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光纤技术论文赏析八篇

时间:2022-05-30 15:25:28

光纤技术论文

光纤技术论文第1篇

摘要:本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究,分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状,以及光纤通信技术的发展趋势,对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。

关键词:光纤通信技术发展历史现状发展趋势

1、导言

目前,在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一,即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一,光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介,并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌,以现代信息社会最坚实的通信基础的身份,向世人展现了其无限美好的发展前景。

自上世纪光纤通信技术在全球问世以来,整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革,光纤通信技术以光波作为信息传输的载体,以光纤硬件作为信息传输媒介,因为信息传输频带比较宽,所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量,且损耗低、体积小、重量轻,还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点,从而备受通信领域专业人士青睐,发展也异常迅猛。

2、光纤通信技术的发展历史总结

近十几年来,光纤通信技术有了长足的进展,其中的新技术也不断被发掘,大大提高了传统意义上的通信能力,这使得光纤通信技术在更大的范围内得到了应用。

光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波,以光纤作为信息传输的媒介,将信息进行点对点发送的现代通信方式。光纤通信技术的诞生及深入发展是信息通信史上一次重要的改革。光纤通信技术从理论提出到工程领域的技术实现,再到今天高速光纤通信的实现,前后经历了几十年的时间。

上世纪六十年代开始的光纤通信技术最开始起源于国外,当时研制的光纤损耗高达400分贝/千米,后来,英国标准电信研究所提出,在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米,然后,日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米,康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤,到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0.2分贝/千米,已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。

由以上光纤通信技术的发展历程,可以把光纤通信技术分为大致五个阶段,即850纳米波段的多模光波,到1310纳米多模光纤,到1310纳米单模光纤,再到1550纳米单模光纤,最后是长距离进行传输的光纤通信技术。

3、光纤通信技术的现状研究

(1)光纤通信技术中的波分复用技术。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)光纤通信技术中的光纤接入技术。光纤接入网技术是信息传输技术的一个崭新的尝试,它实现了普遍意义上的高速化信息传输,满足了广大民众对信息传输速度的要求,主要由宽带的主干传输网络和用户接入两部分组成。其中后者起着更为关键的作用,即FTTH(意思是光纤到户),作为光纤宽带接入的最后环节,负责完成全光接入的重要任务,基于光纤宽带的相关特性,为通信接收端的用户提供了所需的不受限制的带宽资源。

4、光纤通信技术的发展趋势

下面介绍在未来将会大有发展的几种光纤通信技术,如下图1所示。

(1)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;与本地网络相结合,达到减少节点数目和扩大覆盖面范围的目的;通过光网络的建立,为多媒体时代的到来做好准备;另外,可以最大化的利用光纤本身的一些优势特点。

(2)光纤通信技术中光传输与交换技术的融合一光接入网通信技术的后延。基于上述光接入网通讯技术的成熟发展,网络的核心架构己经得到了翻天覆地的改变,并正在日新月异的变化发展着,在交换和传输两方面来讲也都早已进行了好几代的更新。光接入网技术和光输与交换技术的融合技术,前者较后者在技术应用上有了一些技术上改进,从而也就提高了全网的往前的进一步有效发展,但此项技术相对来讲仍不成熟。

(3)新一代的光纤在光纤通信技术中的应用。传统意义上的G.652单模光纤已经在长距离且超高速的传送网络发展中表现出了力不从心的缺点,新一代光纤的研发己成为当今务实之需,它也构成了新一代网络基础设施建设工作的一个重要组成部分。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,己经发展出了两种新一代光纤一非零色散光纤和全波光纤。

光纤技术论文第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

一、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。

二、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。

三、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。

四、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).

光纤技术论文第3篇

笔者认为,光纤通信技术尚有很大的发展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。

光纤通信的发展趋势

1、光纤到家庭(FTTH)的发展

FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。

发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。

FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。

对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5~6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。

FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。

F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。

PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格,PEP比PON经济)。

PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。

发达国家发展FTTH的计划和技术方案,根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON,因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。

中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用灵活,传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用,还需要根据用户的具体情况不同而不同。

近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。

2、光交换的发展什么是通信?

实际上可表示为:通信输+交换。

光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。

通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切都要用光交换,特别是低速,颗粒小的信号的交换,应采用成熟的电子交换,没有必要采用不成熟的

大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。

电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。

光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来,采用集成技术,开发出MEM微电机光开关,其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent),属于试验性质的。

光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验,半径5公里,共有43个终端节,(试用5个节点),速率为2.5Gbps。

自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。

3、集成光电子器件的发展

如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光电子器件组装于其上,也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。

日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上,尺寸仅15x7mm,如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年,集成光电子器件有比较大的改进。

中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上,就会重复如同微电子落后的被动局面。

光纤通信的市场

众所周知,2000年IT行业泡沫,使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展,产品生产过剩。无论是光传输设备,光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤,每公里泡沫时期价格为羊1200,现在价格Y100左右1公里,比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复?

