光纤通信技术论文：光纤通信技术的现状与发展趋势

光纤通信技术的现状与发展趋势 魏 勇 (北京怀柔装备指挥技术学院研究生院研四队，北京 101416) [摘 要] 从光纤通信问世到现在，光传输的速率以指数级增长，层出不穷的光纤通信新技术将成为市场复苏的源泉。 对光纤通信技术现状进行分析描述，并探讨了光纤通信技术的未来发展趋势。 [关键词] 光纤通信技术；现状；发展趋势 ——————————————————————————— 作者简介：魏勇，男，山东德州人，硕士研究生，研究方向：计算机通信。 1．引言 在目前国际光纤通信发展以及结合我国国情的前提 下，光纤通信技术在我国应用发展的态势强劲，尤其是在电 力系统通信方面。本文就其原理、现状以及发展趋势等展开 论述。 2．光纤通信技术原理及其现状 2.1 光纤通信原理 在光纤通信中，光调制可分为 2大类：直接调制和间接 调制。一次光纤通信全过程的完成，首先要在信源上将欲传 送的声音、图像和数据等电信号转换成光信号，再经由光纤 传输到信宿，信宿必须将接收到的光信号进行光／电转换， 变成电信号。由此可见，光纤通信与电缆通信相比，主要有 2 点不同，其一为传输信号使用光信号而非电信号；其二为传 输介质选用光纤而非电缆。 2.2 光纤通信系统的现状 光纤通信系统，是指进入 90年代以后的同步数字体系 光纤传输网络。随着国民经济的发展，语言、图像、数据等信 息迅速增长，尤其是因特网的快速兴起，广大用户对通信网 宽带的要求十分迫切。因此，扩大光纤通信的传输容量势在 必行。进入实用阶段以后，光纤通信的应用发展极为迅速， 应用的光纤通信系统已经多次更新换代。第一代光纤通信 系统 20世纪 70年代后期投入使用，工作波长为 850nm波 长段的多模光纤系统。光纤的衰减为 2.5～4.0dB/km，系统 的传输比特率在 20～100Mbit/s 之间，实用的系统容量为 PCM三次群，最高传输速率为 34Mbit/s，中继距离为 8～ 10km。接着在 20世纪 80年代初，工作波长为 13l0nm的多 模光纤系统投入使用，光纤衰减为 0.55～1.0dB/km，传输速 率达 140Mbit/s，中继距离为 20～30km。 3．光纤通信技术未来发展趋势 20世纪 70年代以来，光纤通信技术突飞猛进。光纤通 信技术未来的发展将向超高速超长距离、无中继传输的目 标迈进。 (1) 传输体制从准同步体系向同步数字体系过渡，以适 应建立全球统一的光纤网的要求。 (2)单波长通道向多波长通道过渡 采用复接技术可以进一步扩大光波通信系统容量，从而 实现空分、时分、频分、码分多址复用。 空分复用采用多根 光纤来传送信号，而单根光纤则采用频分、时分、码分复用。 频分复用在光域被习惯性称为密集波分复用 (即 DWDM)， 为目前最常用的光波复用方式。目前，DWDM系统已被相 当多的投入商业使用。(1)对于已敷设的传统的单模光纤(即 G.652光纤) 可采用各种新的色散调节技术来使网络的传 输容量和传输距离进一步扩展。(2)新敷光纤采用色散移位 光纤 (G.653光纤)。这种光纤使零色散点移到 1550 nm窗 口，从而与光纤的最小衰减窗口获得匹配，使超高速、超长 距离的传输成为可能。然而，随着光纤放大器和波分复用技 术的引入，这种光纤暴露出严重的四波混合(FWM)影响，即 光纤的非线性会导致产生许多新的波长，产生串音干扰或很 大的信号衰减，限制了波分复用技术的应用。(3) 针对上述 G.652光纤的弱点，近 2年出现了一种新型的非零色散光 纤，称之为 G.655光纤。这是一种为下一代超大容量波分复 用系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的新型光纤，基本的设计思路是使零色散点波长 不会落在 1550 nm附近，而是向长波长方向或者向短波长方 向偏移，有意地使 1 550 nm附近呈现一定大小的色散。这 样，一方面可能大大减轻四波混合的影响，保证 8～16 个波 长的波分复用传输，另一方面又适度控制 1550nm附近的色 散使之不会限制 10 Gbit/s信号的传输距离，保证 10 Gbit/s 信号至少能传输 300 km以上。目前北美新敷设干线光缆已 放弃 G.652光纤和 G.653 光纤，全部转向 G.655 光纤。而 且第 2 代的 G.655 光纤————大有效芯径的光纤也已问 世。 (3)用户网的光纤化 近年来光纤通信领域中，光纤用户网是研究的热点。随 着光纤、光器件成本的降低，用户对多种宽带业务需求数量 的增长，预计光纤用户网将取得突破性进展，由此可见，电信 网的全光纤时代已经不远了。 (4)电交换节点将为光交换节点取代 光交换即指对光纤传送的光信号进行直接的交换。在光 网络与通信学术探讨 — 34 — 域中，光交换完成光交换功能，输入输出都是光信号，而且 无需将光信号转换至电信号，因而有效地减少了延时，增加 了系统的吞吐量。 (5)相干光通信将普及 在接收机中，相干光通信增加了光混频器和本真光源， 具有混频增益的特性，使得系统的接收灵敏度极高，并且波 长选择能力极为出色。因此，相干光通信可以在波分复用系 统，特别是光频分复用系统中发挥巨大的作用。可以想象， 人们将像现在调谐无线电的接收机那样，通过调节接收机 本振光源波长，即可极为方便地从众多的信息通道中接收 所需要的任何信息。 (6)孤子通信与全光系统 光脉冲要足够窄，脉冲能量在一定范围之内是产生光孤 子的条件。实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，当光脉冲宽度小于几十个皮秒，入纤 功率达到几十毫瓦时，光纤中将会产生孤立子。利用光孤子 通信，在理论上，几乎没有容量限制，其传输速率可高达 1000 Gbit/s，从而实现超高速、超长距离的全光通信。光孤子 的产生同光孤子的编码调制技术，以及光放大技术，是实现 全光通信的关键，光孤子通信的前景诱人，这必然吸引世界 各国研究者致力于将光孤子投入到实用化过程中去，达到光 纤通信的顶峰。 参考文献： [1] 倪鹏云．计算机网络系统结构分析 [M]．国防工业出版社， 1999． [2] 朱稼兴．计算机网络概念、原理、技术及应用[M]．北京航空 航天大学出版社，1999． Fiber-Optic Communication Technology Status and Development Trend Wei Yong (Beijing Huairou Equipment Command & Technology Institute Graduate School of four teams，Beijing 101416) 【 Abstract 】 From the Fiber-Optic communication a ppeared，the optical transmission rate shows the rapidity of exponential growth．Fiber-Optic communication w ill become the source of market recovery．This paper analyzes the current situation of Fiber-Optic communication technology and discusses the future of optical communications technology trend． 【 Keywords 】 Fiber-Optic communications technology；status；trend ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— （上接第 33页） The Study of Network Premises Distribution System TuHongtao （Wuhan Software Vocational College，Wuhan 430205，Hubei） 【 Abstract 】 With the development of the network technology and intelligent buildings，the works on the PDS (Premises Distribution System)has a fairly high demand．PDS is the basis and nerves of the information system，and also is the part of entire network system．This paper studies the PDS from the perspective of standards and designs． 【 Keywords 】 PDS (Premises Distribution System)；design principles；design steps ⑦编制综合布线用料清单。 一个完善而又合理的综合布线系统，其目标为：在既定 的时间内，允许在有新需求的集成过程中，不必再去进行水 平布线，以免损坏建筑物装饰而影响美观。 综合布线系统的设计，既要充分考虑所能预见的计算机 技术、通信技术和控制技术飞速进步发展的因素，同时又要 考虑政府宏观政策、法规、标准、规范的指导和实施的原则。 使整个设计通过对建筑物结构、系统、服务与管理四个要素 的合理优化，最终成为一个功能明确、投资合理、应用高效、 扩容方便的实用综合布线系统。 参考文献： [1] 邓文达，邓宁，肖立英．网络 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 与综合布线[M]．北京：清华 大学出版社，2007． [2]褚建立，刘彦舫．网络综合布线实用技术[M]．北京：清华大学 出版社，2004． [3]陈明．网络设计教程[M]．北京：清华大学出版社，2004． 学术探讨网络与通信 — 35 —