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淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)問(wèn)題篇一
摘要:光纖通信是利用光波作載波,,以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式。光纖通信技術(shù)是一種新興的通信技術(shù),,近幾十年得到飛速的發(fā)展,。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)有:頻帶寬、傳輸量大,;損耗小,、誤碼率小,;重量輕,、抗干擾、防泄密等,。
關(guān)鍵詞:光纖通信,,新興,技術(shù),,優(yōu)點(diǎn),。
1光纖通信技術(shù)概述
光纖即光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)。光纖通信是利用光波作載波,,以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式,。光纖通信的基本工作組成包括光纖、光源和光檢測(cè)器,。工作原理類(lèi)似于電視成像原理,,即首先將要發(fā)送的信息在發(fā)信端轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),電信號(hào)被調(diào)制器轉(zhuǎn)變后附著于激光束上,,同時(shí)激光束的強(qiáng)度隨電信號(hào)的強(qiáng)弱變化而變化,,之后通過(guò)媒介即光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳送,接收端的檢測(cè)器在收到光信號(hào)后,再把光信號(hào)轉(zhuǎn)變回電信號(hào)繼而復(fù)原為信息,。光纖通信系統(tǒng)可以傳輸數(shù)字信號(hào),,也可以傳輸模擬信號(hào)?;镜墓饫w傳輸系統(tǒng)有三個(gè)組成部分,,分別為光發(fā)射機(jī)、光纖線路和光接收機(jī),。
光纖通信具有以下特點(diǎn):容許頻帶很寬,、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn),;干擾小,、保密性能好;抗電磁干擾,、傳輸質(zhì)量好,;具有環(huán)保功效、節(jié)約金屬材料,;光纜適應(yīng)性強(qiáng),,損耗小、壽命長(zhǎng),。
2光纖通信技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
1966年,,英籍華裔學(xué)者高錕()和霍克哈姆(m)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文,指出了利用光纖進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑,,奠定了光纖通信的基礎(chǔ),。從此,開(kāi)創(chuàng)了光纖通信領(lǐng)域的研究工作,。1976年,,美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段,。此后,,光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新:光纖從多模發(fā)展到單模,工作波長(zhǎng)從0.85um發(fā)展到1.31um和1.55um,,傳輸速率從幾十mb/s發(fā)展到幾十gb/s,。
由于武漢郵電科學(xué)研究院采用了石英光纖、半導(dǎo)體激光器和編碼制式通信機(jī)正確的技術(shù)路線,,使我國(guó)在發(fā)展光纖通信技術(shù)上少走了不少?gòu)澛?,從而使我?guó)光纖通信在高新技術(shù)中與發(fā)達(dá)國(guó)家有較小的差距。目前,,我國(guó)已形成了較為完備的光纖通信的產(chǎn)業(yè)體系,,在這些體系中,,包括光纜、光模塊,、光器件,、光傳輸設(shè)備等內(nèi)容,對(duì)于我國(guó)近年來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),、網(wǎng)絡(luò)融合等項(xiàng)目的發(fā)展起到了不可替代的作用。現(xiàn)在我國(guó)光纖通信技術(shù)主要包括兩大類(lèi),,分別是波分復(fù)用技術(shù)和光纖接入技術(shù),。
2.1 波分復(fù)用技術(shù)
器(分波器)將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開(kāi)。由于不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立(不考慮光纖非線性時(shí)),,從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸,。
2.2 光纖接入技術(shù)
光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?,滿(mǎn)足大眾的需求,,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶(hù)接入部分更是關(guān)鍵,,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)的關(guān)鍵技術(shù),。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)位置的不同,,有fttb,、fttc、fttcab 和ftth 等不同的應(yīng)用,,統(tǒng)稱(chēng)fttx,。ftth(光纖到戶(hù))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(hù)提供所需要的不受限制的帶寬,,充分滿(mǎn)足寬帶接入的需求,。
2.3 我國(guó)ftth(光纖到戶(hù))發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)從2003年開(kāi)始對(duì)ftth的宣傳,并在武漢和成都等地開(kāi)始陸續(xù)建立光纖到戶(hù)的實(shí)驗(yàn)基地,。隨著ftth的發(fā)展,,中國(guó)電信企業(yè)于2005年3月在武漢、北京,、上海和廣州開(kāi)展了試點(diǎn)工作,。國(guó)內(nèi)的幾大通信運(yùn)營(yíng)商以及很多駐地網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也開(kāi)始行動(dòng),而且在已建試驗(yàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上也在努力地拓展和探索新的業(yè)務(wù)提供和運(yùn)營(yíng)模式,。隨著光纖到戶(hù)技術(shù)的發(fā)展,,國(guó)內(nèi)的大多數(shù)城市意識(shí)到其對(duì)城市發(fā)展的重要性,,對(duì)其發(fā)展賦予了高度的重視,至今為止,,我國(guó)至少有20 個(gè)城市已經(jīng)采用了光纖到戶(hù),,發(fā)展較為迅速的武漢市,特意成立了光纖用戶(hù)的領(lǐng)導(dǎo)小組,,同時(shí)還特意組織了建設(shè)試驗(yàn)網(wǎng),,并且撥專(zhuān)項(xiàng)資金組織編寫(xiě)了一系列ftth的地方標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)武漢市ftth 技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,。光纖到戶(hù)的技術(shù)也受到了通信設(shè)備制造商的重視,,將其定義為光纖通信的亮點(diǎn),以此來(lái)促進(jìn)我國(guó)通信市場(chǎng)的發(fā)展,。