根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测,如图2.在2002年是最低谷,相当于倒退4年。现在有所回升,但还不能恢复。按此推测,在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转,在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。

光纤技术论文第4篇

1.1光纤接入网技术

光纤接入网技术利用传输网络实现用户接入光纤,共同实现光纤接入网下信息传输效果的持续提升,实现了传统信息传输的技术性突破,满足人们对信息传输速度的需求。光纤用户接入技术发展起着关键作用。FTTH是光纤接入网发展的一种最终形式,光纤接入网以光网络单位(0NU)的位置所在,分为FTTH、光纤到大楼(FTTB)、光纤到驻地(FTTP)、光纤到路边(FTTC)等几种情况。目前,以”千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户”为基础的光纤+五类缆接入方式(FTTx+LAN)非常适合我国国情。它适用于用户相对集中的小区、大专院校、企事业单位及人口密集的乡镇。这种光纤接入方式的上传和下传带宽,能够实现高速上网或企业局域网间的高速互联,满足不同客户群体对不同速率的需求。

1.2光纤波分复用技术

光纤波分复用技术是现代信息技术发展的重要组成部分,充分表现了现代光纤通信技术发展的主要特点。在ITU-T标准中,通过引入控制层面,使网络具有自动连接建立和修改功能,以及提高连接恢复能力。光纤网络控制层面本身能够支撑不同的技术,不同的业务需求及不同的功能组合。光纤波分复用技术主要是应用波分复用器对广信信息传输出现的损耗进行控制,保证宽带资源的有效获取。同时在光波频率根据波长的不同情况对光纤损耗情况进行独立性信息发送,充分发挥波分复用器的效果将信息数据进行整合。波分复用器能够将不同信号波长进行传输,承载电信光纤通信技术优势。

1.3光联网的实现

目前,在扩充骨干网、迅速普及应用DWDM系统的驱动下,我国光网络市场已出现巨大变化,光传送网的角色由原来大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。电信运营商在电路交换转变为分组交换过程中,在光层网络同时实现了传输功能和交换功能,而全光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,成为下一代高速(超高速)宽带网络的首选。光纤接入网技术和光纤波分复用技术的创新推广应用中,光分插复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)的成功研制,使得二者能够在基础通信设备基础上实现光路交叉,为光联网起步奠定坚实基础,能够进一步扩充网络系统,提升网络系统的透明性,使全光联网成为可能,掀起了SDH电联网之后又一次新的光通信发展高潮,建设一个最大透明、高度灵活的和超大容量的国家骨干网络不仅可以为未来的国家信息基础设施(NII)奠定一个坚实的物理基础,而且对应我国信息产业和国民经济腾飞及国家安全有极其重要的战略意义。

1.4全新一代光纤

全新一代光纤是新时期电信光纤通信技术应用的核心内容。新的光传输网分为三层:光通路层(Och)支持终端到终端的传送客户信号。OMS光复用层把许多光波复用到一起后传动到光纤中。OTS光传送层把客户信号映射到单一的光道,再将许多单一的光道复用在一起后送上光纤。全新一代光纤具有频带宽通信容量大、损耗低,中继距离长、抗电磁干扰、无串音保密性好等优势特点。根据电信网络服内容不同,创新了传统光纤发展模式,呈现出大容量、长距离传输等优势。

二、电信光纤通信技术发展趋势的优势分析

伴随中国城镇化等宏观经济政策调整,我国城乡每年旧城改造和新屋建设达到20多亿平方米,至少可以容纳2000万户新居或数百万个企业,为光宽网建设提供了几乎海量的外在条件。伴随信息华社会的发展,人们随时随地办公、生活、学习、购物、娱乐的内在需求日益凸现,建设安全的全光信息网络已经提升为国家战略。科学技术水平提升使电信光纤通信技术提供的服务质量能够不断的满足人们的要求。电信光纤通信技术发展趋势优势明显,传输速度快、传输容量扩大,并且在长距离下实现信息容量提升、完善全光网络系统。在未来电信光纤通信技术发展状况下信息数据传输水平会在网络系统发展下实现高速发展。电信光纤通信技术发展具有重要的现实应用意义。

2.1全光网络

电信光纤通信技术发展中全光网络是重要的组成部分,同时也是电信光纤通信技术应用的关键核心,是人们对网络信息技术需求发展的表现。全光网络(ASON)在路由和信令控制下,完成自动交换连接功能。它首次将信令和选路引入传送网,通过智能的控制层面来建立呼叫和连接,实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复。探究全光网络特点对电信光纤通信技术进行研究,能够更好的实现电信光纤通信技术应用的全面发展。我国对电信光纤通信技术不断进行研究,创新了技术发展模式,在应用上取得了较大发展。伴随国务院《“宽带中国”战略及实施方案》的推进,联通等通信运营商加大力度推行“城乡一体化”光网改造工程,通过全光网络的方式向宽带中国目标靠近,不断地满足社会对现代网络光纤通信技术的应用需求。

2.2多业务承载能力

新时期为了进一步促进电信市场的发展,需要对电信市场发展模式进行改革创新,对运营模式进行重组改制,实现电信业务多元化发展。网络系统光纤接入技术的应用能够承载更多的业务项目,强化基础型承载业务水平,移动基站回传、语音等服务都是多业务承载能力提升的重点内容。从提高传输通道变为提高光业务的解决方案,使光网络能够提高多种高质量的带宽应用与服务,包括:1、OVPN;2、业务SLA;3、带宽出租、带宽批发、带宽贸易、实时计费;4、流量工程;5、分布式恢复;6、SPC(软永久连接)/SC(交换连接)/PC(永久连接)。传统接入网系统主要采用对接式网络结构,这种模式在一定程度上提升了运营系统管理成本投入,使网络系统建设经济效益受到影响。高接入带宽接入网应用之后能够更好的使系统与网络进行融合,实现网络系统高效运行,建立统一系统应用平台。电信光纤接入技术促进多业务承载能力的同时保证了系统客户的应用安全有效性,业务发展保证服务水平质量提升,同时能够承载更多的系统业务,并且针对个人系统应用要求强化电信光纤通信技术。除此之外,还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。

三、结束语

光纤技术论文第5篇

关键词:光纤通信技术;优势;接入技术

0引言

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。

1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。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。

2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。

3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。

光纤技术论文第6篇

关键词:光纤传感;军队人才培养;课程建设与改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0065-04

一、引言

光纤传感技术是一门基础理论与工程应用紧密结合、理论与实践能力并重的系统学科,既要求学员有扎实的光学、电学基础,又要求学员能够摆脱课本的束缚、根据实际工程应用灵活运用已学到的知识。为适应这一形势,2006年以来,我们针对技术类本科生、军事指挥类本科生、硕士研究生和博士研究生的不同特点和未来适应部队工作的不同要求,建立了光纤传感技术系列课程。

作为一门应用学科,“学以致用”是光纤传感技术系列课程的特色之一。为此,课程建设非常注重学员对课程知识的实践应用能力培养,在教学实践中,结合课程特点和授课对象的学习特点,大力推进教学方法与手段的研究改革,在多层次一体化课程体系建设、教学方法与手段改革、创新人才培养、教师队伍建设等方面取得了较大成绩,下面分别进行介绍。

二、光纤传感技术多层次一体化课程建设

我校早在上世纪90年代就开设了《光纤传感技术》课程,并作为光纤传感专业研究生的必修专业基础课,为培养光纤传感技术人才起到了不可替代的作用。然而随着光纤传感技术在现代化信息战争中的应用越来越广泛,部队对光纤传感专业的人才数量和质量要求越来越高。我校原有的只针对研究生展开的《光纤传感技术》课程已经远远不能适应培养部队所需人才的紧迫要求。从2004年开始我院开始酝酿对光纤传感技术课程进行深入改革,将授课对象拓展到全校本科生和本院研究生,并从2006年开始实行。经过6年多的系统建设,最终建立起了完备的多层次光纤传感系列课程。

由于本科生和研究生、本专业和非本专业学员、技术类和军事指挥类学员的知识基础和应用方向差异太大,如何科学划分课程层次、清晰明确课程内容、准确定位课程目标是光纤传感系列课程建设的重点和难点。

在广泛调研军队需求、不同类别学员的知识积累和兴趣及国内外学校同专业的课程设置基础上,我们建立起了分别面向本科生和研究生、技术类和军事指挥类、本院专业和全校学员的光纤传感系列课程。新增了技术类《光纤传感技术》、军事指挥类《光纤传感技术》,面向全校本科生专题研讨课《基于虚拟仪器的光纤传感技术》三门课程,原有针对研究生的《光纤传感技术》则改为《光纤传感系统》[1,2]。

(一)建立起针对本院技术类本科生的《光纤传感技术》课程内容体系,以“扎实广泛的技术基础为核心,典型的系统应用为亮点”

考虑到授课学员在学习本课程之前已经在《光纤通信》、《光电检测技术》等课程中对光纤和光纤器件等有初步了解,在本课程中首先介绍光纤传感技术的概念和内涵,然后针对光纤传感系统的特点,介绍光纤、光纤器件、光纤传感原理和光纤传感信号解调原理。这四部分内容涵盖了强度型、偏振型、波长型、相位型和分布式光纤传感的系统构成、传感原理和关键技术,为光纤传感基础知识,具有信息量大、知识点多、覆盖范围广泛的特点;最后以2-3种典型的光纤传感系统为例,向学员示范在系统中如何对基础知识进行灵活应用,启发学员根据学到的基础知识来分析理解新型光纤传感系统。

(二)研究生的《光纤传感系统》课程以“系统应用技术为核心,系统设计为亮点”

与原有的研究生《光纤传感技术》相比,新的课程内容和标准进行了大幅度的改革,突出“系统应用”,大幅度削减了光纤传感基础知识,而是以四大类典型光纤传感系统为授课重点。课程中的四大类典型光纤传感系统选取了目前应用最为广泛或技术难度较高的光纤水听器系统、光纤陀螺系统、分布式光纤传感系统和光纤光栅传感系统,针对每一类对其应用背景、系统组成、系统指标和关键技术进行详细分析,构建课本知识到实际工程应用的技术桥梁。在讲解完每一类典型光纤传感系统后,特别设计了光纤传感系统设计环节,要求学员以分组的形式,根据特定应用背景设计出光纤传感系统,阐明系统特色和关键技术。

课程调整所面临的最大难题在于:学习本课程的研究生既包括本校本专业的学员,也包括来自于外院和外校的本科非光信息专业的学员。对于前者,通过本科生阶段的《光纤传感技术》学习已经具备了良好的基础,在新课程学习中应尽量避免内容重复;对于后者,直接学习典型光纤传感系统中的关键技术存在一定难度,需要对光纤传感基础知识进行介绍。为此,在研究生的《光纤传感系统》课程中,首先设定了3个课时对光纤传感基础知识进行回顾和总结,并点明各部分基础知识所涉及的参考书。同时由于使用了与本科生《光纤传感技术》课程同一系列的教材,为解决学员基础参差不齐的难题提供了有效的解决办法,而面向全校的《基于虚拟仪器的光纤传感技术》则为毕业于本校其他专业的研究生学员提供了学习本课程的基础。

(三)军事指挥类本科生的《光纤传感技术》课程以“完善学员知识结构为重点,突出军事应用特色为亮点”,为学员提供装备相关知识基础

课程针对军事指挥类本科学员培训的主要目标,将军事指挥类本科生《光纤传感技术》课程的主要任务确定为拓展军事指挥类学员的知识面,完善知识结构,了解最新军用传感器技术,一方面可以充分发挥我军现有装备的作战效能,另一方面可以掌握外军作战手段,有效克敌制胜。课程简化了基础知识部分内容,扩充了典型光纤传感部分,特别是注重光纤水听器、光纤陀螺和分布式光纤传感器在军事中的应用,并拓展光纤水听器在声纳系统应用中的相关知识,让学员在进行工作岗位后可以更快的掌握相关装备的使用和维护。

(四)面向研究生的《虚拟光纤传感技术》以“引导学员自主学习为核心,激发学员独立思考为亮点”

课程以光纤传感技术中相干检测技术为背景,以虚拟仪器技术为手段,通过一个具体实例为研讨对象,让学员一边学习新知识,一边动手做实验,一边学会自主学习。课程首先在学员高中已经具备的光学知识基础上讲解干涉型光纤传感的基本内容,然后引导学员自习LabVIEW虚拟仪器语言,通过研讨学习心得让学员掌握LabVIEW基本知识,最后要求学员利用所学知识和工具完成光纤传感中一个典型信号处理问题。整个课程以学员自己动手动脑为主,精选了一门易学好用的虚拟仪器语言LabVIEW,使学员可以在四到五次课的时间内学会,并结合光纤传感技术系列课程的建设成果,让学员可以在课程上针对典型的干涉型光纤传感系统进行信号处理实验,一方面提升了学员的学习的积极性,另一方面加强了学员的自信心,并为学员以后的创新实践奠定了基础。

三、教学方法与手段改革

在教学过程中,在教学方法和教学手段上也进行了一系列的改革,使用了大量的新技术、新手段、和新的教学方式。主要体现在以下几个方面:

(一)充分运用科研成果和虚拟仪器技术的特点,增加了大量的课堂演示实验环节

在光纤传感技术系列课程中引入堂演示实验,对于加深学员对知识的理解效果最为明显。在课程建设中,充分利用所在实验室在光纤传感技术研究上的优势,在每门课程讲授中都加入了1~2个课堂演示实验。

与专门的实验课不同,课堂演示实验的侧重点在实验效果上,通常都是完整的光纤系统,包括光源、光传输链路、光接收模块、显示模块等等,并注重演示效果。以往的光纤系统虽然功能性明显,但结构复杂。近年来,课题组所在的实验室在光纤传感系统的工程可靠性研究上投入了大量精力,一些便携式高可靠性的光纤传感集成模块在科研项目中得到广泛应用;这些科研成果的突破使得在课堂上演示一些复杂的光纤传感系统实验成为可能[5]。另一方面,由于虚拟仪器技术在光纤传感技术中的广泛应用,复杂的信号解调可以通过电脑直观的显示在课堂多媒体系统中,“所见即所得”的方式使得课堂演示实验的效果非常直观和可信。以研究生的《光纤传感系统》课程为例,我们选取了光纤光栅应变系统作为课堂演示实验内容。在硬件上,这套系统的光收发模块为集成化的便携式光纤光栅解调仪,采用法兰盘对接可串接起多个光纤传感阵列;而复杂的信号解调系统则全部通过虚拟仪器技术在电脑上软件实现,解调结果直接显示在电脑程序界面中。通过这套系统,我们完整地演示了光纤传感器设计、光纤传输链路构成、复用光纤传感网络、和光纤传感信号解调等多项知识内容,学员普遍反映通过这一演示实验对光纤传感系统有了清晰深刻的了解。

(二)借鉴国外大学相关专业的教学模式,在考核中引入小型综合设计环节,充分考察学员的综合素质

课题组的两位教员具有国外留学的经历,在课程建设中充分参考国外大学在光纤传感技术课程的教学方法,在作业环节引入小型光纤传感综合设计内容,并将其作为课程考核评价标准的一部分,实现对学员综合素质的培养和考核评价。

光纤传感综合设计参考了香港理工大学和英国南安普顿大学的教学经验,以对知识的综合运用为主要考察目标。本科生光纤传感技术采用适当的综合设计题目难度,重视对知识融会贯通和综合应用能力的考察,一般在授课过程中只进行1次;研究生除了要求基础知识综合应用能力,更注重对实际工程应用系统的完整性和前沿问题的拓展性考察[6],一般则开设2~3次。综合设计作业由学员分组完成,小组内成员根据资料调研、方案设计、报告撰写等工作内容的不同进行明确分工,并推选一位组员参加课堂专门设置答辩环节。

(三)针对授课内容的层次划分和授课对象的学习特点,科学合理设置研讨专题

研讨式教学我校近年来大力推广的教学方式之一。由于光纤传感技术具有经典与前沿相结合、理论与工程应用相结合的特点,在系列课程建设中,课题组在原有研究生《光纤传感技术》的研讨式专题内容基础上,进行了深入的思考和大胆的拓展,将课程中的研讨专题划分为三大类:经典理论知识的研讨、前沿研究的研讨和学位论文研究方法的研讨。

经典理论知识的研讨要求学员在授课之前对相关内容进行预习,并在课堂上对全体学员讲解自己对该问题的理解。如在进行“光纤干涉仪传感系统”的授课时,要求学员预习时弄明白两个问题:什么是随机相位衰落?什么是偏振诱导信号衰落?进行研讨时不要求学员对这两个问题进行深入剖析,但要求学员用精炼的语言阐明问题的物理含义。学员普遍认为这种研讨专题不是特别复杂,通过预习教材即可,但大部分学员会准备PPT课件,且自愿上讲台讲述的学员一般在以往的学习过程中接触过与该专题相关的研究工作,因此在其课件上还会加入自己以往的工作、自己对该问题的扩展认知及自己尚未弄明白的问题等。这种教学效果是在深入了解学员的知识积累基础上,通过巧妙设置研讨专题取得的。

前沿研究的研讨要求学员进行大量的资料查阅,特别是光纤传感前沿研究课题的查阅。对于某一个问题,由于课堂讲授的时间受限或者教材中没有系统的描述,对该问题的课堂讲授可能不够全面,在这种情况下,教师会提供相关信息,要求学员查阅该文献并进行精读,然后在课堂上进行研讨。这种研讨专题分为两种:一种是教师提供明确的检索信息,由学员查阅到该文献后精度文献,分析文献的精华及不足;另一种则是教师提供所要解决的问题,由学员对该问题进行解读,提炼关键检索信息,进行检索后,对检索文献进行初步分析,总结该问题的研究现状。学员反映这种研讨专题的难度稍大于第一种,但一般稍花时间都能解决。

学位论文研究方法的研讨目的在于:无论是本科生还是研究生,在学习完相应的光纤传感技术课程后马上就要投入到学位论文工作中。通过对这类问题的研讨,学员逐渐掌握了在未来从事学位论文研究中必须具备的研究方法,这类的研讨主要培养学员的仿真计算能力和光纤传感系统的设计能力。例如在讲授完光纤光栅的基本理论之后,学员反映耦合模理论的公式很繁琐,难以一眼看出其中的物理特性,为此,我们安排了相关理论的仿真计算研讨,要求学员根据课堂讲授的公式进行理论仿真,计算光纤光栅反射光谱,并绘制带宽、反射率等关键参数随着光栅参数的变化曲线。学员在课堂研讨时要讲述自己的关键参数设置和仿真结果。通过这种研讨方式,学员对光纤光栅的反射谱特性建立了深入的了解,效果远远好于课堂直接讲授相关结论。

根据光纤传感课程层次划分,不同的光纤传感技术课程对三种研讨专题的应用程度也不相同,本科生的光纤传感技术课程以经典理论知识的研讨为主,并设置1~2次前沿研究的研讨;研究生的光纤传感技术课程则以前沿研究的研讨专题和学位论文研究方法的研讨专题为主,对特别重要的概念设置少量经典理论知识的研讨专题。

四、以光纤传感技术课程为支撑的创新型人才培养

光纤传感技术的应用范围极广,一套实用的光纤传感系统可以很庞大很复杂,也可以很小巧灵活。针对这一特点,课题组教师在学院本科生和研究生的各项教学活动中,积极开展与光纤传感技术相关的各项活动。

针对本科生的光纤传感技术系列课程,在授课结束后,在光电设计大赛、毕业设计等教学活动中开设了大量关于光纤传感技术应用的课题,引起学员浓厚的兴趣和广泛的参与热情。一方面,参与光纤传感技术相关的本科毕业设计学员数量大幅度提高。以技术类本科毕业设计为例,2013、2014年参与光纤传感技术相关课题的学生均达到光信息专业学员总数的50%以上。另一方面,学员完成课题的质量也得到大幅度提升,近年来有8名本科生获得学校创新资助,从侧面反映出光纤传感技术课程教学效果的日渐提高。这些竞赛成果也作为评价授课效果的标准之一,并将学员在课外延拓活动中的效果和意见及时反馈到教学过程中[3,4]。

针对研究生的光纤传感技术系列课程,一方面鼓励学员在课程学习的基础上努力拓展研究深度,在光纤传感研究领域不断创新。在课题组所在实验室所培养的研究生中,有3名研究生获得学校创新资助,1名研究生获得湖南省创新资助,其课题都是光纤传感领域的研究重点和难点。此外还有5项研究生参与申请的光纤传感技术相关专利;另一方面,鼓励学员积极参与到与光纤传感技术相关的科研项目中,在实际工程环境中对课程知识进行融会贯通。目前在光纤信息专业的毕业研究生中,参加过光纤传感相关的湖上或海上试验的学员达到95%以上,为其真正走向工作岗位后充分适应部队对光纤传感技术人才的需要积累了宝贵的经验。

五、高素质教师队伍建设

作为教育的重要媒介,教师是活动中的主要因素。教员整体素质的高低,直接影响着教学质量的高低。因此,建立一支教学水平高、结构合理的高素质师资队伍显得尤为重要。

(一)从教学和科研两个方面锤炼教师队伍,使教师的教学水平和科研能力相互促进共同提高

科学研究是教师工作的重要组成部分,是提高教学水平的重要手段,也是提高自身素质的重要途径。对于光纤传感技术系列课程而言,学即能致用是其重要特点之一,教学和科研的相互促进作用尤为明显。课题组全部教员均参加了多个重大科研项目。通过重大科研项目的历练,教员的学术水平得到很大的提高,一方面教员接触了学术前沿,开拓了学术视野,经历了科研实践,在课堂教学中自然会将科研最新成果、专业发展动向带进课堂,另一方面,教员在参与重大科研项目时对光纤传感的技术内容有了更加深刻的认知,对于在课堂上清楚明白的讲好各个知识点至关重要。同时,通过教学活动中对课程内容的反复推敲及与学员之间展开的研讨交流,可以加深教员对技术环节的领悟,甚至激发教员的灵感。通过在科研和教学两个方面同时锤炼,促进教师知识更新和自身进步,提高教师的创新能力和教学质量,将真正做到科研教学一体化。

(二)鼓励教员进行对外交流,充分借鉴国内外同类专业课程的教学经验

课题组有两名教员具有国(境)外留学经历,其他教员也多次参加国内外的学术活动和教学活动交流,在课程建设过程中充分利用了这一优势。在教员已经带回的国外大学教学经验的基础上,鼓励教员在回到学校后仍然定期与留学单位交流,及时获取留学单位最新的课程设置和教学安排信息,并通过交流,不断补充自身的不足,更新课程内容,丰富教学手段,提高自身教学水平。在对外学术活动交流中,有意识的了解其他院校同类专业课程的教学情况,对于感兴趣的单位积极主动与对方联系进行实际考察。活跃的对外交流活动极大地激发了教师的教学热情,并不断提高其教学水平。

(三)加强青年教师的教学技能培训

目前,课题组教员是一支相对年轻化的队伍,很多才刚刚博士毕业,青年教师充满热情,思想活跃,比较了解学员的思想,与学员进行交流方面具有优势。但是,他们大多没有经过系统的教学技能训练,普遍缺乏教学经验。为了使青年教师尽快掌握教学技能,提高业务能力与水平,课题组指定认真负责、教学经验丰富的老教师担当青年教师的导师,对青年教师实行“一对一”的“传、帮、带”指导,指导青年教师备课、编写教案;采取措施督促教员投入足够的精力。教员上岗前,必须经过教研室、系所、学院三级试讲,每次授课必须重新编写教案、编写课件、编制教学日历;在教学过程中,教学指导委员会、督导组、院系领导经常性听查课,督促教学水平的提高。

通过从科研和教学两方面锤炼教学队伍,课题组教员自身水平得到了大大提高,多次在全军和全校获得教学优秀奖,其中获军队院校育才奖1人次,优秀研究生导师奖3次,校本科“研究型”教学比赛三等奖1人次,校研究生教学优秀三等奖1人次,教员在国内教学期刊上发表高水平教学论文10篇,课题组已经成为了一支能独立承担授课任务的高水平教师队伍。

参考文献:

[1]孟洲,胡永明,姚琼,宋章启.《光纤传感技术》研究生课程改革探讨[J].中北大学学报(社会科学版),2007,23(2):98-100.

[2]孟洲,姚琼,曹春燕,梁迅,张学亮.光纤信息技术本硕博系列课程体系研究与实践探索[J].高等教育研究学报,2012,35(1):50-53.

[3]周建华,邱琪,周晓军,光纤通信实验教学改革探讨[J].电子科技大学学报社科版,2003,5(2):89-91.

[4]胡昌奎,杨应平,黎敏,刘辛,易迎彦,光电信息类专业光纤系列课程教学内容与课程体系的改革[J].高等理科教育,2008,(2):16-18.

光纤技术论文第7篇

通信论文3000字(一):铁路通信系统中的光纤通信技术探讨论文

内容摘要在科学技术水平快速提升的大背景下,很多先进技术已融入各个行业的发展中,光纤通信技术作为一种现代化技术,技术应用日益成熟,在通信技术中表现出了很大的应用优势,在很多领域得到了有效应用。在铁路通信系统中,光纤通信技术的应用发挥着重要作用,在很大程度上提升了铁路通信系统信息传播速度,提高了我国铁路通信系统的整体水平。文章主要对铁路通信系统中的光纤通信技术进行了分析。

关键词铁路通信系统光纤通信技术应用

1引言

随着社会经济的快速发展,我国光纤通信技术也在迅猛发展,在很大程度上提升了现代化信息传播速度,使通信技术水平得到了很大提升。现阶段,光纤技术的应用范围越来越广泛,在铁路通信系统中发挥着重要作用,优化并完善了铁路系统,推动着铁路通信系统的智能化发展。基于此,文章阐述了光纤通信技术的相关内容,分析了铁路通信系统中光纤通信技术的应用,研究了铁路通信系统中光纤通信技术的发展趋势,希望实现我国铁路通信行业的持续、稳定发展。

2光纤通信技术的相关内容

2.1光纤通信技术概述

光纤通信技术中的两种主要技术分别是光纤接入技术和波分复用技术。光纤接入技术的关键是实现信息传输的高效性,利用宽带输送网向各个家庭传递各项信息和数据,在宽带管线传输过程中,传输方式多元化,光纤到户(FTTH)和FTTCab是宽带光接入网的主要应用形式,能够在光纤各个位置实现信息传输[1]。波分复用技术为人民群众提供了带宽资源,能够有效地整合发送端,将波长光载波的差异性由接收端完成分割,且各个分波器需要负荷不同的载波信号。在现代化铁路通信系统中,波分复用技术发挥着重要作用,这项技术可以根据波长的差异性,有效地传输通信信号,不会受电磁信号、天气因素的影响,在很大程度上提升了信号传输的整体效率。

2.2光纤通信技术的优势

2.2.1通信容量大

光纤传输带宽比较大,一根光纤的潜在带宽可以达到20THz,且波分复用技术的传输容量更大,这项技术的传输通道是光纤的不同波长,将光信号在同一光线中的不同波长信道中进行传输,在很大程度上增加了通信传输容量。

2.2.2信息传输损耗低、传递距离长

光纤信息的传输载体主要是光学纤维钢丝,通过分析用途、性能和功能的不同,可以分成不同的类型,但这项技术的制作和应用原则基本一致,不会受输出距离的影响,在有光纤的情况下都可以传输信息,既能够确保信息长距离传输,又可以完善信息传输过程,避免受环境因素的影响出现误差。

2.2.3光纤损耗极低

在现代化社会的发展中,我国光纤通信技术的主要材料是石英光纤,石英光纤和其他材质的光纤相比,不易出现损耗问题,施工运营成本较低。并且,石英光纤属于玻璃材质,具有电气性能,在石英光纤施工过程中表现出了良好的绝缘性能,无须在线路中设置接地、回路,有利于加快施工进度,减少施工成本的投入。

3铁路通信系统中光纤通信技术的应用

3.1波分复用技术的应用

3.1.1掌握复用器、解复用器的使用方法

在设计复用器和解复用器的过程中,相關人员需要深入分析复用器和解复用器的生产成本和稳定运行。在实际应用过程中,技术人员需要确保复用器和解复用器的质量,以此为基础减少能源消耗问题的出现,光纤通信系统的应用,必须确保波导宽度满足光纤通信系统的各项要求,深入分析波导的宽度,及时地了解波导之间出现振荡的原因,通过应用波分复用技术了解振动和传输过程中的温度变化情况。

3.1.2合理地选择光源

在过去选择光源的过程中,人们往往会应用低效率、低能量的发光二极管,这在实际应用中会遇到很多问题,如发射功率小、光谱宽等。在科学技术的快速发展过程中,激光二极管在光源选择中得到了有效应用,解决了发光二极管中的很多问题,避免了光波之间的相互干扰问题,并加快了信息传输速度。但是,激光二极管在实际传输中会被环境温度而影响,因此相关人员需在稳定环境中布置激光二极管,将温度控制在合理范围内,让温度影响降至最低。

3.2PDH技术

在铁路通信系统的快速发展中,PDH技术是应用频繁的一项光纤技术,这项技术的应用主要是根据PDH二芯搭建局干线网络通信系统。二芯配置是PDH技术中常用的一种模式,这一模式的应用从本质上确保了铁路同轴模拟通信,有利于实现铁路通信系统的稳定性。PDH光纤通信技术的复用接口具有一定的复杂性,为网络管理工作带来了很大难度,严重影响着PDH技术的有效应用。

3.3SDH技术

SDH光纤通信系统是PDH光纤通信系统的升级版,这项技术有效地改善了PDH光纤通信技术中存在的问题,在很大程度上推动着铁路通信技术的发展。SDH光纤通信技术作为一项现代化高速发展的数字化通信技术,会在未来科学技术发展过程中实现数字信息的转化,将所需信号固定在特定的机构中。SDH光纤通信技术具有很大的应用优势:①能够有效地简化网络中各个支路的字节复用;②为各个厂家设备互联之间的有效连接提供支持,确保光纤通信技术标准和比特率标准一致;③SDH光纤通信技术的网络和自我完善功能比较强,在网络信号中断的情况下可以自动恢复,且在恢复后网络信号传输可以继续使用;④SDH光纤通信技术的自我管理能力比较强,有利于实现铁路通信传输的安全性、可靠性;⑤SDH光纤通信技术的通信功能比较强,尤其在铁路通信系统中的应用具有很大优势,在未来通信行业的发展中,日益完善的SDH光纤通信技术必将代替系统中的PDH光纤通信技术。除此之外,在铁路通信系统中,SDH光纤通信技术得到了有效应用,在铁路建设过程中,为了充分发挥出SDH光纤通信技术的作用,铁路部门通过搭设光同步传输系统,应用不同芯数的光缆[2],将铁路沿线各机房设备的传输设备进行了有效连接,组成铁路光纤传送信息网络,构建了铁路信息网,提高了铁路通信技术的整体水平,推动了铁路信息化、高速化发展。

3.4DWDM技术

DWDM技术是将多个波长作为载波,在一条光纤中有效地传输各个载波通信通道,有效地减少光线数量,一般单根光纤传输速度可以达到400GB/s。在现代化社会的发展中,DWDM技术在铁路通信系统中得到了有效应用,相关人员需要将波长和光纤频率进行融合,利用DWDM设备实现信息系统的兼容,并利用SDH设备传输信号波,DWDM技术不会受恶劣天气的影响,在初期应用中信号传输不稳定,但在长时间应用中会提高信号传输的整体效率,加快信号传输速度。

4铁路通信系统中光纤通信技术的发展趋势

4.1速度快、容量大、距离长的传输新模式

在新时期的发展中,新型波分复用技术需要转变成速度快、容量大、传输距离长的全光传输模式。光时分复用技术和密集波分复用技术的融合,可以改善传输信道数局限性问题,不断提升信道的传输效率,进而提升光纤传输容量。

4.2光孤子通信

在铁路通信系统运行过程中,光弧子通信是一种超短光脉冲,其主要是在光纤反常色散区的基础上,利用平衡光纤非线性、群速度色散效应,实现通信技术的超快传输,这项技术在长距离传输中性能比较稳定,且传输信息比较完善,不会影响光纤的速度和波長。

4.3全光网络

全光网络是具备未来概念的高速通信网络,光纤通信技术发展最理想的方向是全光网阶段,全光网是在传输信息网络各个阶段实现全光化。全光网络是一种极具未来概念的高速通信网络,是通过在传输信息网络的各节点处都实现全光化,同步完成高效的信息转换与传递。用光节点替代传统通信网络中的电节点,使信息能够在网络的各层级之间快速传输。

5结语

综上所述,在我国铁路系统的发展中,光纤通信技术得到了有效应用,有效地改善了我国铁路通信系统中的难题,使铁路系统逐渐进入通信时代,满足了现代化铁路发展的实际需求。

通信毕业论文范文模板(二):关于通信行业市场营销管理体系和构架问题研究论文

摘要:通信是以某种引子在自然界中进行的信息交流与输送,可以是人与人之间的,也可是人与自然之间的信息传输。而通信业所说的自然是这种交流、传递信息的行业。通信业在经济、技术的推动下得以发展,近几年,不论是通信方式还是通信设备都得到了稳定发展,不过同时也有一些问题制约着通信业更优更快的发展。比如通信行业在营销管理这方面,存在严重缺憾。因此,本文针对通信行业市场营销管理体系存在的问题进行了深入分析,并根据问题提出了相对应的策略,希望对强化市场有一定作用。

关键词:通信行业;市场营销;管理体系;问题;策略

引言

在经济、科技推动下,通信技术逐步发展并一步步渗入到生活中的各方各面。就整个通信行业来说,如果要想持续在市场中占据一席之地,除了加快自身稳步发展,还需通过多角度、多层次、多方面的营销方式实现综合营销,另外,还要加强对市场营销的管理控制,保证市场营销体系符合通信行业的发展以及满足市场变化的需求。

1推动通信行业市场营销管理体系构建的作用

通过建设具有针对性的管理体系对市场营销加以管理,对通信行业是极为重要的,作用众多,如下所示:一方面,根据市场营销所设立的管理体系与加强市场营销管理的要求相一致。在推动行业发展过程中,营销作为最主要的因素,依旧存在一些问题,比如管理落后等,导致营销工作很难实现高效能、高效率。而促进通信行业市场营销管理体系的建立,需要结合多方面的因素来实现,并不断完善,使其全方位趋于完美,从而提高营销工作的效力、强化营销管理。且营销体系的建立一定要从营销人员本身素质、制度管理和服务等方面综合考量并得以落实。另一方面,管理体系的建立是通信业得以有效发展的基础。目前,通信市场存在的竞争越来越猛烈,通信企业想要在市场中取得一定盛势,就必须要通过营销管理来增强竞争力。

2通信市场营销管理体系存在的问题

2.1缺乏完善的法律法规的制约

其实,发展与风险都是并存的。在通信市场中也是如此,经济发展、社会进步带动了通信市场,而通信市场中,其营销问题也逐渐显现出来,并且有愈加严重的趋势。之前的有关与通信市场营销方面的法律法规已很难满足目前的需求了。在此情况下,也衍生了一部分违背法律秩序的人,在没有一套标准、完善的法规下用不正当的手段谋取暴利。而且整体通信市场本身就缺乏法律法规的约束,这也使得市场管理的难度加大,碰壁严重。因此,必须要完善相关的法律法律,并落实到实处,保证市场营销得到有效管理。

2.2营销管理机制不一致

目前,通信市场竞争异常激烈,这也导致很多企业迫切的想要在市场中占据一定优势,从而以各种各样的营销方式来强化自身,使得众多范围内出现交错。比如拿一个县城来说,通信行业包含了多家通信公司,导致出现不同厂家的通信产品在功能或营销方式上相互抄袭并逐渐一致的竞争,对通信市场的综合管理受到限制。由于不一致的营销管理机制,通信企业很难设法避免资源浪费这一情况,最终各通信企业的发展受到限制,影响整个通信市场的发展。

2.3售后服务尚不完善

目前,像电信、移动、广电、联通等国内四大运营商在通信领域具有很大优势,并积累了一定的客户群体。不过随着一些新企业的兴起,导致通信市场连续不断的对外发展,市场竞争也呈现出多样性、广泛性趋势。此时,很多企业忽视了售后服务这方面,售后得不到保障,引起群众不悦,也失去了对企业的信任感,企业一旦出现信任危机,也只能被通信市场踢出局。所以,各个企业一定要完善售后服务,以良好的服务体系来树立良好的品牌与企业形象。

3推进通信市场营销管理体系合理构建的策略

3.1建立健全营销机制

各行各业想要得到稳步发展,必须要依靠完善的制度标准来进行。目前,通信行业在营销方式方面就缺乏一定标准,从而营销过程中出现许多管理方面的问题。所以,相关部门推进营销机制朝着全面、完善的方向改进,以市场营销为引导,规范营销管理行为,另外,还可以实现奖惩机制。对于一些诚实守信、恪守本分、遵纪守法的企业加以奖励,要通过政府的权利加以帮助,保证市场的规范性,如果一些企业不按标准办事,只追求自身利益而全然不顾其他,一定要加以严惩,在相关法律的引导、制约下对其严惩不贷,使得通信市场拥有一个良好的竞争环境,确保其有条不紊的整固发展。

3.2合理配置资源,推动管理机制一体化

就整个通信市场而言,其发展水平依然是处于错落不齐的状态。在管理体制以及管理方向等方面均没有取得理想效果,这就导致企业间“各自为营”,完全按各自主张办事,不懂得合作发展,共同进步。因此,必须要在市场营销的引导下,优化、完善管理机制,并按照整个的发展方向做到全面一致性的管理,加强企业之间的交流沟通,并在管理机制的制约下合理配置资源,保证良好的市场秩序。

3.3推动多种营销方式共发展

市场需求一般都是多样性的,这就要求通信企业加以改进营销方式,并严格以市场需求为指导。在营销方式上一定要集合市场需求不断创新,以满足市场需要。具体可分环節进行,在产品技术方面一定要加强研发,提高质量,确保技术处于领先地位;而营销方式可以通过网络、实体店以及广告的方式来进行,使通信企业有一定的知名度,为其后续销售提供前提,保证后续利润。另外,在售后服务这块儿,只有把这一环节做好了,不仅可以保持跟客户的良好关系,对打造品牌形象也是特别重要的。售后是客户通企业进行的第二次深入接触,因此可以从售后服务出发,以绝对性的专业服务赢得客户信赖,引导客户进行二次或者多次消费,从而得到客户的支持。

光纤技术论文第8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。