發(fā)布時間：2022-06-28 11:13:57
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的光纖通信論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
論文摘要：光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中，進行工業(yè)監(jiān)測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。本文探討了光纖通信技術的主要特征及應用。
1.光纖通信技術
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的串繞非常小；光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽；光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術功能構成上主要分為：(1)信號的發(fā)射；(2)信號的合波；(3)信號的傳輸和放大；(4)信號的分離；(5)信號的接收。
2.光纖通信技術的特點
(1)頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸?shù)娜萘?，特別是現(xiàn)在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2)損耗低，中繼距離長。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低；若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復雜性可大大降低。
(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應，光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
(4)無串音干擾，保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內光纖總數(shù)很多，相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點，其不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中，進行工業(yè)監(jiān)測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
3.光纖通信技術在有線電視網(wǎng)絡中的應用
20世紀90年代以來，我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速，特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)復雜程度的增加，全網(wǎng)的管理和維護，設備的故障判定和排除就變得越來越困難?？梢圆捎肧DH＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復合網(wǎng)絡，可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節(jié)目的廣播，采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字，通道設置成廣播方式，同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載，也可以通過網(wǎng)絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節(jié)目
有線電視網(wǎng)絡在全國各地已基本形成，在有線電視網(wǎng)絡現(xiàn)有的基礎上，比較容易地實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡，因此在目前的情況下，不應完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)，而用少量的投資來完善和改造它，滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的CATV已經(jīng)是光纖傳輸，到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現(xiàn)在建設的CATV大多是單向傳輸，上行信號不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送?？梢酝ㄟ^電信網(wǎng)PSTN中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號的傳送，也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成。將電話接到各用戶，這樣各用戶間即可以打電話，也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送，組成了雙向應用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡的容量雖然已經(jīng)很大，但還有許多應用能力在閑置，今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，作為經(jīng)濟發(fā)展先導的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡能力，推動通信網(wǎng)絡的繼續(xù)發(fā)展。因此，光纖通信技術在應用需求的推動下，一定不斷會有新的發(fā)展。
參考文獻：
[1]王磊，裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來[J].中國科技信息，2006，(4)
[2]何淑貞，王曉梅.光通信技術的新飛躍[J].網(wǎng)絡電信，2004，(2)
光纖通信簡而言之是將原始的電信號轉成光信號進行傳輸，但是實現(xiàn)起來有很多因素要考慮。光纖通信自它的產(chǎn)生之日起，就是為了實現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)的高速傳輸，主要應用于民用通信領域，在各應用領域都有約定俗成的標準，所以要將它引入過來用以實現(xiàn)通信對抗系統(tǒng)的實時串行總線設計，必須進行精心的設計。
1.1物理鏈路的設計
首先是并串、串并轉換集成電路的選取。在通信領域已經(jīng)有許多高速并串轉換的芯片，但大部分都是面向民用通信領域的通用協(xié)議設計的，針對性強，協(xié)議架構復雜，不適合串行自定義總線協(xié)議的實現(xiàn)。經(jīng)過一番比對，筆者選取了TI公司的TLK1501芯片。該芯片在應用層是開放式的，應用相對簡單，利于自定義總線協(xié)議的實現(xiàn)，便于開發(fā)調試。它的串行吞吐速率為0.6～1.5Gbps[2]，已能滿足應用?？紤]到PCB布板及實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，選擇800Mbps作為數(shù)據(jù)傳輸速率。其次是光模塊的選取。光模塊現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到具有支持波分復用的能力，考慮到引導總線實時只傳輸一種指令，所以選擇單一波長的光模塊即可。目前主要有三種波長的光模塊可以選擇：850nm，1310nm，1550nm。850nm多模光模塊主要應用于短距離傳輸，一般500米以內；1310nm，1550nm光模塊一般應用在單模光纖?？紤]到性價比因素筆者選用了某公司的1310nm波長光模塊EO2F-13-311423。該光模塊輸出功率-7dBm左右，靈敏度-21dBm左右，即使光纖轉接有些損耗，整個光纖通路也有比較充裕的動態(tài)范圍來保證通信的可靠。TLK1501與EO2F-13-311423間的接口電路見圖1。
1.2TLK1501設計
TLK1501負責整個物理鏈路中數(shù)據(jù)的并串、串并轉換，是數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)年P鍵節(jié)點，設計時應注意以下3點。1）時鐘的選取TLK1501有8bit/10bit轉換機制，這樣在FPGA與TLK1501的并行數(shù)據(jù)端口的16bit數(shù)據(jù)進入芯片后會轉成20bit數(shù)據(jù)進行傳輸；反過來推算，16位并行端口的速率應為40MHz。選擇40MHz時鐘時應注意，發(fā)送方和接收方TLK1501對時鐘的要求比較高，頻差須在0.01%以內，時鐘的抖動不能超過40ps。設計時將FPGA送給TLK1501的時鐘與并行數(shù)據(jù)的輸送時鐘盡可能做到同相位，布線長度也盡量相近。2）收發(fā)的同步設計TLK1501只有進入同步狀態(tài)后才能正常傳輸數(shù)據(jù)，它有兩種方式發(fā)送同步碼，一種是TX-EN、TX-ER為00時發(fā)送端強制發(fā)送同步碼；另一種是當LCKREFN為高時，TLK1501內部狀態(tài)機自動控制發(fā)送同步碼。本設計采用的是第一種同步設計。FPGA首先控制TX-EN、TX-ER為00，產(chǎn)生IDLE碼字，一段時間之后傳輸正常的數(shù)據(jù)，接收模塊根據(jù)接收到的幀同步信號判斷鏈路是否同步。如果鏈路同步，可以發(fā)送正常數(shù)據(jù)。如果鏈路失同步，則再產(chǎn)生IDLE碼字，等待重新進入同步狀態(tài)。3）PRBS測試為了使整個光通信鏈路的調試進展順利，可以先在每個用戶端口對TLK1501的收發(fā)進行PRBS回環(huán)測試，如回環(huán)測試有問題，可能是因為時鐘抖動太大，或電源不穩(wěn)定，需改進設計。在每個用戶的TLK1501分別通過測試后，可以進行兩個用戶間的PRBS測試，驗證用戶間的兩個時鐘是否匹配，如兩個用戶間PRBS測試通過，就可以進行高速光纖串行通信總線的測試了。
1.3傳輸協(xié)議的設計
信息交換幀由幀頭、幀長度、命令碼、引導信息、校驗字、幀尾等字段組成，幀格式定義見表1。幀的基本組成為字，每個字為16bit，即2個字節(jié)，正好匹配TLK1501芯片并行數(shù)據(jù)端口的數(shù)據(jù)位數(shù)，位定義符合TLK1501芯片的數(shù)據(jù)總線定義。幀頭與幀尾各有3個16比特的字，通信時方便用戶將完整的一幀內容接收下進行解析。對于一些不能丟幀的指令的通信，如圖2所示，可由ACK校驗和握手機制[3]來確保重發(fā)，圖中T1：1～10μs。若ACK校驗和錯誤，則自動重發(fā)；累計重發(fā)次數(shù)超過5次或是T1超時1s，本次傳輸結束，由上位機決定是否重發(fā)。
2高速光纖串行總線測試
兩個設備間用光纖互聯(lián)后可以進行高速光纖串行總線的調試與測試，測試框圖見圖3。測試時在兩個設備間定時發(fā)送按協(xié)議格式簡化的一個幀，包括幀頭、幀尾，幀頭幀尾中間填充有規(guī)律的便于觀察統(tǒng)計的測試數(shù)據(jù)，例：“AA55，55AA，5A5A，0000，0001，0002，0003，0004，5A5A，5AA5，A55A”。圖4是利用QUARTUS軟件自帶的SignalTap抓取的傳輸數(shù)據(jù)，從圖中的接收數(shù)據(jù)（ser_data_in）可以看到一個完整的帶幀頭、幀尾，測試數(shù)據(jù)正確的幀。測試前，可預先在通信板卡的控制芯片例如DSP的程序中增加一段測試代碼，專門用于統(tǒng)計通信的誤碼率。試驗的測試結果比較理想，幾萬次的通信傳輸中未發(fā)現(xiàn)誤碼，可見誤碼率是很低的，可以滿足工程應用。
3結束語
關鍵詞：光纖通信技術優(yōu)勢接入技術
近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時，隨著業(yè)務的迅速增長和多媒體業(yè)務的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務需求也不只局限于原來的語音業(yè)務，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的障礙。
一、光纖通信技術定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。論文百事通在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術優(yōu)勢
2.1頻帶極寬，通信容量大光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz?km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復術實現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)的首選介質。
2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質構成的系統(tǒng)長得多。如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢，即不會產(chǎn)生與信號無關的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節(jié)約了地下管道建設投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學技術的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
三、光纖接入技術
隨著通信業(yè)務量的不斷增加，業(yè)務種類也更加豐富，人們不僅需要語音業(yè)務，高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡A(ON)和無源光網(wǎng)絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網(wǎng)技術在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡。
現(xiàn)階段，無源光網(wǎng)絡P(ON)技術是實現(xiàn)FT－Tx的主流技術。典型的PON系統(tǒng)由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網(wǎng)絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡)組成。PON技術可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應用，統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應用類型，也包括運營商主導、駐地網(wǎng)運營商主導、企業(yè)主導、房地產(chǎn)開發(fā)商主導和政府主導等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準，有的城市還制門了相應的優(yōu)惠政策，這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應用中，主要采用兩種技術，即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術，亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現(xiàn)用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶來說，是比較理想的接入方式。
隨著網(wǎng)絡的發(fā)展，大量的信息進行發(fā)送、傳輸、接收使信息傳輸操作面臨嚴峻的形勢。我國正在建設信息高速公路，綜合考慮傳輸速度快、信息量大、出錯率小等因素，光纖傳輸最為適合。光纖全稱光導纖維，由玻璃或者塑料制成的纖維，由包層、內芯和樹脂涂層三部分組成，每根光纖內芯很細，由包層保護，光纖聚集在一起形成光纜。光纖又分為單模光纖和多模光纖。光纖通信采用光波傳輸，通信帶寬大、抗干擾性好和信號衰減小等優(yōu)點，成為了現(xiàn)在主流傳輸方式，它是一個龐大的系統(tǒng)，由每一部分協(xié)調運行。
2 光纖通信技術的發(fā)展史
近幾十年來，通信技術發(fā)展迅速，隨著通信技術要求越來越高，光纖通信具有帶寬高、出錯率小、傳輸快速等特點，使其逐漸走進人們視野，成為應用最廣泛的通信技術。目前，我國主干網(wǎng)基本上也都是光纖通信，但仍存在一些不足。為了更好、更安全的通信，我們需了解光纖通信技術的發(fā)展史。光纖通信技術起源于國外，20世紀五六十年代，開始研制出光纖，但那個時候光纖的損耗高達每千米358分貝。后又經(jīng)過英國科學家?guī)啄甑难芯?，研究出理論損耗可以減少到每千米19分貝的新型光纖。接著日本也開始研究光纖，但還是沒能達到最低損耗。最后，康寧公司采用粉末法研制出了每千米損耗20分貝的石英光纖。最近，摻鍺石英光纖損耗降到了每千米0.2分貝，已經(jīng)達到了石英光纖理論上提出的最低損耗極限。
3 光纖通信技術
3.1 光纖通信技術概述
光纖采用光波通信，光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維,利用全反射原理來傳輸信息的材料。光纖的發(fā)射裝置的一端采用發(fā)光二極管或者一束激光將光脈沖傳輸至光纖，另一端接收裝置采用光敏元件檢測脈沖信號。光纖又分單模光纖和多模光纖，單模光纖的直徑在8um-10um之間，多模光纖的直徑有50um和62.5um兩種。兩者相比，單模光纖的傳輸距離更長。
3.2 光纖通信技術的特點
3.2.1 傳輸帶寬高、容量大
光纖與雙絞線和同軸電纜相比，其傳輸帶寬高及信息容量大。帶寬高和光纖的直徑?jīng)]有直接關系，即：不會由于光纖的直徑大而帶寬高 。隨著光纖通信系統(tǒng)各個終端設備技術的改進，與密集波分復用技術結合應用，使得光纖的通信帶寬高及信息容量大。
3.2.2 損耗低，傳輸距離長
在光纖、雙絞線和同軸電纜三種傳輸介質中，光纖的傳輸損耗最低。由于損耗低，那么傳輸?shù)木嚯x相對而言也就長。減少了通信系統(tǒng)中的中繼器使用量，從而降低了布置整個系統(tǒng)的成本，直接給運營商帶來更好的經(jīng)濟利益。
3.2.3 抗干擾性好，保密性強
光纖以石英為材料制成，石英有較好的絕緣性、抗腐蝕性，從而抗電磁波干擾性強，不會形成接地回路。一般電磁波傳輸容易泄露信息，從而保密性差，而光纖基本上不會發(fā)生串擾現(xiàn)象，保密性強。光纖在通信中，受環(huán)境影響極小，可見光纖適用于強電領域。光纖還有質量小，輕便，布網(wǎng)方便，成本低，原材料石英豐富，耐高溫等特點。
4 現(xiàn)代光纖通信技術的現(xiàn)狀
21世紀，光纖通信技術快速發(fā)展起來。光纖通信技術主要是引入了光纖接入網(wǎng)技術和波分復用技術，從而大大的提高了通信的質量和安全性。
4.1 光纖接入網(wǎng)技術
光纖接入網(wǎng)技術是光纖通信技術一個全新的領域，來實現(xiàn)信息快速和高速傳輸，滿足了人們生活的需求。光纖接入網(wǎng)技術由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡和用戶接入各部分組成。光纖接入網(wǎng)技術的關鍵環(huán)節(jié)或者最后一個環(huán)節(jié)就是用戶接入技術。要想所有用戶實現(xiàn)信息的高速傳輸，滿足用戶的帶寬需求，用戶接入技術主要是對接入網(wǎng)的用戶終端而言，通過該技術為用戶提供方便，方便為用戶提高不受限制的寬帶，來滿足用戶需求。光纖接入網(wǎng)技術除了為網(wǎng)絡通信主干網(wǎng)負責數(shù)據(jù)傳輸外，還負責網(wǎng)絡中所有用戶接入網(wǎng)絡的用戶接入技術。目前，根據(jù)光纖寬帶的接入位置，來進一步區(qū)分光纖，主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等類型。首先，介紹光纖到戶技術，簡稱FTTH。光纖到戶技術主要在光纖寬帶接入方面來提供全光的接入方式。光纖到戶技術利用光纖帶寬的特點，先收集寬帶信息，接下來整理處理寬帶信息，最后傳輸寬帶信息。通過這樣的操作來給用戶提供所需要的帶寬，來滿足用戶上網(wǎng)需求和信息傳輸需求?？梢?，光纖接入網(wǎng)的最后一個環(huán)節(jié)是光纖到戶技術。根據(jù)光纖到戶技術不同的應用來看主要分為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術兩種形式。光纖有源接入技術實際上就是點到點的P2P技術，其主要為用戶可以實現(xiàn)用戶PC到服務器終端的直接連接，P2P可以實現(xiàn)高帶寬接入；光纖無源接入技術則為一點到多點的XPON技術。傳統(tǒng)網(wǎng)絡通信方式一般都具有通信瓶頸的問題，光纖接入網(wǎng)技術能夠很好地解決這個問題，能夠滿足主干網(wǎng)絡或者核心網(wǎng)絡的傳輸通信信息量。為了更好地滿足用戶和網(wǎng)絡的傳輸需求，通常光纖接入網(wǎng)技術會結合SDH. ATM等多種技術混合使用，產(chǎn)生GPON、APON和EPON三種技術。一般而言，在電路交換性的業(yè)務通常使用GPON技術；只在信息傳輸過程中起到點對多點的連接作用的是EPON；相比較而言APON技術相對復雜，其用的比較少。
4.2 波分復用技術
波分復用技術是使用波分復用器，來大大降低光纖的損耗，從而來提高帶寬，傳輸更大的信息量。波分復用技術可以使用在不同的光波頻段和不同的波長，將傳輸?shù)牡蛽p耗窗口分為很多個單通信管道。波分復用技術同時也在發(fā)送端裝備波分復用器，利用它把不同的信號一起傳送到光纖中，再利用光纖進行信息的傳輸。同樣也在接收端安裝波分復用器，其作用是把光纖中輸出的信號再按不同的頻率和波長進行分開處理。在接收端分離這些不同信號過程中，在同一個信道里的光波信號是獨立的，從而實現(xiàn)不同光波信號在同一個信道里傳輸，即光復用技術傳輸。目前，波分復用技術在飛速發(fā)展，使用范圍不斷擴大。波分復用技術其中的粗波分復用技術，其信道間隔為20nm，采用波分復用技術中的集體發(fā)送和劃分，從而實現(xiàn)在1260nm-1620nm范圍內波長的波分復用。采用此技術能夠大大降低光器件的成本，從而提高運營商的經(jīng)濟利益，同時也在很大程度上提高了信道容量。因此，波分復用技術得到了很多運營商的好評并得到了很大程度的應用。
4.3 光放大技術
在光纖接入網(wǎng)技術和波分復用技術兩個技術成熟的同時，為了更好地通信，進一步引入光放大技術，光放大技術主要是采用光放大器對光信號進行放大加強。光放大技術很大程度上促進了光復用技術、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡的快速發(fā)展。在放大傳信號之前，應該進行OEO變換，即：光電變換及電光變換。
5 總結
在獲取網(wǎng)絡及光纖區(qū)域網(wǎng)絡上的模塊與元器件的應用需要上存在這一定的差異，DWDM技術不是其中主要的發(fā)展方向和趨勢。由于現(xiàn)階段大多數(shù)的獲取網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)距離高層次的發(fā)展程度上還有很大的距離，需要的一些傳輸頻率普遍較低。比如，早已經(jīng)確定出了現(xiàn)階段非常熱門的1Gb/s、OpticalEthernet標準，對于傳輸網(wǎng)絡只能夠單一頻道的傳輸速率或者骨干的傳輸方式上，區(qū)域網(wǎng)絡的傳輸方式上都已經(jīng)能夠很好的給予滿足。
2光纖通信的被動元器件和模塊技術分析
解多工器和DWDM光波長多工是光纖通信被動元器件和模塊當中最為基本的器具所在，將一些不同的波長光分開到不同的光纖當中或是向著同一個光纖中合并，這就是解多工和多工兩種形式。因為有較小的間距存在于DWDM頻道之間，一般的時候會維持在100GHz或者50GHz。對于這種多工/解多工的任務，只有平頭、陡裙、窄頻的濾波器才能夠予以勝任。可以對多種類型的技術進行使用，來將這種波長多工/解多工器制作出來，主要涵蓋著陣列光波導元器件、傳統(tǒng)繞射式光柵、光學鍍膜、全光纖式元器件等。其中現(xiàn)階段最為成熟的技術即為光學鍍膜式的波長多工/解多工器。在光學鍍膜式解多工器/波長多工中，光學鍍膜式濾鏡是關鍵的元器件之一。要將和要求相符合的DWDM濾鏡制作出來，一定要確保有一百層存在于鍍膜的層數(shù)當中，按照四分之一的波長來對每層的厚度進行確定，為了能夠達到陡群和平頭的要求，要對三個共振的空腔結構進行使用。并且最為重要的是要非常準確的確定出每層的厚度，需要有準確及時的厚度監(jiān)控裝置存在于制作當中。陣列式光波導元器件為制作DWDM波長多工/解多工器的第二種有效方式。在第一段結合處通過了入射光之后，由于繞射的作用，進而向著中間的陣列光波導中分布的入射，通過陣列光波導，光向著另一端中傳導，不同變化率的線性相位改變會存在于不同頻率的光中，在改變了這種線性相位之后，在第二段的結合處將會令不同頻率的光在輸出端的某一光波導中會重新的聚集。其中所謂的陣列天線就是其中的主要原理所在，在控制陣列波導的基礎上，輻射光的方向對中鹽陣列光波導的長度變化率和波導的間距能夠適當?shù)娜ミx擇，這樣就會有定值的頻道存在于頻道的間距當中，這樣在輸出端的光波導陣列中就能夠剛好聚焦入射進去，進而對DWDM多解工和多工的功能上能夠很好的給予實現(xiàn)。全光纖式的元器件為第三種對DWDM解多工器/波多長工進行制作的方法，同時，又有兩種大的種類存在于這類元器件中：串接光纖干涉儀式元器件和光纖光柵式元器件。在光纖的核心中，直接產(chǎn)生作用，對于一些周期性折射系數(shù)的光柵可以用UV光感器直接的感應出來，對布拉格繞射的作用上進行利用，能夠將窄頻發(fā)射式濾波器直接的制作出來。但是，由于是在一維光纖里面存在的一種反射式的濾波器，這樣就很難分開入射光和其中的反射光，這樣就需要對光纖干涉儀和旋光器的架構進行使用，不然光的損耗在其中就會非常的大。針對串接光纖干涉儀式的元器件，在對具有周期性穿透頻譜的濾波器進行制作的過程中，對串接式光纖干涉儀進而就能夠非常直接的進行使用，對光纖干涉儀兩臂的長度借助適當?shù)倪x擇方式，對平頭、陡群和窄頻的要求上進而能夠很好的給予完成。
3模塊技術及光纖通信主動元器件
在模塊和主動元器件方面，有這樣幾個重要的內容存在于具體的發(fā)展中：光傳接模塊技術、光放大器技術、選頻激光、可調頻激光、表面輻射激光技術等。光通信用激光光源的一種技術方式中就包括著表面輻射激光。因為存在著較短的共振箱，這樣對單縱模的輸出上就能夠很好的給予完成，因此，窄頻寬在其中是允許存在的；能夠利用垂直的方式來發(fā)射輸出光，因此對on-wafertest能夠進行應用；因為存在著較為對稱的輻射光模態(tài)，因此，向光纖中的耦合就能夠非常容易的予以實現(xiàn)。因為存在這上述的一些特征，不管是構造的具體成本，還是元器件的在具體制程，和邊射型激光比較起來都會非常的低。因此，造成邊射型激光被用于短距離高速率的資料傳輸連接，被850nm的VESEL完全取代了。但是，現(xiàn)階段還沒有非常成熟的產(chǎn)品存在于長波長VESEL當中，因此，邊射型激光還是該通信波段的核心所在?，F(xiàn)階段摻鉺光纖放大器仍為光放大器的主要技術方式所在，可以是在L-band，也可以是在C-band上面，可以是擁有動態(tài)增益控制或者平坦化的復雜光放大器次系統(tǒng)。低成本是半導體光放大器的主要優(yōu)點所在，但是，因為存在著較短的載子生命周期，因此，有著較大的非線性效應存在于其中，這樣對很多波長不適合同時來進行放大。但是，在處理一些非線性信號的時候卻非常的適用，集中3R技術就是其中的典型代表，就是將直接高速的信號直接的應用到光學層當中。Raman光放大器為另一種形式的放大器，這種類型的放大器就是對光纖的Raman效應進行合理使用，進而將放大的效果彰顯出來，這樣一個高功率的激發(fā)光源在其中是絕對不能缺少的。能夠由激光發(fā)源的波長來決定光放大的波段，這是其中最為顯著的優(yōu)點所在，并且這種放大器有著分布式的特點，將光纖中的信號能夠有效的降低下來，這樣對傳輸信號時的非線性效應能夠有效的降低下來，但是也有一定的不足之處，即為存在功率較高的激光發(fā)射源，并且還有較為昂貴的價格。
4結語
1光纖通道的配置方式
電力系統(tǒng)主要是由發(fā)電廠、輸變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等共同組成。而在系統(tǒng)中，信息的采集和傳輸是其正常運行的關鍵因素，因此光纖通信技術在電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色。雙光纖通信的組網(wǎng)方式極其靈活，大致分為樹形、星型、鏈型、網(wǎng)狀、環(huán)狀等。按照智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)的特點，光纖網(wǎng)通常采用環(huán)型網(wǎng)或者樹型環(huán)型相結合的網(wǎng)絡，并通過與計算機的連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。由于環(huán)路節(jié)點較多，為防止光纜設備故障、通訊中斷等通信事故出現(xiàn)，大多數(shù)企業(yè)采用雙光纖環(huán)路自愈網(wǎng)，并配置具有自愈功能和自動切換的光纖收發(fā)器。當光纜出現(xiàn)故障時，斷點兩側的光纖設備通過雙環(huán)路切換器構成新的光纖路徑，實現(xiàn)自愈功能，為電網(wǎng)的運行調度和繼電保護系統(tǒng)保駕護航。
2光纖通信有利于保護輸電線路
供電單位作為一個特殊的部門，對電網(wǎng)可靠性的要求極高，因此對繼電保護的要求也越來越高。當系統(tǒng)發(fā)生故障時要求必須做出及時高效的反應，快速切除，及時解決故障，絕不允許出現(xiàn)任何紕漏，繼電保護發(fā)生拒動的現(xiàn)象更是不被允許的。另一保護電網(wǎng)的有效方法是全線速動的縱聯(lián)保護，其保護作用的發(fā)揮程度直接關系到高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。當出現(xiàn)故障時，高壓線路縱聯(lián)保護兩端的保護裝置通過故障信息的交換，可以甄別出是本線路故障還是區(qū)外故障，并根據(jù)不同的故障采取不同的方法。在遇到區(qū)外故障時不動作，在甄別出是區(qū)內故障時，快速反應及時切除故障以達到保護的作用。光纖抗干擾性，容量大的特點為電流差動保護的應用提供了強大的技術支持。
3光纖通信在電網(wǎng)中的發(fā)展前景
隨著經(jīng)濟、技術的發(fā)展，光纖通信技術、計算機技術也越來越多的應用到了現(xiàn)代生產(chǎn)生活中。光纖通信訊技術在電力系統(tǒng)中的應用也越來越深入廣泛，電力系統(tǒng)調度自動化已經(jīng)成為了一種必然發(fā)展趨勢。通過數(shù)字傳輸手段傳遞電量訊號、用光纖作為傳輸媒介取代金屬電纜共同構成了網(wǎng)絡通信的二次系統(tǒng)，這種網(wǎng)絡二次系統(tǒng)成為電力系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢。自動化技術的發(fā)展是智能化電力系統(tǒng)的基礎。而智能化電力系統(tǒng)則是對信息傳輸全程實現(xiàn)數(shù)字化，這對光纖通信技術提出了更高的要求。光纖通信技術也應積極創(chuàng)新，與時俱進，實現(xiàn)應用上的平穩(wěn)發(fā)展，并對重點技術及科技難題進行逐一突破、逐步完善。電網(wǎng)現(xiàn)代化要求調度自動化進一步加強，要求人力從繁復的勞動中解放出來。調度自動化有利于優(yōu)化配電網(wǎng)絡結構，簡化保護和運營程序，提高供電的可靠性和電能質量。作為新的傳輸媒介，將光纖運用到電力通信系統(tǒng)中，并依據(jù)電力系統(tǒng)自身特點對其進行科學的改進，可以提高電力系統(tǒng)各個組成部分的運轉能力，也可以提高電力系統(tǒng)運轉的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。隨著光纖的不斷發(fā)展進步，電力通信會越來越完善，光纖在電力系統(tǒng)中的應用也會越來越深化。
4小結
1.1光纖保護的分類和主要內容光纖通信運用在電力系統(tǒng)繼電保護中主要分為以下兩類。第一，光纖保護主要就是為傳送電氣物理量信息的一種光纖縱聯(lián)差動保護裝置。第二，主要用來傳送故障元件的信息的一種縱聯(lián)方向保護與縱聯(lián)距離保護裝置。線路的縱聯(lián)距離保護裝置主要傳送的是線路故障方向和地址碼，且都是邏輯信號，內容較為單一。而縱差保護裝置則是傳送三相電流相量、地址碼以及通信時標。
1.2繼電保護對于光纖通道延遲的要求對于電力系統(tǒng)的繼電保護來說，相關的標準對于繼電保護動作發(fā)生的具體時間有一定的要求。繼電保護的“四性”給出了各種保護方案中傳遞信息的最大允許時間，其中縱聯(lián)保護對故障發(fā)生時的位置判斷只與電氣信號的值有關，時間長短與光纖通道的延遲無關。但在對故障發(fā)生地點的判斷上是基于本側的電氣信息進行分析的，當?shù)贸龉收习l(fā)生在本側時還要分析故障的方向。其次，縱聯(lián)保護是根據(jù)相關的信息來分析故障發(fā)生在對側的方向，只有保障兩條分析都在同一方向時，才能確定故障發(fā)生的區(qū)域。由此可見，電力系統(tǒng)的繼電保護時間就縱聯(lián)保護來說是有疊加現(xiàn)象的。而就縱差保護來說，光纖延遲對繼電保護的相應時間也分為兩個因素。一方面，在繼電保護系統(tǒng)對電氣信息進行分析和計算的過程中，當發(fā)現(xiàn)電流并不等于兩側電流的總和時，實際上接收到的是對邊電流與同一時刻本側電流的和。另一方面，在本側發(fā)生保護動作前，不僅需要本側的差動數(shù)據(jù)滿足，更需要對側的數(shù)據(jù)保障，以避免突然斷線引起的錯誤動作，從而影響電力系統(tǒng)運行。
1.3專用光纖通信方式對于電力系統(tǒng)來說，利用光纖通信需要為繼電保護裝置敷設專用的光纖通道，并且在此通道中只允許傳輸繼電保護信息。因光的收、發(fā)接口工作距離限制和敷設的光纜成本的限制，用于繼電保護裝置的通信距離通常在100km以內。專用通道由光纜中斷箱直接接入繼電保護設備的光收發(fā)口，省去了復雜的中間環(huán)節(jié)，不需要其他的專業(yè)設備，就能實現(xiàn)簡單、可靠的信息傳輸，管理起來也比較方便，因此被逐漸運用到了電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)中。
2光纖通信通道異常對機電保護的影響
2.1線路交互錯位影響在實際的電力系統(tǒng)運行過程中，如果出現(xiàn)光纖線路非致命性的故障時，線路自身擁有功能能夠進行自動檢查與修復，這也就是常說的可自愈網(wǎng)絡。通過線路交互錯位的方式，當系統(tǒng)的主線路出現(xiàn)了故障需要進行及時檢修時，系統(tǒng)將會自動把負荷調整到備用的線路上，再通過備用的線路將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{度中心，等到主線路的故障得到修復并調整至原來的狀態(tài)后即可恢復。
2.2M線路時限參數(shù)選擇影響在電力系統(tǒng)運行的過程中，輸送線路或者相應中斷的異常運行很可能給SDH輸送網(wǎng)絡造成影響。通常，這種影響主要表現(xiàn)在線路交互錯位、線路錯誤率變高兩個層面，而如果不及時針對存在的異常進行處理，很有可能導致整個線路無法正常運行。由上述可知，SDH輸送網(wǎng)絡相較于傳統(tǒng)的相比擁有無法超越的優(yōu)勢，但在實際的運用過程中，不能完全按照該種網(wǎng)絡系統(tǒng)中的PDH分支線路輸出信號來調整時限。因分支線路中一旦出現(xiàn)VC信號極易導致輸出信號過大波動而難以精準對故障進行定位，其實，進行時限調整的目的就是為了將即時網(wǎng)絡時間信息與數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一傳送至分支線路中。具體可參考圖1所示。就我國目前的形式來看，繼電保護裝置就是為了實現(xiàn)線路進出信息的一致性，一般通過在PHD分支線路上附上實現(xiàn)控制設備來實現(xiàn)。對于這種情況，線路出口與入口上起到保護作用的PCM需要保持一致的高度，否則將會影響到保護裝置的正常使用。為了保證線路保護時限的一致性，通過更改時間記錄、校正記錄信息以及更正系統(tǒng)時間等方式來進行操作，保證線路兩端的響應一直。更改事件記錄的方式需要通過限流信息時差和線路兩端時間記錄時差的對比，并根據(jù)對比的結果進行分析，以修正輔助裝置的操作時間。
2.3誤碼產(chǎn)生的影響相較于電力線路或者微波通道來說，光纖通信通道不僅傳輸?shù)馁|量高、誤碼率低，且頻帶寬、傳輸信息的容量較大、抗電磁干擾能力強。事實上，光纖通信通道技術也會因長時間持續(xù)工作或者其他原因影響下，有一定的誤碼情況。包括各種噪聲源的印象、色散引起的碼間干擾、定位抖動產(chǎn)生的誤碼以及復用器、較差連接設備等設備都有可能引起誤碼。而具體來說，通道對于保護判據(jù)產(chǎn)生的影響有三個方面。第一，誤碼會導致報文內容或CRC校驗值的某一個值發(fā)生錯誤，最終導致報文不能通過校驗。第二，誤碼可能使得報文頭或尾部的某一個值發(fā)生錯誤，對報文的完整性進行破壞，導致通信控制芯片出現(xiàn)“報文出錯”現(xiàn)象。此外，一般來說報文的比特位數(shù)應是8的整數(shù)倍，如果出現(xiàn)通道滑碼，可能導致比特位數(shù)的增加或者丟失，從而導致通信控制芯片出現(xiàn)“非完整報文”的現(xiàn)象。在電力系統(tǒng)的縱差保護中，一旦檢測出非完整報文等問題，則必須重新對通道時延進行檢測，以保證兩側裝置采集的數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步。一方面對于單個的隨機誤碼而言，因其可能影響報文的完整性，從而使得線路的縱差保護沒有發(fā)生變化，也需要重新啟動新的同步過程。另一方面，線路的縱聯(lián)距離與方向保護則需要交換數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)只需要允許信號而不會有通道時延一致上的要求，且不必要同步兩側裝置的采樣時刻。誤碼可能對當前的通信報文正確性產(chǎn)生了一定的影響，但也不會影響后續(xù)通信報文的使用。
3結論
關鍵詞：通信核心網(wǎng)接入網(wǎng)光孤子通信全光網(wǎng)絡
近年來,光纖通信技術得到了長足的發(fā)展,新技術不斷涌現(xiàn),這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。
一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
1.普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G..652.A光纖的性能還有可能進一步優(yōu)化,表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G..653規(guī)定的色散位移單模光纖實現(xiàn)了這樣的改進。
2.核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區(qū)內干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G..652光纖和G..655光纖。G..653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過,但今后不會再發(fā)展。G..654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
3.接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網(wǎng)的容量,通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網(wǎng)使用G..652普通單模光纖和G..652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。
4.室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并且還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內,布放緊密有序和位置相對固定。結合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
5.電力線路中的通信光纜
光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標,而全光網(wǎng)絡也是人們不懈追求的夢想。
1.超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應能力較強,因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關鍵技術中。超級秘書網(wǎng)
2.光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產(chǎn)生和應用技術使現(xiàn)行速率10-20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
3.全光網(wǎng)絡。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化,但在網(wǎng)絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡以光節(jié)點代替電節(jié)點,節(jié)點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網(wǎng)絡層,建立純粹的全光網(wǎng)絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡的核心,也是通信技術發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
三、結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用,雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”,但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻:
[1]辛化梅,李忠.論光纖通信技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學學報(自然科學版),2003,(04).
