《光纤通信技术及应用探究》-毕业论文.doc

w 光纤通信技术及应用探究 摘 要： 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，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用，随着网络化时代的到来，人们对光纤通信的要求也在不断的提高，同时也就促进光纤通信技术的发展，就是在这样的背景下，分别介绍光纤通信技术的特点，以及对光纤通信技术的发展趋势和应用进行深入探讨。 关键词： 光纤通信技术；现状；应用 1 光纤通信技术的特点 1）通信容量大，频带极宽。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5gbps到1ogbps。 2）有很强的抗电磁干扰能力。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。 3）必威体育官网网址性好，无串音干扰。在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，必威体育官网网址性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。 4）中继距离长，损耗低。目前，商品石英光纤损耗可低于0～20db/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。 除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点，其不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。 2 光纤通信技术的发展趋势 1）向超高速系统的发展。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用（tdm）方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每比特的成本大约下降30％～40％：因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量，而且也为各种各样的新业务，特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。 2）向超大容量wdm系统的演进。采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1％，99％的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用（wdm）的基本思路。 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。 4）新一代的光纤。近几年来随着ip业务量的爆炸式增长，电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展，而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。传统的g.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。 5）光接入网。接入网中采用光接入网的主要目的是：减少维护管理费用和故障率：开发新设备，增加新收入；配合本地网络结构的调整，减少节点，扩大覆盖；充分利用光纤化所带来的一系列好处：建设透明光网络，迎接多媒体时代。 3 光纤技术的具体应用 3.1 通信应用。利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。国际通信（越洋光缆）、长途通信、城域通信、本地通信都是由光纤通信系统组成，中间的传输介质都是光纤，并且现在逐步在实现光纤到小区、光纤到楼甚至光纤到户，光纤不是在通信中应用有哪些而是通信都在应用光纤离不开光纤。 3.2 传感器应用。光导纤维可以把阳光送到各个角落，还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用本身的特性，则可以做成各种传感器，测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。 3.3 光纤通信技术在有线电视网络