3.1 研制廉價(jià)的光電子器件
光通信器件目前還比較昂貴",,寬帶網(wǎng)的用戶(hù)接入率不到3%,因此研制出廉價(jià)的支持大通信容量的光電子器件是非常必要的,。另一個(gè)研究方向是光電子器件的集成化,,通過(guò)集成化可以使器件功耗降低,性能更加穩(wěn)定可靠,,制造和維護(hù)成本更低,,同時(shí)還能最大化的縮小設(shè)備的體積。
3.2 解決網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題
雖然光纖通信系統(tǒng)的其中一個(gè)好處是防泄密,,但是這也不是絕對(duì)的,,再好的技術(shù)也會(huì)有弱點(diǎn),光纖通信也不例外,。目前廣泛用于網(wǎng)絡(luò)和金融行業(yè)的是非對(duì)稱(chēng)密碼,,這種密鑰的安全性基于大數(shù)因子分解這樣一類(lèi)不易計(jì)算的單向性函數(shù)。而量子算法證明:采用量子計(jì)算機(jī)可以輕而易舉地破譯這種公開(kāi)密鑰體系,,解決這個(gè)問(wèn)題的有效途徑是量子通信的密碼術(shù),。但是量子通信目前還處在初級(jí)研究階段,它的應(yīng)用僅局限于信息安全要求極高的少數(shù)專(zhuān)網(wǎng),,許多發(fā)達(dá)國(guó)家已投入較大的人力和物力進(jìn)行這方面的研究,。
3.3 研究高速全光網(wǎng)
光纖通信技術(shù)的研究重點(diǎn)是通過(guò)開(kāi)發(fā)先進(jìn)和低成本的復(fù)用技術(shù),進(jìn)一步降低信息傳輸?shù)某杀?,使光纖資源的可利用率最大化,。提高光通信的速度和容量是光纖通信的重要方面,實(shí)現(xiàn)高速全光網(wǎng)的關(guān)鍵是光交換技術(shù),。未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)將是全光網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),,網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、保護(hù)和自愈功能在未來(lái)光通信領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越重要,。
3.4 研究光通信和納米技術(shù)
碳納米管最寶貴的性能是能夠發(fā)光,,ibm研究中心研制的光信號(hào)發(fā)射器是一個(gè)直徑為1.4nm 的單納米管,,實(shí)驗(yàn)所探測(cè)到的是1.5um的光,與目前光纖網(wǎng)絡(luò)廣泛使用的光波一致,。如果使用體積大小不同的納米管,,還可以獲得不同波長(zhǎng)的光束。各國(guó)政府對(duì)納米技術(shù)的研究極為關(guān)注,自2000年以來(lái),美國(guó)在這一領(lǐng)域的投資已超過(guò)10億美元,,日本政府在今后5年將投資額上升至500億美元或更多,。但是我國(guó)在碳納米管用于光通信方面的研究尚不多見(jiàn),希望科學(xué)家能在這一塊研究上取得革命性的突破,。
4結(jié)語(yǔ)
光纖通信技術(shù)現(xiàn)已作為一種重要的現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)之一,,在現(xiàn)在的信息社會(huì)背景和科技背景下得到普遍意義上的應(yīng)用,在全球通信領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)都已無(wú)法被取代,,掌握光纖通信的技術(shù)對(duì)于學(xué)習(xí)和研究電子通信是不可或缺的。,,目前,,全世界該項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展,盡管我國(guó)的該項(xiàng)技術(shù)剛剛啟動(dòng),,但是我們相信,,在將來(lái),其必將迅速發(fā)展,,推動(dòng)我國(guó)信息化建設(shè),,促進(jìn)信息化的發(fā)展。未來(lái)技術(shù)的發(fā)展還會(huì)有更新的內(nèi)容,,光纖通信終有一天會(huì)得到全球性的應(yīng)用,。
參考文獻(xiàn):
[1] 應(yīng)捷.光通信技術(shù)的研究熱點(diǎn)[j].光通信,2000
[2] 唐雄燕.發(fā)展中的ftth[j].當(dāng)代通信, 2005(6)
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淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)問(wèn)題篇二
摘要:光纖通信技術(shù)是目前通信行業(yè)應(yīng)用的主要技術(shù),,光纖通信跟傳統(tǒng)通信方式比較具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),,在通信網(wǎng)絡(luò)中已得到廣泛應(yīng)用。光纖通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺(tái),,在未來(lái)信息社會(huì)中將起到十分重要的作用,。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù) 優(yōu)勢(shì) 光纖到戶(hù) 全光網(wǎng)絡(luò)
近年來(lái)隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化,、數(shù)字化和寬帶化,。隨著業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富,使得用戶(hù)住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來(lái)的語(yǔ)音業(yè)務(wù),,數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì),,現(xiàn)有的語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來(lái)越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙,。
1,、光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體,、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健T诠饫w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(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍,,圖1為光纖結(jié)構(gòu)圖,。
2、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)
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,,單模光纖具有幾十ghz?km的寬帶。目前,,單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5gbps到10gbps,,采用密集波分復(fù)用術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長(zhǎng)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(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì),。
2.2 損耗低,,中繼距離長(zhǎng)
