光纤通信技术简介（精选6篇）
现代通信概论
结课论文
光纤通信技术简介
入学年级2011级 所在班级通信1班
学生姓名韩秉宏
学号 1167119127指导教师张宝华
2012年5月22日、【摘要】光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。光纤通信具有高速度，大容量，高保密的要求。光纤通信技术自20世纪70年代诞生以来，不断发生着日新月异的变化，已成为当今信息传输的主要手段。经济发展社会进步是人类进入了信息化时代，通信业务猛增长，极大地促进了光纤通信技术的发展。信息产业已成为国民经济的基础产业，作为信息产业基础的通信网建设尤其是光纤同信网的建设规模与水平已成为衡量国家综合实力的重要方面。
【关键词】光纤通信，激光，发展趋势，前景，接入技术
【正文】
1光纤通信发展简史
早在三千多年前，我国就利用烽火台火光传递信息，这是一种视觉光通信。1880年贝尔发明了光电话。但是它们所传输的信息容量小，距离短，可靠性低，设备笨重，究其原因是由于采用太阳光等普通光源。
1960年7月8日美国科学家梅曼（Maiman）发明了世界上第一台红宝石激光器。激光器发出的激光与普通光源发出的光相比，其光束的强度极高，方向性极好，是一种理想的通信载波。后来各种不同的激光器相继出现，但是当时人们还没有一种好的传送光波的介质。然而大气光通信虽然在机动性，灵活性方面具有优势，适合于大气层视觉范围，星际之间，水下等特殊场合的通信，但用于长距离的陆地海底通信显然是不理想的。正在许多人为光通信的前途表示担忧时，英国标准远程通信实验室的英籍华人高锟博士（K.C.Kao）提出了大胆的设想，他认为电可以沿着导电的金属向前传输，那么光也可以沿着导光的玻璃纤维，即光导纤维传输，这就开启了光纤通信的大门。
20世纪60年代，光导纤维的损耗很大，使得光通信的传输距离限制在短距离内。1970年纽约康宁（Corning）玻璃厂的Kapron,Keck和Mmaarer发明了一种低损耗光纤，这是光通信在实际应用中的又一重大突破。这种采用光导纤维来传送光波的通信就是现在所说的光纤通信。自此以后各种低损耗的光纤如雨后春笋般地出现，这为光纤通信打下良好的基础。就在对光纤损耗的研究获得巨大突破的同时，美国贝尔实验室于1970年研制成功了可在室温连续工作的半导体激光器。半导体激光器体积小，耗电少，通过注入电流可方便的实现对信号的调制，具有寿命长可靠性高等优点。至此，可以说光纤通信向实用化发展的两大障碍——没有良好的光源和理想的传输介质，都得到了圆满的解决。此后各种各样的光纤通信系统就很快地发展起来了。
1976年，在美国亚特兰大成功的进行了速率为44.7Mb/s的光纤通信系统实验。
1977年，美国芝加哥电话局进行了速率为44.7Mb/s的光纤通信系统的现场实验。1978年，日本进行了速率为100Mb/s的光纤通信系统现场实验。
1980年，日本进行了速率为400Mb/s的光纤通信系统现场实验。
1989年，ITU-T(美国电信联盟电信委员会)制定了155Mb/s,622Mb/s,2.5Gb/s等SDH速率标准。
自1982年以后，光纤通信迅速发展，促进了光纤的应用和产业化，光纤的需求量呈指数规律上升。无论是在陆地，还是在海底都敷设了光纤光纤已经延伸到我们的办公桌和家中。光纤已成为高质量信息传输的主要手段。
2光纤通信的优点
光纤通信之所以被广泛应用，就是它有一定的优越性，当然它也有不足之处。下面说一下它的特点。
（1）通信容量大。由于光纤的可用带宽较大，一般在10GHz以上使光纤通信系统具
有较大的通信容量。而金属电缆存在的分布电容和分布电感实际起到了低通滤波
器的作用，使传输频率，带宽以及信息承载能力受到限制。现代光纤通信系统能
够将速率为几十Gb/s以上的信息传输上百英里，允许大约数百万条话音和数据
信道同时在一根光缆中传输。实验室里，传输速度达Tb/s级的系统已研制成功。
光纤通信巨大达信息传输能力，使其成为了信息传输的主体。
（2）传输距离长。光缆的传输损耗比电缆低，因而可传输更长的距离。光纤系统仅需
要少量的中继器，而光缆与电缆的造价基本相同，少量的中继器使光纤系统的总
成本比相应的金属电缆通信系统的要低。
（3）抗电磁干扰。光纤通信系统避免了电缆间由于相互靠近而引起的电磁干扰。金属
电缆发生干扰的主要原因就是金属导体向外泄漏电磁波。由于光纤的材料是玻璃
或塑料，都不导电，因而不会发生电磁波的泄漏，也就不存在相互之间的电磁干
扰。
（4）抗噪声干扰。光纤不导电的特性还避免了光缆受闪电，电机，荧光灯及其他电器
元件的电磁干扰，外部的电噪声也不会影响光波的传输能力。此外，光缆不辐射
射频能量的特性也使它不会干扰其他通信系统，这在军事上的运用时非常理想的而其他种类的通信系统在核武器的影响下（电磁脉冲干扰）会遭到毁灭性的破坏。
（5）适应环境。光纤对恶劣环境有较强的抵抗能力。它比金属电缆更能适应温度的变
化，而且腐蚀性的液体或气体对其影响较小。
（6）重量轻，安全，易敷设。光缆的安全和维护比较安全，简单，这是因为：首先，玻璃或塑料都不导电，没有了电流通过或电压的干扰；其次，它可以在易挥发的液体或气体周围使用而不必担心会引起爆炸或起火；第三，它比相应的金属电缆
体积小，重量轻更便于机载工作，而且它占用的储存空间小，运输也方便。
（7）保密性好。由于光纤不向外辐射能量，很难用金属感应器对光缆进行窃听，因此
它比常用的铜缆保密性强。
（8）寿命长。尽管还没得到证实，但可以断言，光纤通信系统远比金属设施的使用寿
命长，因为光缆具有更强的适应环境变化和抗腐蚀的能力。
（9）原材料来源丰富，潜在价格低廉。制造石英光纤的最基本原料是二氧化硅，即砂
子，而砂子在大自然中几乎是取之不尽用之不竭。因此潜在价格是十分低廉的。
3光纤通信的发展趋。
光纤通信的潜力是巨大的，目前的光纤通信应用水平据分析仅仅是其水平的1%—2%左右。光纤通信作为现代通信的主要支柱之一，在现代通信网中起着重要的作用。光纤通信具有以下几个发展趋势：
（1）波分复用技术（WDM）。所谓波分复用，就是用一根光纤同时传输几种不同波长的光波，以达到扩大通信容量的目的。在系统的发送端，由各个分系统分别发出不同
波长的光波，并由合波器合成一束光波进行传输，而在接受端用分波器把几种光波
分离开，分别输入到各个分系统的光接收机。
（2）相干光通信。所谓相干光通信，就是在发端由激光器发出谱线级窄，频率稳定，相
位恒定的相干光，并用先进的调制方法(如FSK,ASK和PSK)对之进行调制。在收端，把由光纤传输来的相干光载波与本振光源发出的相干光，经光耦合器后加到光混频
器上进行混频与差频，然后把差频后的中频光信号进行放大，检波。相干光通信技
术一则可以增大光纤的传输容量，二则可以大大提高光接收机的灵敏度。
（3）超长波长光纤通信。为了实现越来越大的信息容量和超长距离传输，必须使用低损
耗和低色散的单模光纤。所谓单模光纤，就是光纤中只存在一种模式（由光纤导引
沿光纤轴线向前传播的电磁波），光源耦合进光纤的能量以该模式向前传输。光源发
出的光在多模在多模光纤上传播时能量被分配到不同的模上向前传播，则不同模在光纤中传输的速度就不一样的，因而经过一定长度的光纤后，不同的模达到的时间
有差异。如果用单模光纤就不一样了，它可以减少损耗，色散，这样一来传输距离
就不是问题了。
（4）光集成技术。它和电子设计中的集成电路相似，是把许多微型光学元件，如光源器
件，光检测器件，光透镜，光滤波器等集成在一块很小的芯片上，构成具有复杂性
能的光器件；还可以和集成电路等电子元件集成在一起形成更复杂的光电部件，如
光发送机和光接收机等。采用光集成技术，不仅使设备的体积，重量大大减小，而
且提高了稳定性欲可靠性。
（5）光孤子通信。通信容量越大，要求光脉冲越窄。窄光脉冲经光纤传输后，因光纤的色散作用出现脉冲展宽现象而引起码间干扰，因此脉冲展宽一直是制约大容量，长
距离传输的关键因素。经研究发现，当注入光强密度足够大时，会引起光脉冲变窄的奇特现象，其光脉冲宽度可低达几个皮秒，即所谓光孤子脉冲。进程用孤子脉冲
可以实现超大容量的光纤通信
（6）实现超大容量通信的近期趋势。时分复用、波分复用、光时分复用、光放大技术、色散补偿技术。这些技术的应用将会使光纤通信技术更加完善，也会使得通信行业
更进一层楼。结束语
总之，光纤通信技术在以后的发展中会走向更高的水平，也会为我们的生活带来更大的方便。通过这段时间的学习，我也认识到现在通信行业的发展前景非常可观，也可能有新的技术加入到通信行业。由最近几年的发展可知，光纤通信在以后的通信中将占到更高的地位。但是这也不能说明其他通信方式就会停止发展或者被取代，毕竟光纤也有自己的不足。由此可知，以后的通信将趋向于多元化，各种通信技术的综合应用，这样不仅带动了各种通信技术的发展，也使我们的选择多样化，生活多样化。
【参考文献】
[1]光纤通信技术/顾生华主编。—北京：北京邮电大学出版社，2004
[2]光纤通信/张宝富等编著。—西安：西安电子科技大学出版社，2004.2
[3]光纤通信/彭利标主编。—北京：机械工业出版社，2007.3
[4]光纤通信技术/王加强编著。—武汉：武汉大学出版社，2007.8
光纤通信技术和网络国家重点实验室 (筹) (以下简称实验室) 于2008年4月由国家科技部批准筹建, 是首批筹建的企业国家重点实验室之一, 实验室的建设依托单位是武汉邮电科学研究院。
实验室的总体定位是:整合光通信技术和网络领域的研发资源, 部署战略高技术和前沿技术, 吸引、培养和引进国内外优秀人才和创新团队, 通过灵活高效的运行机制, 解决光纤通信领域发展战略中急需的关键技术和共性技术问题, 尤其要在代表行业最高水平的新技术领域, 如超高速/超大容量/超长距离的光传输技术、智能光网络技术、IP城域网技术、光通信核心芯片/模块技术、光网络自动保护技术、新型光纤材料技术、光纤到户核心技术等方面取得重大进展和突破。
本着落实国家中长期发展规划、服务运营商建设需要、超前部署和发展未来必争的战略高技术和前沿技术、加强原创性技术研究、突破光纤通信领域发展战略中急需的关键技术问题等目标, 实验室确定了8个重点研究方向:
(1) 光网络技术。重点开展光网络传输技术的研究, 包括超高速/超大容量/超长距离的光传输关键技术、80×40 Gbit/s DWDM光传输技术及相关的工程技术、ASON智能光网络技术、160 Gbit/s单波长光传输关键技术、全光网技术和PTN技术等方面的研究。
(2) 光接入技术。重点开展光网络接入技术的研究, 包括基于PON的FTTx核心技术及规模商用技术、家庭网络技术和产品等内容的研究。
(3) 光纤光缆技术。重点开展光子晶体光纤技术、新型/特种光纤光缆和光纤预制棒工艺技术等内容的研究。
(4) 光通信集成电路设计技术。重点开展光通信系统用集成电路和光电模块集成电路套片等方面的研究。
(5) 光有源器件和集成技术。重点开展光通信用有源芯片、器件及集成工艺技术的研究。
(6) 光无源器件和集成技术。重点开展光通信用无源芯片、器件及集成工艺技术的研究。
(7) 光以太网技术。重点开展基于电信级光以太网及与业务相关的关键技术、互联网和光网络融合技术等方面的研究。
(8) 网络优化技术。重点开展宽带无线信号在光通信实际应用环境中的网络覆盖和优化技术等内容的研究。
实验室在建设初期已取得了如“80×40 Gbit/s密集波分复用光传输技术”、“40 Gbit/s SDH”、“城域网多业务环技术”和FTTx等一大批重大科研成果;同时, 在一些行业超前及最新的技术领域, 获得了许多重要技术突破, 如光纤材料领域的光子晶体光纤原始创新突破, 光核心收发模块“空芯化”问题的攻克, 光纤线路自动保护系统的创新和工程化实用, 自动光网络领域OTN、PTN技术的进展等。
实验室集聚了众多优秀人才, 拥有以高层次人才为牵引、凝聚力强、富有活力的创新团队, 具有灵活高效的运行机制。同时, 实验室面向国际国内全方位开放, 加强国际交流, 设立开放合作基金, 吸引国内外优秀科学家共同开展合作研究。
实验室将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指导和依据, 带动国内光通信技术和产业发展、服务国家基础通信设施建设、努力培养高端光通信技术人才, 为我国在光通信技术领域缩短与发达国家的差距, 并最终在若干领域达到乃至领先于世界水平而奋斗。
首先，我们来谈一下光纤通信技术中的光纤接入网技术的现状。
光纤接入网技术是人类进入21世纪以来对信息传输技术的一个全新尝试，并对其进行成功突破，从而实现了我们人类信息的高速度化传输，满足了我们人类日益提高的文化生活。
光纤接入网技术主要由两个部分组成，即宽带的主干传输网络和用户接入两本主要部门组成，其中用户接入技术最为关键，它是光纤接入的最后一个环节，主要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。
第二，就是光纤通信技术中的波分复用相关的技术，在现代技术领域中，科技人员已经对其取得了相当大的突破，并取得了一些令人满意的效果。
利用波分复用器，就可以降低光纤损耗，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，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
第三，就是在当今光纤通信技术中的光放大技术已经获得重大突破，光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果，它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。
顾名思义，光放大器就是放大光信号。
在此之前，传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换，即O/E/O变换。
有了光放大器后就可直接实现光信号放大。
从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流，与其他行业相比，光纤通信更具有特殊意义，在未来信息社会中将起到重要作用。
光纤通信技术的发展目标是超大容量、超长距离的传输与交换技术和全光网络技术。
[参考文献]
[1]李海，袁琳.浅析现代光纤通信技术的现状[J].中国新技术新产品..03.
光纤通信技术在我国已有近30年的发展历史。
光纤通信技术因其具有的损耗低、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，备受业内外人士青睬，市场潜力巨大。
近年来，光纤通信技术已渗入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。
本文在回顾光纤通信技术发展历程的基础上，全面介绍了光纤通信技术的现状，指出光纤通信技术的发展趋势是超高速度、超大容量和超长距离传输。
一、光纤通信技术的发展现状
1、波分复用技术
光波分复用技术采用了单模光纤中低损耗区的优点，从而得到了较大的宽带资源。
由于每条信道光波的波长和频率不同，波分复用技术按照具体情况将光纤的低损耗窗口划分成无数个单一的通信管道，且在发送端安置了波分复用器，用来聚合各种波长的信号传送到单根光纤中，然后再将信息进行传输，再利用接收端安置的波分复用器来分离这些波长和信号不同的光载波。
2、光纤接入网技术
如今，光纤通信技术大部分的接入网仍是采用铜线为主的双绞线和古老的模拟系统。
这两种技术所存在的缺陷正好说明接入网制约了全网的进一步发展。
而光接入网是能从根本上解决这个问题最为长远的技术手段。
在过去几年的时间里，网络的核心部分发生了翻天覆地的变化。
3、光纤通信技术
如今，光纤通信技术中的光传输技术和交换技术都得到了相应的发展和提高，网络的核心结构和光接入网的通讯技术也发生了巨大的变化，但如何将光纤通信技术中的光传输和交换技术有效的融合在一起却成了通信行业亟待解决的难题。
二、光纤通信技术的现状
光纤通信的发展极其迅速，至1991年底，全球已敷设光缆563万千米，到1995年已超过1100万千米。
光纤通信在单位时间内能传输的信息量大。
一对单模光纤可同时开通35000个电话，而且它还在飞速发展。
目前，光纤通信已成为我国信息传送的重要手段，我国的光纤通信技术从20世纪70年代开始研究，30多年来虽然遇到过困难和挫折，但已取得了显著的发展，现在我国的光纤通信设备和系统，不仅可以满足国内网络建设的需要，而且已经大量用于国际通信网络的建设和维护。
光纤通信技术成为和国际应用水平差距最小的高科技技术之一。
我国光纤通信技术发展速度之快令世界瞩目，其中虽然经历了不少的曲折和困难，但目前我国已成功研发出了光纤、器件、系统等各方面的关键技术，并逐步迈入了国际光纤通信的先进行列。
尤其是是在主要技术上，都有自主知识产权的光纤通信技术产品、自己特色的网络管理系统，为进一步发展打下了坚实的基础。
为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大国内企业正加快速度开发新技术、研发新产品。
例如：用于长途通信的新型大容量长距离光纤、用于城域网通信的新型低水峰光纤、用于局域网的新型多模光纤等。
光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现，光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。
新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。
三、光纤通信技术的发展趋势
虽然近年来我国通信技术取得了非常可观的成绩，得到了飞速的发展，但是仍需继续对通信行业的管理体制进行改革，决不可固步自封，应该在电信市场日益逐步开放的同时，大力发展光纤通信技术，为光纤通信技术的发展开辟新的道路。
1、逐步向更高速与大容量发展
人们一直盼望光纤通信能向着大容量和更高速的方向发展。
而以往传统的通信技术，存在最大的问题就是无法真正满足人们对网络的需求。
以往的光纤通信技术传输数据主要采用电的时分复用，而且传输速度可以提升4倍，只有速度提升才会造成成本相应地下降，因此，需要加大光纤通信系统的传输速度，只有加大高速光纤系统的传输量，才能为日后多媒体行业创造更多的价值。
通过调查发现，全球范围内，已安装超过4000的光纤通信设备的终端，甚至6000，一些发达国家已广泛采用光纤通信设备，虽然我国也逐步开始实行，但从目前我国的设施条件看来，我国已铺设的光缆百分百无法满足人们对光纤设备的需求，因此，我国在安装与采用光纤通信设备前，首先必须进行相应的测试，只有在测试合格之后才能采用光纤通信设备。
2、实现光纤到户
移动通信正以惊人的速度在发展，但由于受其带宽、终端体积以及显示屏幕等因素的限制，人们依旧希望寻找到性能相对良好的固定终端，彻底实现光纤到户。
实现光纤到户最大好处在于它有足够的带宽，能解决从互联网的主干网到用户桌面 这“最后一公里”出现的瓶颈现象。
由于技术不断的推陈出新，致使光纤到户的成本得到大幅度的降低，在不久的将来，可能会降到与HFC和DSL网一样，使光纤到处变得更加实用化。
据调查发现，一些发达国家很早就开始发展光纤到户，而且随着成本的降低用户量也逐渐增加。
因此，我国也必将会实行光纤到户，在一些大城市和沿海城市都已实现了光纤到户。
3、建立全光网络
我国传统的光网络虽然也实现了节点之间的全光化，但是在网络的节点处仍然采用电器件，这样导致通信网络干线的总容量无法得到提高，因此，建立真正的全光网络是我们势在必行的任务。
由于全光网络是用光节点来替代电节点，不仅实现节点之间的全光化，而且信息自始至终也是以光的形式来进行交换与传输，交换机不必再按比特来对用户信息的进行处理，而是通过波长来判断路由。
全光网络既具有良好的开放性、透明性、可靠性、兼容性以及可扩展性等优点，也能保证超大的容量、较高的处理速度、巨大的带宽以及较低的误码率，而且它组网相当灵活，网络结构简单，能随时增添新节点而无需安装信号的处理和交换设备。
但全光网络不可能脱离众多的通信技术而独立发展，它也必须结合ATM网、因特网、移动通信网等。
虽然全光网络目前处于初期建立阶段，但是已显现出较好的发展前景。
根据目前的发展形势，架设一个以光交换技术与WDM技术为主的光网络层，建立真正的.全光网络，已成为未来通信技术发展的必然趋势。
结束语
本文概述了光纤通信技术的发展历程、发展现状，并对其发展前景作出了展望。
光纤通信技术已发展成为现代信息技术的重要支撑平台，至今尚未发现更好的技术可以取代光纤通信技术，它在未来信息社会中将发挥重要作用。
虽然经历了全球光纤通信的低迷时期，但光纤技术的发展潜力巨大，今后光纤通信市场仍然将呈现上升趋势，而人们对于通信技术愈来愈高的要求也激发了光纤通信技术的大跨步发展，我国目前以研发出相当一批具有自主知识产权的光纤通信产品。
从现代通信技术的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主力军。
参考文献：
[1]滕辉.浅谈光纤通信技术的现状及发展[J].科技信息.(36).
[2]马峰国，牛丽红.浅谈光纤通信技术的发展特点与应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊).(05).
20世纪70年代，我国电力通信主要以电力线模拟载波为主，传统的电力线载波通信(PLC)主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道，在电网发生事故时常因通信不灵、调度指挥不及时而扩大事故或延长处理时间，给电力工业带来了很多不利的影响。
目前PLC正在向大容量、高速率方向发展，同时转向采用低压配电网进行载波通信，将光纤复合低压电缆随低压电路线铺设，实现低压电力通信会成为未来的发展趋势。电力光纤到户由于其在低压通信接入网集成度高、节省资源等优势，成为支撑智能电网，振兴电力通信的优选技术。
电力光纤入户是智能电网的标志性技术之一，是国家电网为坚强智能电网，实现智能电网功能，开展电信网、广播网、互联网内容传输的“三网融合”等业务而提出的新型电力通信手段。光纤通信高速稳定可靠、抗干稳定可靠、抗干扰能力强，已经成为势不可挡的发展趋势。电力光纤到户可以在布放电力电缆的同时构建覆盖居民用户的高速通信网络平台，现在光纤的成本非常低，光纤复合低压电缆可以在较大幅度上降低成本，避免二次施工造成的资源浪费。
在光纤通信广泛应用之前世界各国一直使用电缆通信, 其具有损耗严重、带宽窄、串声等缺点, 不能广泛应用, 从而推动了光纤通信技术快速研制和发展。20 世纪60 年代开始提出光纤的概念并开始初步研制, 经历几十年的发展, 光纤由最开始损耗400 分贝/ 千米到如今降低到0.2 分贝/ 千米, 并且仅一对单模光纤就实现了3000 多个电话同时通话。在1991 年低, 光缆全球敷设距离长563 万千米, 但到1995 年敷设距离已超过1100 万千米。
二、光纤通信技术简介
1. 光纤通信技术概念。将模拟电信号转化为光信号, 以光波作为载波, 以光纤作为介质进行信息传输的技术被称之为光纤通信技术。
2. 光纤通信系统传输信号的形式。光纤通信技术系统分类:光纤模拟通信系统、光纤数字通信系统以及光纤数据通信系统。
(1) 光纤模拟通信系统。在发射端通过放大和预调制基带信号对电信号进行处理, 在接收端通过解调和放大等处理将正常电信号释放出来。
(2) 光纤数字通信系统。在发射端通过放大、取样和数字量化基带信号对电信号处理, 在接收端逆过程处理。
(3) 光纤数据通信系统。在发射端通过放大基带信号对电信号进行处理后, 到接收端进行逆过程处理。光纤数据通信系统与光纤数字通信系统相比缺少了码型变换过程。
3. 光纤通信技术工作原理。本文以数字光纤通信电路为例分析光纤通信技术工作原理, 如下1.1 所示, 传送的模拟信号被发送端接收后, 通过电端机将传送模拟信号转变为电信号, 通过放大、取样和量化基带信号等对电信号处理, 经过调制将信息调制到激光器发出的激光束上, 并且电信号的频率直接影响的着光的强度。通过光纤将光束发出去, 在接收端通过检测器将光信号转化为电信号并恢复原传输模拟信息。
4. 光纤通信技术的特点
(1) 通信容量大、频带宽。光纤通信传输过程中是将传输模拟信号转化成为光信号以光纤作为介质进行传输, 与电缆通信相比, 传输频带宽、传输速度快、通信容量大。但是在平时使用过程中发现使用单波长光纤通信系统时, 不能充分发挥频带宽和通信容量大的性能, 通过反复研究发现采用多种复合技术增强频带宽和通信容量。
(2) 传输过程损耗低, 长距离传输中继站数量少。目前, 市面上广泛应用的石英光纤损耗为0~20d B/km, 如果采用非石英光纤系统其传输损耗会更低。由于其传输损耗低, 使得在长途传输过程中, 减少了中继电站的数量, 大大降低了原料和人工成本、维护周期和系统设计复杂性。
(3) 抗电磁干扰能力强。由于石英是绝缘体材料, 所以利用石英作为原材料的光纤绝缘性特别好, 使得光信号在传输过程中较强电磁干扰 (如:自然雷电、电离层发出的电离子、人为产生的电磁等) 能力。所以实现了和高压线平行架设或者与电力导体一起使用构成复合光缆, 降低了传输费用, 施工和维护难度。
(4) 无串音干扰, 保密性好。在使用电缆通信时, 经常出现通道相互串扰、被窃听等情况。但是在光纤通信技术使用过程中, 由于光信号被包裹在光纤中, 光纤不透明的皮对光射线有吸收作用, 光纤外面根本没有办法窃听到光纤内传输的信息, 即使光缆内有很多根光纤也不会出现相关干扰和串音情况, 被部队广泛应用。
三、光纤通信技术的应用
1. 通信领域的应用。随着时代的发展, 工业生产和人们生活都离不开信息通讯, 在因特网、有线电视、电话中光纤通信被广泛应用。由于光纤通信具有通信容量大、频带宽、损耗低、防电磁防干扰强等特点, 实现了一条光纤既可以容纳多人通话也可以传输多套电视节目。
2. 医学领域的应用。利用光导纤维内窥镜进行检查患者脑室、心脏、胃、食道等疾病, 可以检测患者心脏血液值、氧气在血液中的饱和度、胃部情况、食道情况等, 然后根据实际情况进行诊断和治疗。同时, 医学也已经开始应用光导纤维连接的激光进行微创手术, 所以光纤通信技术提高了医学治疗水平, 被医学领域广泛应用和研究。
3. 传感器领域的应用。光纤通信技术与敏感元器件相组合, 应用在传感器的研制, 广泛应用到工业和生活中, 如:光敏传感器、红外传感器、温度传感器、雷达传感器, 工业温度、流量、压力、颜色、光泽专业测量等。
4. 光纤技术应用。照明过程中利用了光纤良好的物理特性, 实现艺术装修美化的效果, 如果:LED广告显示屏、草坪地灯、艺术装饰品照明灯等。
四、光纤通信技术的发展方向
1. 提升传输速度、扩大传输容量、增长传输距离, 减少中继站数量。相对与电缆通信来说, 光纤通信技术水平在很大程度上已经提升了信号的传输速度、容量和距离, 但是未来光纤通信技术还有围绕这一发展方向, 实现更高速度、更大容量和更长距离的传输, 并且实现与世界各国跨海、跨越的信息传输。
2. 全光网络。未来通信网络发展重要目标和通信技术发展的最高阶段是实现全光网络, 目前全光网络已经是世界各国对光纤通信研究的一个重要课题。虽然目前还处在初级阶段, 但是随着人类的不断的探究和研制, 相信全光网络这一目标很快会实现。
五、结论
随着信息时代繁荣发展, 迎来光纤通信技术空前的提高, 它改写了我们通信行业的历史, 使得理论变为了现实, 它不仅仅是一个信息传输手段, 也被广泛应用到了工业生产和人们生活的各个领域, 只有将光纤通信技术向更高方向发展和技术提高, 加快引领通信领域前进步伐, 从而促进社会经济快速发展。
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) :59-60.
