。将信息技术融入到课程的整体中去,改变课程内容和结构,变革整个课程体系。将信息技术与课程整合等同于信息技术与学科教学整合,信息技术主要作为一种工具、媒介和方法融入到教学的各个层面中,包括教学准备、课堂教学过程和教学评价等。这种观点是目前信息技术与课程整合实践中的主流观点。也是我们这个课程改革的主线。

2 开发多媒体课件,改革教学手段

多媒体是一种把文本、图形、形象、视频图像、动画和声言等运载信息的媒体集成在一起,并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。多媒体技术是信息领域的又一次革命,不是多种媒体的简单组合,而是以计算机为中心来处理多种媒体信息的技术(计算机技术和视听技术)综合在一起组成多媒体系统,在教学上,它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声于一体的教学信息,又能为学生提供生动、友好、多样化的交互方式。

2.1 开发电子教案

以教学组为单位,在集体备课、充分讨论的基础上进行电子教案的设计,有着传统备课方式所无法比拟的优点。第一,便于教学内容的统一。以大纲为依据,采用统一的电子教案,可以进行教学内容、教学进度、考核内容、考核方式的统一。第二,可以避免不同任课教师对某些内容理解上的分歧。通信技术的发展异常迅速,对一些前沿的技术,不同教师对同一内容也许有不同的理解,在集体备课时,这些问题将得到深入地讨论,从而使得教师对这些问题有更深人的理解,业务素质得到更快的提高。第三,电子教案便于修改。光纤通信技术的发展日新月异,新技术层出不穷,在教学中需要不断的修改、添加新内容,在这一点上,电子文档有着普通文档无法比拟的优势。第四,便于资源共享,进行交流。电子教案可以在Internet上,方便进行资源的共享,也方便兄弟院校相关专业之间的交流。

2.2 信息技术与课程整合

教育教学过程是传播教育信息的过程,是传者(教师)借助一定的渠道(媒体)向受者(学生)传送一定的教育信息,从而引起学生思想、行为的变化的过程。[1]多媒体的出现,彻底改变了依靠“一本教材、一块黑板、一枝粉笔、一张嘴巴”的传统教学模式。现代教学正正运用多种教学媒体如书本、模型、挂图、幻灯、投影、录音、电视、录像、微机等及其与其配套的软件资料、在教师精心设计指导下,进行多媒体优化组合,使教学发挥多种媒体的优势,让学生接受形象、直观、生动、活泼的文字、图形、视频和音频等媒体信息,调动学生视觉和听觉功能同时发挥作用。现代多媒体教学容易激发学生的学习热情,引起学生学习兴趣,这对提高教学质量和教学效果将是一个很大的推动。

把课程中的一些难理解的工作原理应用多媒体技术使学生从直观性、趣味性、形象性、深刻性和艺术性几个优势中取得突出的结果。

2.3 课程考试改革

《光纤通信》课是为通信类专业学生开设的专业基础课程,是为学生进一步学习后续专业课程打好基础的课程。以往本课程考试主要以理论考试为主(占60%),平时成绩为辅(占40%)的形式进行。但是我们发现除必要的光纤通信理论知识学习之外,实践性环节的教学是非常重要的,是培养学生良好的操作习惯和操作技能的必要环节。所以对《光纤通信》课程的考试方式进行改革,期末考试必须要有实践性环节考核内容,具体可采用平时实验成绩+操作技能考试成绩(占50%)的办法评定学生的实验成绩。平时成绩包括(考勤、作业、读书心得(备注:推荐学生阅读的四本书籍的读书心得))占10%,期末理论考试成绩占40%。

总之不同的课程有着不同的教学方法,而不同的时期的相同课程仍然有着不同的要求,对于走在时代前沿的光纤通信技术类的课程要求更加紧迫。这条课程改革的路程才刚刚起步。我们需要始终努力!

参考文献: