我国光纤通信技术论文

2022-04-17 版权声明 我要投稿

【摘要】在我国,光纤通信一直都是信息传达过程中所使用的主要方法。这一技术主要是将光波作为信息的载体,将光纤当做传输介质来满足人们通信需求的一种方法。本文通过叙述光纤通信自身的特点,介绍了这一技术在我国的发展现状与发展前景。【关键词】光纤通信现状前景信息时代的竞争,多数是信息传输的竞争。下面是小编精心推荐的《我国光纤通信技术论文 (精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

我国光纤通信技术论文 篇1:

我国光纤通信技术发展及前景

摘 要:自科教兴国战略提出以来,光纤通信技术在我国迅速崛起。近年来,在通信领域中,我国政府和私人在资金及技术上也进行大量投资,光纤通信技术在容量、速度和距离等方面得到了一次次的突破,从我国发展的历史上看,光纤通信一直都是信息传播的重要手段,对我国经济水平的提升和社会的进步有很大的帮助。

关键词:光纤通信;发展趋势;前景

光纤通信与传统的通信相比,光纤通信因具备明显优势而倍受社会各界青睐,从通信技术中脱颖而出。光纤通信的用途广、后劲大。本文主要探讨了光纤通信的特征,分析了光线的发展历程及前景。

一、光纤通信的简史

1.光通信的萌芽:1880年,贝尔利用太阳光创造了第一部光电话,并且当时的通话距离大大超出了人们的预料,最远的竟达到了213米。然而,其缺点也显而易见,这种光传输方式极易受外界因素的影响,太阳光的强弱将直接影响到传输效果。尽管美中不足,但毫无疑问,此实验拉开了光通信的序幕。

2.光通信的里程碑:1966年,英籍华人高锟(Charles Kao)在论文中指出用石英制作玻璃丝(光纤),其消耗可达20dB/km,光纤通信大容量传输有可能实现。当时,世界上重视此理论的人微乎其微,更不要说去证实研究。

3.光通信实质性突破发展。1970年,美国Corning公司根据高锟博士的理论首先研制出了消耗低达20dB/km的光纤,这一发现震惊世界,对于光纤的发展意义重大,此外,也证实了高氏理论的正确性,可实现性。

1970年后,光纖通信这一技术领域得到了世界上很多发达国家的青睐,并为此项研究投资巨大,水涨船高,光纤通信技术也从此开启了大跨步式的发展 。

二、光纤通信的发展现状

经过四十多年的刻苦钻研,光纤通信技术在我国得到飞速发展,目前是为数不多的仅仅几十年的发展就可以与世界上发达国家相比肩的产业[1]。近几十年来,光纤通信技术不断开创新高,从多模光纤发展到单模光纤,传输速率从几十兆比特每秒到现在的几十G比特每秒,从数字电话到有线电视。此外,随着光纤通信技术的发展,社会经济的提高,光纤通信的应用范围越来越大,技术更新换代也越来越快,光纤的使用成本也越来越低[2]。光纤通信作为当今通信中的中流砥柱,必定在未来会成为国家信息基础设施的强有力的支撑。

一言以蔽之,尽管光纤通信的发展很短,只有几十年,但光纤的发展之迅速举世瞩目。光纤的发展不仅没有到瓶颈期,相反,光纤还拥有着巨大的潜力等着被发掘、应用。

三、光纤通信的特点:

1.兼顾大容量和宽频带

伴随着5G时代的到来,各行业的发展更需要高水平的通信技术。从理论上来讲,一根如发丝轻盈纤细的光纤,同时传输多达千亿个话路是完全有可能的,尽管这是理想值,目前还远未达到这个值, 不过,就目前而言,光纤的传输容量已高出微波的传输容量的数倍。毫无疑问,光纤通信技术是能够实现大容量的传输带宽的,同时,因为光纤通信自身的特点,在系统运行的过程中,终端设备很少受到不良的影响,从而使得光纤能够最大化传输系统中的容量信息。

2.中继距离长

因为光纤自身具有低衰耗性, 这一性质是其他非石英材料无法相比的。对于以往的微波、电缆而言,更是难以望其项背。故而这也是光纤通信适合长距离通信的原因之一,随着科研的不停歇,在未来光纤通信中,全球不设中继也不是没有可能。

3.保密性能好

光波是在密封的玻璃纤维中传输的,因此不易发生光泄露,同时也不容易被截获,故而保密性好。

4.抗干扰能力强

光纤通信与生俱来具有非常高的安全性。光纤是由二氧化硅制成的,与生俱来的绝缘性,因此不受电磁场的干扰,更不会被雷电击中致损。

5.节能性突出

从材料上看:石英是二氧化硅,就是砂子,砂子在大自然中是极其常见。所以原料来源广,价格十分便宜。从中继距离上看:光纤通信的特点之一就是中继距离长,减少中继站的数量,可以在一定程度上减少成本。

6.重量小,体积小,便于施工与后续维护

光纤是二氧化硅即玻璃,重量小,同样,光缆也重量小。光缆的敷设方式无论是架空还是其他,都是很方便进行施工与后续维护的。

四、光纤通信的发展前景

1.超大容量

因光纤通信本身的优势特点,在系统的运行过程中,很少会受到大自然的影响,再加上低损耗,此外,不管是波分复用系统又或是时分复用系统,都能在一定程度上提高光纤的利用率。故而光纤能够最大化传输系统中的容量信息。

2.超长距离传输

由于其中继距离长,适合长距离传输,尤其是在以后的跨海光传输系统中,有非常可观的应用前景。

3.光弧子通信

随着时代的发展,无论是经济社会亦或是工业军事满足超大容量通信都是势在必行。通信容量大,那么光脉冲就必须窄。光纤本身具有的色散性在窄脉冲传输时就会发生作用,在一定程度上引起码间干扰,使传输不能顺利进行。经大量实验研究发现,当注入的高密度光强时,这一现象就能有效地被抑制,这就是光弧子脉冲。光弧子脉冲的应时而生,标志着光纤通信能够实现超大容量,具有一定的经济意义和现实意义。

结语:从目前光纤通信技术的发展形势看,光纤通信在未来依然会是通信中的中坚力量。

参考文献:

[1]王宁宁.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].通讯世界,2020,27(03):78-79.

[2]程鹏飞.我国光纤通信技术发展的现状和前景分析[J].无线互联科技,2019,16(11):3-4.

作者简介:

钱乾,女,1997年生,主要研究领域:光纤通信。

作者:钱乾

我国光纤通信技术论文 篇2:

我国光纤通信技术发展的现状和前景

【摘要】 在我国,光纤通信一直都是信息传达过程中所使用的主要方法。这一技术主要是将光波作为信息的载体,将光纤当做传输介质来满足人们通信需求的一种方法。本文通过叙述光纤通信自身的特点,介绍了这一技术在我国的发展现状与发展前景。

【关键词】 光纤通信 现状 前景

信息时代的竞争,多数是信息传输的竞争。谁能先别人一步了解到最新的消息,谁就能赢在起跑线上。在现阶段,我国的大部分信息容量都是利用光缆线路来进行传输的。在我国的信息传输过程中,光纤线路占据着十分重要的位置。

一、光纤通信的特点

20世纪70年代起,我国开始进行光纤技术的相关研究。现阶段,我国自主的光纤通信技术已经不仅能够满足大量的国内的网络建设的不同需求,还在逐步地走向国际社会中通信网络的建设。光纤通信能够得到如此迅速的发展是因为它具有以下的特点。第一,光纤通信的宽带信息的容量非常大。光纤通信的容量非常大,不仅如此,对于传输宽度来讲,光纤的传输宽度与传统的电缆线或铜线相比要大得多。但是由于光线系统多是单波长的,这就使终端的设备受到了非常大的限制,从而无法将光纤传输的宽度的优点发挥出来。所以,它还需要相应的科学技术来使传输的容量得到增加。第二,光纤通信的损耗较低,可以进行长距离的传送。与普通的通信耗损率相比而言,光纤通信的耗损率要低得多。光纤通信不仅耗损率比较低,而且还能够进行较长距离的通信。就现阶段而言,最长的通信距离能够达到万米以上。所以,光纤通信对于现代的社会网络来说,实用性更加高。同时,光纤通信具有比较高的性价比,安全性也比较好。第三,光纤通信的抗电磁干扰能力非常强。光纤是以石英为主要原材料制成的绝缘体材料。石英的绝缘性非常好,并且不容易被其他材料所腐蚀。较强的抗电磁干扰能力是光纤通信最重要的特点,它不会被太阳黑子的活动所干扰,不会受到雷电以及电离层变化的干扰,还不会被人为的电磁活动干扰。由于它的工作不会被电磁脉冲的效益所影响,光纤通信的系统还可以在军事领域中得到应用。第四,光纤通信的保密性能与安全性能非常好。在传统的电磁波传输过程中经常会发生信息泄露的现象,这样的情况会给传输系统造成各种各样的干扰,传统的传输方式性能也不是非常好。光纤通信是通过使用光波来进行信号传输的。由于光波导的结构能够将光信号完全的控制住,并且其他已泄露的射线都会由光纤线外部的包皮所吸收,所以,即便在条件较差的环境里或是各种拐角处,都很少发生光波泄露这样的现象。除以上特点外,还具有原材料资源丰富、成本较低,重量小、易铺设并且稳定性好,使用寿命较长等特点。

二、我国的发展现状

现在,我国的光纤通信得到了越来越广泛的应用。1、单模与多模光纤。科技是促进生产力进步的重要手段这一观点已被人们所接收,近些年来,我国的通信技术与设备得到了快速的发展,市场与科研对于传输所运用的需求量也越来越大。单模光纤适用于长距离、多地域的使用,多模光纤由于价格更经济,大多用在中断距离的传输信号作业中。2、光纤接入技术。光纤接入技术的普遍应用可以满足人们的日常生活要求,也可以使信息传输的高速化得到实现。这种技术可以将宽带的特性充分的利用起来,为用户提供不被任何环境限制的宽带。在2003年,这种技术在我国开始投入使用,现在在全国有数十个城市建立了实验网。

三、光纤通信的发展前景

目前,我国的光纤通信技术主要发展前景体现于以下几方面。1、光纤的性能得到不断的完善。在现在,光纤通信主要采用石英来制作光纤,但石英光纤的发展已经与理论数值十分接近,所以,现在人们正在探索是否可以使用卤化物玻璃纤维、氟化物以及重金属氧化物作为原材料来制作光纤。这一技术如果得到应用,会对网际通信等带来十分重要的意义与价值。2、扩大光纤通信的容量。随着光纤通信技术的不断发展与进步,如果能够同时将数个波长不同的光信号在同一个光纤上来进行传输作业,这样不仅能够使光纤的传输容量得到有效的增加,还能够同时使光纤的使用效率得到增加。3、新的光纤接入及技术。随着科技的进步,IP、通信业务的业务量也得到了不断的增长,人们对它的需求也越来越高。现在,人们不仅要求使用语音服务业务,还要求互动视频、高速数据以及高保真音乐等多媒体业务。通过对光纤接入的技术进行研究,就可以使未来互联中如何实现多种业务的高效接入的问题得到解决。

四、结束语

通过人们对光纤通信技术的不断地研究,在将来的信息时代中这一技术将会占据十分重要的位置,我国不仅要将其在国内得到广泛的应用,还要让我国的这一技术走向全球。

参 考 文 献

[1] 毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,22(8):1-4.DOI:10.3969/j.issn.1000-0801.2006.08.001.

[2] 丁海韬.浅析光纤通信技术发展的现状与前景[J].信息通信,2013,(5):41-41,42.DOI:10.3969/j.issn.1673-1131.2013.05.025.

[3] 马勇,梅松.我国光纤通信的现状及发展前景[J].江苏科技信息,2012,(4):25-27.DOI:10.3969/j.issn.1004-7530.2012.04.010.

[4] 高涛,葛云峰,朱纪燕等.光纤通信技术发展与展望[J].电脑知识与技术,2014,(9):1912-1913.

[5] 唐秀奎.我国光纤通信的现状分析及发展前景[J].中国科技纵横,2012,(10):26.

作者:姚洪源

我国光纤通信技术论文 篇3:

我国光纤通信技术综述

【摘 要】 光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、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,备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进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。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。

【关键词】 光纤通信 核心网 接入网 光孤子通信 全光网络

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。

1. 我国光纤光缆发展的现状

1.1普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。

1.3接入网光缆

接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。

1.4室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

1.5电力线路中的通信光缆

光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

2. 光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

2.1超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

2.2光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

2.3全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的"冬天"但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。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。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

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).

[2] 谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

(作者单位:中国联通哈尔滨市分公司)

作者:张姝昕

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