目前,實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,,此類(lèi)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(zhì)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(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長(zhǎng)得多,。
2.3 抗電磁干擾能力強(qiáng)
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(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力,它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),,交變電磁波在其中不會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),,即不會(huì)產(chǎn)生與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲。這樣,,就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,,也不會(huì)受到電磁干擾。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)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(xì),、重量輕,、柔軟,、易于鋪設(shè)
光纖的芯徑很細(xì),,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(biāo)準(zhǔn)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(wèn)題,,節(jié)約了地下管道建設(shè)投資,。此外,,光纖的重量輕,,柔韌性好,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(duì)通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。電通信方式很容易被人竊聽(tīng),,光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設(shè)計(jì),,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(huì)跑到光纖之外。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(hù)套,,這些均是不透光的,,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒(méi)有,。更何況長(zhǎng)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(hào)一般不會(huì)泄漏,,因此電通信中常見(jiàn)的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
3,、光纖通信技術(shù)在接入網(wǎng)的應(yīng)用
目前萊蕪市所用的接入網(wǎng)技術(shù)為adsl,,其全稱(chēng)是asymmetric digital subscriber,中文意思是“非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線路”。它以普通電話線路做為傳輸介質(zhì),,既在普通雙絞銅線上實(shí)現(xiàn)下行高達(dá)8mbit/b傳輸速度;上行高達(dá)640kbit/s的傳輸速度,,但這種技術(shù)不能滿(mǎn)足人們對(duì)上網(wǎng)速度越來(lái)越高需求,。
3.1光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)
首先,通信網(wǎng)在一開(kāi)始采用的是金屬線纜,,銅纜網(wǎng)的故障率很高,,維護(hù)運(yùn)行成本很高,而采用光接入后,,每年的維護(hù)運(yùn)行和供給成本可以比傳統(tǒng)銅纜網(wǎng)每線大約節(jié)約400元,,對(duì)于一億用戶(hù)相當(dāng)于每年節(jié)約400億元,而且其故障率也大大降低,。
其次,,對(duì)于新業(yè)務(wù)的發(fā)展,特別是多媒體和寬帶新業(yè)務(wù),,能夠加強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,,增加新業(yè)務(wù)的收入,同時(shí)可以補(bǔ)償建設(shè)光用戶(hù)接入網(wǎng)所需的投資,,最后,,光接入網(wǎng)可以滿(mǎn)足用戶(hù)希望較快提供業(yè)務(wù),改進(jìn)業(yè)務(wù)質(zhì)量和可用性的要求,,也可以節(jié)約地下管道空間,,延長(zhǎng)傳輸覆蓋距離,總之,,采用光接入網(wǎng)能夠解決通信行業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題,。
3.2 光纖通信技術(shù)發(fā)展的制約因素
銅纜網(wǎng)傳輸?shù)氖请娮有盘?hào),交換采用的是電子交換機(jī),,現(xiàn)在,,通信網(wǎng)絡(luò)大部分都是光纖,傳輸?shù)臑楣庑盘?hào),,光交換的形式,,由于目前光交換器件還不成熟只能采用光-電-光的形式。這種方式效率不高也不經(jīng)濟(jì),,目前ason-自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)緩解了這一問(wèn)題,,但對(duì)大容量光開(kāi)關(guān)的開(kāi)發(fā)也迫在眉睫。
目前為止我國(guó)的光纜技術(shù)有了很大的發(fā)展,,從光進(jìn)銅退開(kāi)始,,公司采用了多個(gè)廠家的光纜,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)光纜的廠家大約有200家,,但其產(chǎn)品單一,,很少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),技術(shù)含量較低,競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),,有關(guān)資料顯示,,自1997年截止到2010年我國(guó)光纜專(zhuān)利的申請(qǐng)只占國(guó)外同期專(zhuān)利申請(qǐng)的20%,而光核心技術(shù)只占國(guó)外的10%,。這些數(shù)據(jù)顯示我國(guó)與國(guó)外在光纖技術(shù)發(fā)展上差距較大,,我國(guó)作為世界第二光纜大國(guó),應(yīng)該把發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為重中之重,。
4,、結(jié)語(yǔ)
從光纖通信問(wèn)世到現(xiàn)在,光傳輸?shù)乃俾室灾笖?shù)增長(zhǎng),,光傳輸?shù)乃俾试谶^(guò)去的十幾年中大約提高了100倍,。層出不窮的光通信新技術(shù)將成為市場(chǎng)復(fù)蘇的源泉,隨著光纖網(wǎng)絡(luò)從骨干網(wǎng)的擴(kuò)建到接入網(wǎng),、城域網(wǎng)的擴(kuò)散以及向用戶(hù)駐地網(wǎng)的不斷延伸,,光纖網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)必將增長(zhǎng)。
參考文獻(xiàn)
淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)問(wèn)題篇三
5.光纖色散有哪幾種,?它們分別與哪些因素有關(guān),?
12.請(qǐng)寫(xiě)出費(fèi)米分布函數(shù)的表達(dá)式,并說(shuō)明式中各符號(hào)的含義,。13.什么是量子噪聲,?形成這一噪聲的物理原因是什么? 14.什么是模分配噪聲,?它是如何產(chǎn)生的,? 15.請(qǐng)寫(xiě)出誤碼率的三種性能分類(lèi)及定義。
18.什么是可靠性,?什么是可靠度?它們之間的區(qū)別是什么,? 19.請(qǐng)用公式推導(dǎo)出串聯(lián)系統(tǒng)總的故障率等于各部件故障率之和,。20.抖動(dòng)容限的指標(biāo)有幾種?并說(shuō)明其含義,? 21.光波分復(fù)用通信技術(shù)的特點(diǎn)有哪些,? 光纖wdm與同軸電纜fdm技術(shù)不同點(diǎn)有哪些? 23 什么是光通信中的斯托克斯頻率? 24 什么是光通信中的受激拉曼散射? 25 在理論上,,光通信中的克爾效應(yīng)能夠引起哪些不同的非線性效應(yīng)? 26 簡(jiǎn)述光纖通信中激光器直接調(diào)制的定義,、用途和特點(diǎn)。
27什么是光纖色散,?光纖色散主要有幾種類(lèi)型,?其對(duì)光纖通信系統(tǒng)有何影響? 28分別說(shuō)明g.652g.653光纖的性能及應(yīng)用。
n2,由此可得θ1→90°,,亦即在弱導(dǎo)波光纖中,,光射線幾n1乎與光纖軸平行。從波動(dòng)理論講,導(dǎo)波是均勻平面波,即e和h與傳播方向(光射線指向)垂直,故弱導(dǎo)波光纖中的e和h分布是近似tem波,。其橫向場(chǎng)的極化方向不變,。由于e(或h)近似在橫截面上,,且空間指向基本不變,這樣就可把一個(gè)大小和方向都沿傳輸方向變化的e(或h)變?yōu)檠貍鬏敺较蚱浞较虿蛔兊臉?biāo)量e(或h),,它將滿(mǎn)足標(biāo)量的亥姆霍茲方程,,進(jìn)而求出弱導(dǎo)波光纖的近似解,這種方法稱(chēng)為標(biāo)量近似解法,。2.階躍光纖中入射光線在纖芯和包層分界面上發(fā)生全反射,從而在纖芯中沿之字形的曲折路徑前進(jìn),實(shí)現(xiàn)光的傳輸。
非均勻光纖中入射光線按折射定律在纖芯中傳輸?shù)侥骋稽c(diǎn)時(shí)發(fā)生全反射,,折向光纖軸線,從而以曲線形式在光纖中傳輸,。
1所以可得sin?=n1sin?z=
見(jiàn)教材p30,,圖2-6 n0sinφ?n1sinθt
θt?90??θi
5.光纖的色散有材料色散,、波導(dǎo)色散和模式色散,。
材料色散由光纖材料的折射率隨頻率的變化而變化引起的。
波導(dǎo)色散由模式本身的群速度隨頻率的變化而變化引起的,。
模式色散由光纖中的各模式之間的群速度不同而引起的,。6.漸變型光纖纖芯折射率隨 r的增加按一定規(guī)律減小,,即n1(r),則就有可能使芯子中的不同射線以同樣的軸向速度前進(jìn),,產(chǎn)生自聚焦現(xiàn)象,,從而減小光纖中的模式色散。
7.材料色散是由于材料本身的折射率隨頻率而變化,,使得信號(hào)各頻率成份的群速不同引起的色散,。
波導(dǎo)色散是對(duì)于光纖某一模式而言,在不同的頻率下,,相位常數(shù)β不同,,使得群速不同而引起的色散。模式色散是指光纖不同模式在同一頻率下的相位常數(shù)β不同,,因此群速不同而引起的色散,。
8.自發(fā)輻射、受激輻射,、受激吸收
自發(fā)輻射:可自發(fā)光,,是非相干光,不受外界影響,。
受激輻射:吸收外來(lái)光子能量,,發(fā)相干光,,產(chǎn)生全同光子,產(chǎn)生光放大,。
受激吸收:吸收外來(lái)光子能量,,不發(fā)光。
?2
3j/k t——絕對(duì)溫度 ef——費(fèi)米能級(jí)
13.由于光波的傳播是由大量光子傳播來(lái)進(jìn)行的,。這樣大量的光量子其相位和幅度都是隨機(jī)的,。因此,光電檢測(cè)器在某個(gè)時(shí)刻實(shí)際接收到的光子數(shù)是在一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均值附近浮動(dòng),,因而產(chǎn)生了噪聲,。這就是量子噪聲,這就是量子噪聲,,這也是量子噪聲的形成原因,。
14.高速率的激光器,其譜線呈現(xiàn)多縱模譜線特性,,而且各譜線的能量呈現(xiàn)隨機(jī)分配,。因而單模光纖具有色散,所以激光器的各譜線(各頻率分量)經(jīng)光纖傳輸之后,,發(fā)生不同的延時(shí),,在接收端造成脈沖展寬。又因?yàn)楦髯V線的功率呈現(xiàn)隨機(jī)分布,,因此當(dāng)它們經(jīng)過(guò)上述光纖傳輸后,,在接收端取樣點(diǎn)得到取樣信號(hào)就會(huì)有強(qiáng)度起伏,至此引入了附加噪聲,,這種噪聲就稱(chēng)為模分配噪聲,,這也是模分配噪聲產(chǎn)生的原因,。
?6,。
?3誤碼秒:1秒內(nèi)出現(xiàn)誤碼。
16.所謂接收靈敏度是指滿(mǎn)足給定誤碼率(ber)的條件下,,光端機(jī)光接口r的最小平均光功率電平值,。
17.由于激光器發(fā)出的光波是由許多根線譜構(gòu)成,而每根譜線的傳播速度不同,,因而前后錯(cuò)開(kāi),使合成的波形的寬度展寬,,出現(xiàn)拖尾,,造成相鄰兩光脈沖之間的相互干擾,這種現(xiàn)象稱(chēng)為碼間干擾。這也是碼間干擾產(chǎn)生的原因,。
18.可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),,完成規(guī)定功能的能力,。可靠度是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),,完成規(guī)定功能的概率??煽啃詫?duì)產(chǎn)品做出了定性的 分析,,它反映了總的性能,可靠度對(duì)產(chǎn)品做出了定量的分析,,它反映出一種數(shù)量特性。
19.若光纖數(shù)字通信系統(tǒng)由幾個(gè)部分串聯(lián)而成,,系統(tǒng)的可靠度 表示為:
rs?r1?r2????????rn
式中r1,,r2,·······rn分別是串聯(lián)系統(tǒng)中n個(gè)部分的可靠度,。
?s??1??2????????n???i?1ni
由上式可見(jiàn),,系統(tǒng)總的故障率等于各串聯(lián)部件故障率之和。
20.抖動(dòng)容限的指標(biāo)分為輸入抖動(dòng)容限和無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)容限,。
輸入抖動(dòng)容限是指光纖通信系統(tǒng)(或設(shè)備)允許輸入脈沖存在抖動(dòng)的范圍,。
無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)容限是指輸入信號(hào)無(wú)抖動(dòng)的情況下,光纖通信系統(tǒng)(或設(shè)備)輸出信號(hào)的抖動(dòng)范圍,。
21.①光波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、體積小、可靠性高
②不同容量的光纖系統(tǒng)以及不同性質(zhì)的信號(hào)均可兼容傳輸
③提高光纖的頻帶利用率
④可更靈活地進(jìn)行光纖通信組網(wǎng) ⑤存在插入損耗和串光問(wèn)題
22⑴傳輸媒質(zhì)不同,,wdm系統(tǒng)是光信號(hào)上的頻率分割,,同軸系統(tǒng)是電信號(hào)上的頻率分割利用。
⑵在每個(gè)通路上,,同軸電纜系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號(hào)4khz語(yǔ)音信號(hào),,而wdm系統(tǒng)目前每個(gè)波長(zhǎng)通路上是2.5gbit/ssdh或更高速率的數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)。
24當(dāng)兩個(gè)頻率間隔恰好為斯托克斯頻率的光波同時(shí)入射到光纖時(shí),,低頻波將獲得光增益,,高頻波將衰減,高頻波的能量將轉(zhuǎn)移到低頻波上,,這就是所謂的受激拉曼散射(srs),。
25在理論上,,克爾效應(yīng)能夠引起下面三種不同的非線性效應(yīng),即自相位調(diào)制(spm),、交叉相位調(diào)制(xpm)和四波混頻(fwm),。
26直接調(diào)制:即直接對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制,通過(guò)控制半導(dǎo)體激光器的注入電流的大小,,改變激光器輸出光波的強(qiáng)弱,,又稱(chēng)為內(nèi)調(diào)制。傳統(tǒng)的pdh和2.5gbit/s速率以下的sdh系統(tǒng)使用的led或ld光源基本上采用的都是這種調(diào)制方式,。直接調(diào)制方式的特點(diǎn)是,,輸出功率正比于調(diào)制電流,簡(jiǎn)單,、損耗小,、成本低。一般情況下,,在常規(guī)g.652光纖上使用時(shí),,傳輸距離≤100km,傳輸速率≤2.5gbit/s,。
27由于光纖中所傳信號(hào)的不同頻率成分,,或信號(hào)能量的各種模式成分,在傳輸過(guò)程中,,因群速度不同互相散開(kāi),,引起傳輸信號(hào)波形失真,脈沖展寬的物理現(xiàn)象稱(chēng)為色散,。光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘?hào)脈沖畸變,,從而限制了光纖的傳輸容量和傳輸帶寬。從機(jī)理上說(shuō),,光纖色散分為材料色散,,波導(dǎo)色散和模式色散。前兩種色散由于信號(hào)不是單一頻率所引起,,后一種色散由于信號(hào)不是單一模式所引起,。28 g.652稱(chēng)為非色散位移單模光纖,也稱(chēng)為常規(guī)單模光纖其性能特點(diǎn)是:(1)在1310nm波長(zhǎng)處的色散為零,。
(2)在波長(zhǎng)為1550nm附近衰減系數(shù)最小,,約為0.22db/km,但在1550nm附近其具有最大色散系數(shù),,為17ps/(nm2km),。
(3)這種光纖工作波長(zhǎng)即可選在1310nm波長(zhǎng)區(qū)域,又可選在1550nm波長(zhǎng)區(qū)域,,它的最佳工作波長(zhǎng)在1310nm區(qū)域,。g.652光纖是當(dāng)前使用最為廣泛的光纖。g.653 稱(chēng)為色散位移單模光纖,。色散位移光纖是通過(guò)改變光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù),、折射率分布形狀,力求加大波導(dǎo)色散,,從而將零色散點(diǎn)從1310nm位移到1550nm,,實(shí)現(xiàn)1550nm處最低衰減和零色散波長(zhǎng)一致。這種光纖工作波長(zhǎng)在1550nm區(qū)域,。它非常適合于長(zhǎng)距離單信道光纖通信系統(tǒng),。
淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)問(wèn)題篇四
摘要:光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,也可以在電力通信控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用,,進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制,,現(xiàn)在在軍事上也被廣泛應(yīng)用,,基于各領(lǐng)域?qū)π畔⒘康男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng),光纖通信技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)也備受關(guān)注,。一條完整的光纖鏈路除受光纖本身質(zhì)量影響外,,還取決于光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)的施工工藝和環(huán)境。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及發(fā)展趨勢(shì),,和它以光纖鏈路為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù) 特點(diǎn) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì) 光纖鏈路
0引言
光纖即為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)。光纖通信是以光波作為信息載體,,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式,。從原理上看,構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測(cè)器,。光纖除了按制造工藝,、材料組成以及光學(xué)特性進(jìn)行分類(lèi)外,在應(yīng)用中,光纖常按用途進(jìn)行分類(lèi),,可分為通信用光纖和傳感用光纖,。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與專(zhuān)用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形,、分頻,、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖,,并常以某種功能器件的形式出現(xiàn),。
1光纖通信技術(shù)
自上世紀(jì)光纖通信技術(shù)在全球問(wèn)世以來(lái),整個(gè)的信息通訊領(lǐng)域發(fā)生了本質(zhì)的、革命性的變革,,光纖通信技術(shù)以光波作為信息傳輸?shù)妮d體,,以光纖硬件作為信息傳輸媒介,因?yàn)樾畔鬏旑l帶比較寬,,所以它的主要特點(diǎn)是:通信達(dá)到了高速率和大容量,,且損耗低、體積小,、重量輕,,還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優(yōu)點(diǎn),從而備受通信領(lǐng)域?qū)I(yè)人士青睞,,發(fā)展也異常迅猛,。
光纖通信技術(shù)作為在實(shí)際運(yùn)用中相當(dāng)有前途的一種通信技術(shù),已成為現(xiàn)代化通信非常重要的支柱,。作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志之一,,光纖通信技術(shù)已經(jīng)變?yōu)楫?dāng)今信息社會(huì)中各種多樣且復(fù)雜的信息的主要傳輸媒介,并深刻的,、廣泛的改變了信息網(wǎng)架構(gòu)的整體面貌,,以現(xiàn)代信息社會(huì)最堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)的身份,向世人展現(xiàn)了其無(wú)限美好的發(fā)展前景,。
十,、甚至上百公里。
(2)信號(hào)干擾小,、保密性能好;
(3)抗電磁干擾,、傳輸質(zhì)量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)題,唯有光纖通信不受各種電磁干擾,。
(4)光纖尺寸小,、重量輕,便于鋪設(shè)和運(yùn)輸,;
(5)材料來(lái)源豐富,環(huán)境保護(hù)好,,有利于節(jié)約有色金屬銅。
(6)無(wú)輻射,,難于竊聽(tīng),因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外,。
(7)光纜適應(yīng)性強(qiáng),壽命長(zhǎng),。
(8)質(zhì)地脆,,機(jī)械強(qiáng)度差。
(9)光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具,、設(shè)備和技術(shù),。
(10)分路,、耦合不靈活。
(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過(guò)?。?0cm)
(12)有供電困難問(wèn)題,。
(1)光纖通信技術(shù)中的光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個(gè)嶄新的嘗試,,它實(shí)現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸,,滿(mǎn)足了廣大民眾對(duì)信息傳輸速度的要求,主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)接入兩部分組成,。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用,,即ftth(意思是光纖到戶(hù)),作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié),,負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(wù),,基于光纖寬帶的相關(guān)特性,為通信接收端的用戶(hù)提供了所需的不受限制的帶寬資源,。
(2)光纖通信技術(shù)中的波分復(fù)用技術(shù),。即wdm,充分利用了單模光纖低損耗區(qū)的優(yōu)勢(shì),,獲得了大的帶寬資源,。波分復(fù)用技術(shù)基于每一信道光波的頻率和波長(zhǎng)不同等情況出發(fā),把光纖的低損耗窗口規(guī)劃為許多個(gè)單獨(dú)的通信管道,,并在發(fā)送端設(shè)置了波分復(fù)用器,,將波長(zhǎng)不同的信號(hào)集合到一起送入單根光纖中,,再進(jìn)行信息的傳輸,,而接收端的波分復(fù)用器把這些承載著多種不同信號(hào)的、波長(zhǎng)不同的光載波再進(jìn)行分離,。
4不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)
(1)光接入網(wǎng)通信技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展?,F(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接,仍然是原始的,、落后的模擬系統(tǒng),,而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的,且高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò),。
光接入網(wǎng)通信技術(shù)所要達(dá)到的主要目標(biāo)有:最大程度的使維護(hù)費(fèi)用得到降低,,故障率得到明顯下降;可以用于新設(shè)備的開(kāi)發(fā)和新收入的不斷增加;與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,,達(dá)到減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目和擴(kuò)大覆蓋面范圍的目的;通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)的建立,,為多媒體時(shí)代的到來(lái)做好準(zhǔn)備;另外,可以最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),。
(2)光纖通信技術(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合一光接入網(wǎng)通信技術(shù)的后延,?;谏鲜龉饨尤刖W(wǎng)通訊技術(shù)的成熟發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)己經(jīng)得到了翻天覆地的改變,,并正在日新月異的變化發(fā)展著,,在交換和傳輸兩方面來(lái)講也都早已進(jìn)行了好幾代的更新。光接入網(wǎng)技術(shù)和光輸與交換技術(shù)的融合技術(shù),,前者較后者在技術(shù)應(yīng)用上有了一些技術(shù)上改進(jìn),,從而也就提高了全網(wǎng)的往前的進(jìn)一步有效發(fā)展,但此項(xiàng)技術(shù)相對(duì)來(lái)講仍不成熟,。
(3)新一代的光纖在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用,。傳統(tǒng)意義上的g.652單模光纖已經(jīng)在長(zhǎng)距離且超高速的傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中表現(xiàn)出了力不從心的缺點(diǎn),新一代光纖的研發(fā)己成為當(dāng)今務(wù)實(shí)之需,,它也構(gòu)成了新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的一個(gè)重要組成部分,。在目前普遍需求的干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的背景下,基于不同的發(fā)展需要,,己經(jīng)發(fā)展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖,。
4光纖通信鏈路的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
4.1光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的目的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是安裝和維護(hù)光纖網(wǎng)絡(luò)的必要部分,是確保電纜支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一種重要方式,。它的主要目的是遵循特定的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)光纖系統(tǒng)連接的質(zhì)量,,減少故障因素以及存在故障時(shí)找出光纖的故障點(diǎn),從而進(jìn)一步查找故障原因,。
4.2光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
目前光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類(lèi):光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),。(1)光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn):光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是獨(dú)立于應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同光纖系統(tǒng),,它的測(cè)試極限值是不固定的,,它是基于電纜長(zhǎng)度、適配器和接合點(diǎn)的可變標(biāo)準(zhǔn),。目前大多數(shù)光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試使用這種標(biāo)準(zhǔn),。世界范圍內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)主要有:北美地區(qū)的eia/tia—568—b標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的iso/iec11801標(biāo)準(zhǔn)等。(2)光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn):光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是基于安裝光纖的特定應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),。每種不同的光纖系統(tǒng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是固定的,。常用的光纖應(yīng)用系統(tǒng)有:100base—fx、1000base—sx等,。
4.3光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程
對(duì)于光纖系統(tǒng)需要保證的是在接收端收到的信號(hào)應(yīng)足夠大,,由于光纖傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用的是光信號(hào),因此它不產(chǎn)生磁場(chǎng),,也就不會(huì)受到電磁干擾和射頻干擾,,不需要對(duì)next等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,所以光纖系統(tǒng)的測(cè)試不同于銅導(dǎo)線系統(tǒng)的測(cè)試,。
輸容量,、傳輸距離,、信號(hào)質(zhì)量等有著重大影響。但由于光纖的色散,、截止波長(zhǎng),、模場(chǎng)直徑、基帶響應(yīng),、數(shù)值孔徑,、有效面積、微彎敏感性等特性不受安裝方法的有害影響,它們應(yīng)由光纖制造廠家進(jìn)行測(cè)試,不需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,。
在eia/tia—568—b中規(guī)定光纖通信鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試所需的單一性能參數(shù)為鏈路損失(衰減),。
(1)光功率的測(cè)試:對(duì)光纖工程最基本的測(cè)試是在eia的fotp-95標(biāo)準(zhǔn)中定義的光功率測(cè)試,它確定了通過(guò)光纖傳輸?shù)男盘?hào)的強(qiáng)度,,還是損失測(cè)試的基礎(chǔ),。測(cè)試時(shí)把光功率計(jì)放在光纖的一端,把光源放在光纖的另一端,。
(2)光學(xué)連通性的測(cè)試:光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性表示光纖系統(tǒng)傳輸光功率的能力,。光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性是對(duì)光纖系統(tǒng)的基本要求,因此對(duì)光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性進(jìn)行測(cè)試是基本的測(cè)試之一,。通過(guò)在光纖系統(tǒng)的一端連接光源,,在另一端連接光功率計(jì),通過(guò)檢測(cè)到的輸出光功率可以確定光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性,。當(dāng)輸出端測(cè)到的光功率與輸入端實(shí)際輸入的光功率的比值小于一定的數(shù)值時(shí),,則認(rèn)為這條鏈路光學(xué)不連通。進(jìn)行光學(xué)連通性的測(cè)試時(shí),,通常是把紅色激光或者其他可見(jiàn)光注入光纖,,并在光纖的末端監(jiān)視光的輸出。如果在光纖中有斷裂或其他的不連續(xù)點(diǎn),,在光纖輸出端的光功率就會(huì)下降或者根本沒(méi)有光輸出,。
(3)光功率損失測(cè)試:光功率損失這一通用于光纖領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)代表了光纖鏈路的衰減,。衰減是光纖鏈路的一個(gè)重要的傳輸參數(shù),它的單位是分貝(db),。它表明了光纖鏈路對(duì)光能的傳輸損耗(傳導(dǎo)特性),其對(duì)光纖質(zhì)量的評(píng)定和確定光纖系統(tǒng)的中繼距離起到?jīng)Q定性的作用,。光信號(hào)在光纖中傳播時(shí),,平均光功率延光纖長(zhǎng)度方向成指數(shù)規(guī)律減少。在一根光纖網(wǎng)線中,從發(fā)送端到接收端之間存在的衰減越大,,兩者間可能傳輸?shù)淖畲缶嚯x就越短,。衰減對(duì)所有種類(lèi)的網(wǎng)線系統(tǒng)在傳輸速度和傳輸距離上都產(chǎn)生負(fù)面的影響,但因?yàn)楣饫w傳輸中不存在串?dāng)_,、emi,、rfi等問(wèn)題,,所以光纖傳輸對(duì)衰減的反應(yīng)特別敏感。
(4)光纖鏈路預(yù)算(olb):光纖鏈路預(yù)算是網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用中允許的最大信號(hào)損失量,,這個(gè)值是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的損失量計(jì)算出來(lái)的,。一條完整的光纖鏈路包括光纖、連接器和熔接點(diǎn),,所以在計(jì)算光纖鏈路最大損失極限時(shí),,要把這些因素全部考慮在內(nèi)。光纖通信鏈路中光能損耗的起因是由光纖本身的損耗,、連接器產(chǎn)生的損耗和熔接點(diǎn)產(chǎn)生的損耗三部分組成的,。但由于光纖的長(zhǎng)度、接頭和熔接點(diǎn)數(shù)目的不定,,造成光纖鏈路的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不像雙絞線那樣是固定的,,因此對(duì)每一條光纖鏈路測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)都必須通過(guò)計(jì)算才能得出。
雖然目前光通信的容量已經(jīng)非常大,,但仍有大量應(yīng)用能力閑置,,伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)信息的需求也會(huì)隨之增加,,并會(huì)超過(guò)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)承載能力,,因此我們必須進(jìn)一步努力研究更加先進(jìn)的光傳輸手段。因此,,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下,,光通信一定會(huì)有更加長(zhǎng)久的發(fā)展。
[參考文獻(xiàn)]
淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)問(wèn)題篇五
1,、填空題
* 光纖通信是以 為載頻,,以 為傳輸介質(zhì)的通信方式。* 1966年7月,,英籍華人 博士從理論上分析證明了用光纖作為傳輸介質(zhì)以實(shí)現(xiàn)光通信的可能性,;1960年7月,美國(guó)科學(xué)家 發(fā)明了紅寶石激光器,。
* 光纖通信系統(tǒng)的短波長(zhǎng)窗口為,,長(zhǎng)波長(zhǎng)窗口為。* 光纖通信系統(tǒng)的通信窗口波長(zhǎng)范圍為,。
* 在光通信發(fā)展史上,,和 兩個(gè)難題的解決,開(kāi)創(chuàng)了光纖通信的時(shí)代,。
* 光纖的導(dǎo)光原理與結(jié)構(gòu)特性可用 理論與 理論兩種方法進(jìn)行分析,。
* 單模光纖中不存在 色散,僅存在 色散,,具體來(lái)講,,可分為 和,。
* 對(duì)純石英光纖,在λ= 處,,色散參數(shù)d=dm+dw=0,,這個(gè)波長(zhǎng)稱(chēng)為。
* 在單模光纖中,,由于光纖的雙折射特性使兩個(gè)正交偏振分量以不同的群速度傳輸,,也將導(dǎo)致光脈沖展寬,這種現(xiàn)象稱(chēng)為 色散,。* 單模傳輸條件是歸一化參量v,。* 允許單模傳輸?shù)淖钚〔ㄩL(zhǎng)稱(chēng)為。
* 光纜大體上都是由,、和 三部分組成的,。* 常用的光纜敷設(shè)方式有、和 等幾種,。* 按纜芯結(jié)構(gòu)的不同,,工程中常用的光纜分為 式、式,、式三種類(lèi)型,。
* 光纜線路的“三防”是指:、與,。* 光纜的型號(hào)是由_________和________兩部分組成的,。* 在半導(dǎo)體中,費(fèi)米能級(jí)差必須超過(guò) 才能發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn),。* 半導(dǎo)體光源的核心是,。
* ld是一種 器件,它通過(guò) 發(fā)射發(fā)光,,具有輸出功率,、輸出光發(fā)散角、與單模光纖耦合效率,、輻射光譜線 等優(yōu)點(diǎn),。
* 衡量光接收機(jī)性能優(yōu)劣的主要技術(shù)指標(biāo)是、,、及,。
* 光無(wú)源器件是指不需要 就可工作的器件,。
* 工程中常用的活動(dòng)連接器的類(lèi)型有,、和 三種。* 光纖與光纖的連接方法有兩大類(lèi),,一類(lèi)是,,另一類(lèi)是,。* 光衰減器有 和 兩種。
* 摻鉺光纖放大器采用 作為增益介質(zhì),,在泵浦光激發(fā)下產(chǎn)生,,在信號(hào)光誘導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)。
* 摻鉺光纖放大器的三種泵浦方式分別是:,、和,。
* 摻鉺光纖放大器的三種應(yīng)用方式分別是:、和,。
* 拉曼光纖放大器利用了光纖傳輸?shù)摹? stm-1的速率是,,stm-n的速率是 * sdh傳送一幀需 μs,每秒傳送 幀,。
* 光波分復(fù)用的類(lèi)型包括,、和 三類(lèi)。* 光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法包括 和 二種,。
* 光纖通信系統(tǒng)中繼距離的計(jì)算過(guò)程中,,分為 預(yù)算和 預(yù)算兩種。
2,、簡(jiǎn)答題
必須掌握的概念
* 光纖通信為什么能夠成為一種主要的通信方式,?
* 光環(huán)形器在單纖雙向光纖通信中的應(yīng)用
* 應(yīng)用于商用系統(tǒng)的波分復(fù)用器有哪幾種?有何特點(diǎn),?
3,、計(jì)算題
? 階躍折射率分布的光纖的芯徑d=2a為100μm,折射率n1=1.458,,包層的折射率n2=1.450,,在該光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ牟ㄩL(zhǎng)λ=850nm。
(1)計(jì)算該光纖的v參數(shù),?
(4)計(jì)算該光纖單模工作的波長(zhǎng),?(考試試卷a卷計(jì)算題)
(1)lp01、lp02,、lp11和lp12模的截止波長(zhǎng)各為多少,?
? 均勻光纖,若n1=1.5,,λ0=1.3μm,,試計(jì)算: