光纤通信的定义范例6篇

光纤通信的定义

光纤通信的定义范文1

近年来,光纤通信在我们日常生产、生活中的应用越来越广泛,并且受到越来越多人的认可。光纤通信除了具有传输容量大、损耗小、速率高和抗干扰能力强的特点外,还具有自身体积小、重量小的优势,由此为光纤通信的良好发展前景奠定了基础。光纤通信自诞生以来,其传输效率及质量不断提高,光纤到户是光纤通信发展的代表成果,本文笔者将对光纤通信中光纤到户分别从应用现状和发展两方面进行阐述,以不断深入了解光纤通信技术的应用,从而促进我国光纤通信产业的快速、稳定发展。

一、光纤通信技术概述

光纤通信技术始于1880年,在其发展过程中,不断取得惊人的里程碑,从初始的传输容量到2000年已增加至1万倍,并且每年的光纤用户也在不断的增加,直至当今光纤通信已被普遍应用于社会生产、生活中。

光纤通信,全称光导纤维通信,即通过光导纤维来传输信号,从而实现信息传递、传播的一种高速率、大容量的通信方式。光纤通信从其本身来讲,主要由光纤光缆、光交换传输、光有源器件及光网络等组成,具有体积小、重量轻、损耗小、容量大、速率高及抗干扰能力强等多种优势与特点,是我国通信产业和市场的发展趋势。

二、光纤通信技术应用现状

1、光纤接入技术

在当今信息通信网络中,光纤接入技术与通信网络中的主干传输网络一并视为信息传输通信的关键性环节。光纤宽带接入网是信息传输的最后一站,也是最贴近信息使用者的重要阶段,其中按照光纤接入到达位置的不同,可分为不同类型的应用,光纤到户就是其中的一个组成部分。wWw.133229.COM

光纤到户英文缩写为ftth,它为光纤宽带提供全光的接入方式,正因为如此,光纤到户可以充分利用自身光纤的宽带特性,本文由http://收集整理传输大容量、高速率的宽带信息。就目前来讲,光纤到户的应用主要有两种,一种为光纤无源接入技术,另一种为光纤有源接入技术。光纤无源接入技术,即指一点到多点xpon技术;光纤有源接入技术,即指点对点的xpon技术。光纤接入技术在信息通信中的应用,打破了传统信息传输能力的通信网瓶颈问题,从而最大程度的激发了信息通信网络中城域网和核心网的传输容量潜力。通常光纤接入技术,与sdh、atm和以太网等多种技术相结合使用,并产生gpon、apon和epon。与此同时,产生的不同技术将用于信息传输的不同阶段,如gpon主要用于电路交换性的业务支持,epon主要起到信息传输的点对多点的连接作用,同时光纤到户技术中也不可缺少epon技术。相比于gpon和epon,apon则因atm的技术问题遇到发展问题,对于此种状况,通过时间表明可使用sdh来代替,然而庞大的费用和复杂的技术,使apon技术的发展受到了一定的限制。

2、波分复用技术

波分复用技术,可简记为wdm,其工作原理和优势为能够充分运用单模光纤低损耗区带来巨大的带宽资源。光纤信息传输过程中,可根据不同信道光波的波长将其划分为不同的信道,此时光波需要充当传输信号的载体,同时在信号发射端使用合波器整理不同波长的光载波信号,并将其集合起来发送信息,另外在信号传输的接收端,仍然使用合波器将传输光载波信号分别区分开来。在此过程中,不同长度信道光波长度形成的不同光载波信号可以看做是不同的独立的个体,即实现在一根光纤中不同光信号的复用传输。近年来,波分复用技术不断完善,如现如今的wcdmm技术,即粗波分复用技术,它的传输通过波分复用技术的的集体发送和划分,使其在传输范围为80km内的性价比达到最高,由此也受到了多数光纤通信使用者的好评与认可。

三、光纤通信技术的发展前景与趋势

1、光纤到户。

光纤到户是光纤通信产业中的重要发展成果,即将通信用光网络单元安装在需求者所在的区域(居家/企业),实现光接入网通信的最终目的。我国是通信大国,而光纤通信又是整个通信网络的重要组成部分,且具有自身独特的优势与特点,为此光纤通信在我国通信产业中占有重要的市场。本文笔者对发展光纤到户通信的的意义和发展前景、趋势进行分析与论述,发展、普遍我国光纤到户通信,应充分了解并掌握其市场意义与发展趋势和前景。

(1)、光纤到户通信具有重要市场意义。首先,光纤到户是实现三网融合的可行通信媒介,是最终实现三网融合的有效、可行办法。传统的信息通信是由各个运营商所掌控,由此造成利益性的运营质量差、效率低等,此种现象阻碍了我们通信产业的发展与进步,而通过光纤到户实现的三网融合,可在满足运营商利益的同时,更好的满足信息通信使用者的需求,使信息通信质量更高、有效性更高、容量更大;其次,光纤到户通信可带动与其相关产业的发展,如信息产业、光电子产业、网上业务和服务业务等。对于信息产业和光电子产业,管线到户通信都有涉及,这是因为要实现光纤到户需建立相应的光纤网,此时就需要大量的光纤、相应的系统设备和光电原、器件等;另外,光纤到户通信也将在一定程度上提高社会生产、生活效率,因为光纤到户将为不同地点、不同职业、不同需求的人提供一个交流、会议及服务的平台,从而在一定程度上提高办事效率和经济效益。

(2)、光纤到户通信的发展前景与趋势。目前,光纤到户通信的过程中局部结合了光纤无源光接入技术光纤无源接入技术的应用,给光纤到户带来了巨大的变革。光纤无源光接入技术,简称pon,在光接入网络系统中起着调度动态带宽和提供良好组播的重要作用。光纤无源光接入技术与其他相关技术相比,具有传输容量大、距离长、故障率低及寿命长等多种优势。经实践证实,光纤无源光接入技术解决方案可如下图所示:

光纤无源光接入技术应用解决方案

除上述外,对于光纤到户接入的建设,应积极做好相关工作。第一,光纤接入网的到户建设应紧密的结合实际,通常主干光纤多采用pon、sdh,配线光缆多采用pdh、pon;第二,光纤通信中光纤到户的建设逐步向着规范化的建设施工规范发展,这将有效保证光纤到户的接入质量。同时,立足于网络发展的角度,光纤到户应以voip为明确的主推方式,以满足光纤到户接入建设。

2、全光网络

目前我国在局部上已经实现了光网络通信,即通信网络中节点之间的全光化,并没有实现通信网络的整体全光化,例如在网络结点出仍有电器件的存在,这将在一定程度上限制信息传输的容量和速率,为此全光网络是光纤通信的重要发展趋势。全光网络的实现,应使用光结点代替传统的电结点,其中网络节点之间也是光节点。全光化的信息传输网络,将有利于提高信息传输容量、速率和可靠性,降低误码率,从而促进我国光纤通信的稳步发展。

光纤通信的定义范文2

关键词:光纤;通信技术;发展

1光纤通信技术应用优势

光纤通信技术是一种以光波作为主要信息载体,以光纤线路作为传输媒介的全新通信方式。在实际应用中,光纤通信技术表现出了如下几个方面的优势:①光纤通信技术在实际应用中线路无需进行充气维护,后期管理方便,难度低;②光纤通信线路中中继距离长,相较于电缆线路而言无需过多的中继器支持,甚至在综合布线以及本地网布线中可直接省略中继器设置环节;③光纤通信过程中应确保曲率半径合理,以便导致信号传输过程中出现衰减问题;④光纤通信方案下光纤线路续接方法与设备相较于电缆线路更加复杂,对操作技术的要求相对较高;⑤为确保光纤通信质量的稳定性,在线路架空铺设的过程中必须加强对线路的保护措施。

2光纤通信技术发展现状

目前,我国在光纤通信领域中的发展已经日趋成熟,光纤通信技术在通信领域中的具体应用主要包括以下两个方面:①波分复用技术。在光纤通信系统中,波分复用技术能够实现对单模光纤低损耗区的高效利用,进而获取理想的带宽资源优势。该技术强调将各个信道光波所对应的频率作为划分依据,在光纤低损耗窗口中划分出多个信道,以光波作为信号载波,通过对波分复用器的应用,于发送端将不同类型波长的信号光载波合并至同一光纤线路中进行传输。传输至接收端后,由波分复用器将不同信号光载波分离开来。在整个传输通信过程中,光载波信号根据波长的不同相互独立,因此能够在同一光纤线路中实现多路光信号的复用传输。②光纤接入技术。作为信息高速公路中非常重要的技术之一,光纤接入技术的应用极大提高了信息传输的速度与效率。根据光纤到达位置的不同,涉及到了包括FTTH(光纤直接到家)、FTTCab(光纤到交接箱)、FTTC(光纤到路边)以及FTTB(光纤到楼)等在内的多种光纤宽带接入方式,在实际应用中不会受到带宽的限制,能够符合终端用户对带宽接入的实际需求。

3光纤通信技术的应用

3.1在通信方面的应用

随着科技的发展,光纤通信技术在通信方面的运用也是越来越频繁,而且有着很重要的地位。尤其是在本地、城域等行业中的运用更是频繁,俨然已经成为必不可少的一部分,而且不可替代。进一步说,光纤技术的在通信方面的应用,已经使其成为领军式的存在。

3.2电力通信方面的应用

随着我国电力事业的发展,从某种意义上来讲,人们已经进入了电力时代,它成为人们生活中必不可少的一部分。随着我国经济发展水平的提高,我们国家的电力行业也存在了一些问题和阻碍。据笔者了解,在我国传统的电力系统中,都是通过人力调节操控的,但随着电力通信的发展,这种传统模式已经不能适应于现在的电力通信时代,而这时,选取具有稳定性强、质量又高、成本又低的光纤技术,是其不二的选择。只有这样,才能够满足现在电力通信事业的发展趋势,只有这样,才能改善和提高电力系统中的网络通讯技术。

3.3在传媒行业的应用

笔者认为,现在传媒行业已经不再是过去传统意义上的单一模式的传媒行业。很多时候面对受众多元化的需求,传统的传媒行业不能够及时的向大众传输最新的信息或者是声音和图像。但根据笔者了解,对于传媒行业而言,它需要进行无线信号的传输,但是在传输过程中因为传输信号的不稳定,就会造成夹带噪音、色斑等现象。这样一来,它就不能很好地传输出画面或者声音。基于这种情况,运用光纤通信技术能够较好的避免这些现象的发生。因为光纤技术能够起到很好的抗干扰作用,使其在传输声音和画面的过程中,信号较为稳定,从而为受众提供高质量的声音和画面。

3.4在互联网中的应用

对于互联网行业来说,它是众多领域内,传输信息最多的一个领域。它需要向很多的用户及时传送信息,但基于技术上的不完善,很多时候不能够准确性的传输信息。而光纤通信技术的出现,就可以完全满足互联网行业的需求。光纤通信技术在互联网行业的运用,有利于提高人们对于互联网的利用率,从而提高人们生活水平的质量。比如说,日常生活中的购物、物流、网上银行等等。

4光纤通信技术发展趋向

(1)支持超长距离以及超大容量传输需求的波分复用技术在光纤通信领域中进一步应用,对提高光纤传输系统传输容量起到了重要作用,在未来跨海域光传输系统方面有着非常突出的应用价值。近年来,波分复用技术在光纤通信领域中的发展势头非常迅猛,现阶段商业领域已经大量推广基于1.6Tbit/s的波分复用系统,全光传输距离也得以明显提升。除此以外,光时分复用技术的大量推广与应用也具有提高光纤通信系统传输容量的效果。相较于波分复用技术而言,光时分复用技术可通过提高单信道速率的方式优化传输容量,基于该技术方案的单信道传输速率可高达640Gbit/s左右。(2)光孤子通信技术在光纤通信领域中的应用进一步发展与完善。作为一种特殊的ps数量级超短光脉冲信号,在光纤通信反常色散区中,光孤子非线性效应与群速度色散效应相互平衡,故能够保证光纤通信信号在长距离传输条件下速度与波形始终维持在稳定状态。具体到通信领域应用的角度上来说,光孤子通信技术依托于光孤子为通信载体,具有远距离通信无畸变的应用优势,信息传输具有零误码的特点。在该技术应用经验不断发展与成熟的背景下,应用光孤子通信技术与再生技术、整形技术以及重定时技术相结合,能够显著增大传输距离(传输距离可达到100000km以上)。同时,光孤子通信技术对降低噪声感染,提高EDFA掺铒光纤放大器输出效率方面也有着重要意义。未来,在支持大容量、高速度以及超长距离的全光通信网络体系,特别是海底光纤通信网络系统中,光孤子通信技术的发展前景是相当可观的。(3)全光网络技术已成为目前光纤通信领域最为主流的发展趋势与方向之一。作为光纤通信技术领域发展的最高阶段,全光网将电节点替代为光节点,在节点间实现全光化,全程以光形式完成数据信息的传输与交换,用户间信息处理不再依托于比特方式,而是以波长为依据决定路由。对于我国而言,当前全光网络系统的发展仍然处于初级阶段,但从发展前景上来看仍然是非常理想的。未来光纤通信网络技术必然在依托于光分复用技术以及光交换技术的基础之上形成全新的光网络层结构,消除电光瓶颈,使全光网络系统成为未来信息网络领域的发展核心与方向。

参考文献

[1]解琳林.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].经济技术协作信息,2015(17):75.

光纤通信的定义范文3

1.1光缆带业务割接的定义光缆带业务割接,是指因自然灾害、外力施工建设等影响光缆线路安全运行而须进行割接时,为了能给用户提供安全、高效、优质、可靠的电信通信网络,尽可能减少在用电路的阻断次数、提高电信传输网络全程全网电路可用率而采用的利用已有的电信资源通过各种调度方式避免长时间中断在用业务而进行瞬断(五分钟内)电信业务的光缆割接方式。

1.2光缆带业务割接的意义

1.2.1对业务收入的影响目前光缆割接所遵循的原则是尽量将待割接光缆中的系统倒代到其他路由,系统不能调出的光缆只能停业务进行割接。而割接的平均时长为4-6个小时,这样就造成大量直接经济损失。

1.2.2对市场的影响随着数据业务的不断增长,电路的租用业务比例不断提高,客户对网络质量及服务要求也不断提高,随着市场竞争的日趋激烈,电信运营商必须提高电路可用率,减小电路的中断时长。

2光缆带业务割接的流程及要点

2.1光缆带业务割接人员安排及方案制定

2.1.1割接人员安排及职责每次割接一般设总指挥、现场指挥。

2.1.2光缆线路割接、电路倒代方案的制定

2.1.2.1割接前,线务部门技术人员,要对需进行割接的光缆线路进行详细的勘察,根据实际提出可行的割接方案。

2.1.2.2进行光缆割接必须填写《光缆割接申请报告》并上报。割接申请报告应包括以下内容:①割接原因及情况概述。②割接方案。包括:a光纤系统运用情况:机务与线务部门人员共同核对割接光缆纤芯运用情况,由线务部门按要求填写清楚。b纤芯割接倒代方案:遵循使业务损失降低到最小的原则。c光缆光纤割接顺序及操作步骤。旧光缆及介入的新光缆的端面图或纤芯色谱列表。d意外情况的应急预案。

2.2光缆带业务割接前的准备工作

2.2.1现场人员割接准备内容①所有人员应检查并携带割接器材、工具。②各接头组在割接开始前两个小时到达各自的工作地点,做好准备工作。

2.2.2机务人员、测试组割接准备内容机务人员应在割接前将重要电路迂回倒代调开。在割接开始前一个小时到达机房,对备用纤芯进行复测试、核对和登记。

2.2.3应急方案为了避免在光缆开剥和接续过程中出现意外,造成电路中断,在割接前,机务和线务部门必须共同制定详细的割接应急方案。

在整个接续过程中,如果在割接过程中发生误操作,引起纤芯中断,必须尽快恢复,现场接头组必须做好对原光缆接头盒内纤芯的核对、标记工作。

2.3光缆带业务割接操作步骤

2.3.1割接开始后,两边机房建立通信联络,然后指挥接头组对在用光缆进行开剥。

2.3.2在用光缆开剥完成后,由A或B机房线路测试人员指挥分别与接头组

一、接头组二依照割接资料进行核对及识别备纤纤芯。在机房通过用OTDR进行测试,两接头组分别按割接顺序找出割接束管内光纤,再分别对光纤做绕模(打小弯),机房线路测试人员观察OTDR,如果光功率有大的衰耗,则表明该光纤是我们查找的正确的备纤纤芯。

2.3.3接头组找到备纤,经过确认后,在A或B机房线路测试人员指挥下,将纤芯折断,和新敷设光缆的备纤分别进行熔接。如发现误操作必须马上按照应急方案,指挥现场进行抢通。

2.3.4备纤接通,经机房用OTDR测试合格后,根据割接方案安排,两边机房同步、快速地将带业务纤芯调至已接好的备用纤芯。

2.3.5光纤倒代成功后,机房人员指挥割接现场寻找所调带业务纤芯,纤芯识别方法同步骤2。

2.3.6接头组人员找出所调带业务纤芯后,折断纤芯进行接续。熔接完毕后,两端机房用OTDR测试合格后,机务人员同步﹑快速地将系统恢复到原纤芯。

2.3.7接下来,按制定的割接操作顺序,重复步骤2、3、4、5、6,将剩余的纤芯通过利用备用纤芯进行两次的调度的方法,完成割接接续工作。

2.3.8在割接后系统无法正常恢复时,由机务部门配合线路部门查找原因,若可按照割接倒代方案倒代的,先予以倒代;若没有相应割接倒代方案的,应启动应急预案,按系统出现故障时的程序尽快恢复业务。

2.3.9机房人员确认所有系统恢复,并向调度指挥汇报,经调度指挥同意后,通知割接现场指挥,可以进行接头盒封装、保护,以及清理现场,完成割接。(如出现问题,由总指挥协调处理)

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关键词:误码;光纤通信系统;性能优化

引言

对于误码,其指的是在进行数字传输的过程中,传输系统受到损伤,从而导致其传递的信息准确性受到较大的影响。为了能够更好的防止误码的产生,CCITT在1980年制定了对应的G.821规范,通过该规范,其将光纤通信系统中产生的误码原因等进行了详细的介绍,但随着光纤通信系统的快速发展,G.821已经逐渐不能满足各国的光纤通信需求,尤其是64kbit/s的接口,其完全无法采用G.821进行误码性能测试优化。为了能够更好的提高光纤通信系统的性能,CCITT退出了G.82X,期能够对高比特率的系统进行规范,且能够适应大部分的范围和参数等。

1 误码产生的机理和有关概念

对于误码,其主要是由于在进行数字通信的过程中,接收端由于判决电路出现问题,导致其产生的比特流同原有的比特流之间发生了改变,从而导致传输信息发生变化,影响信息传输质量。对于光纤通信系统,其在运行过程中受到外界的干扰很少,因此大部分的误码是由于系统自身传输过程中出现的问题。通过研究,对于误码的产生,其主要是由于以下几点原因:

首先是噪声导致的误码,这一原因造成的误码比较常见,大部分是由于光纤传输系统的发送端存在着热噪声和量子噪声等,这些噪声的产生不是固定的,因此,其造成的光纤系统误码也不是固定不变的。然后是不同码间的干扰,对于光纤通信系统,其每次传输的信息量是非常大的,这些信息中的一些码可能会产生相互影响,从而导致误码的出现。然后是定位抖动原因造成的误码,最后则是由于不同外界环境所造成的干扰,导致误码的出现。对于误码,由于不同原因产生的特点相差较大,且各自独立,在进行光纤通信系统的误码分析时,起需要对整个系统的误码进行泊松分布研究,从而确定误码产生的原因,然后才能针对性的开展预防措施,降低误码的产生几率。

2 误码分布

2.1 泊松分布

对于光纤的误码分布,其中的泊松分布主要是由于其内部运行机理出现问题,从而导致通信出现问题。另外,对于泊松分布,其还有两个先决条件,首先,对于光纤通信系统,其内部的数字序列构成的各比特之间是相互独立,不会产生影响。此外,对于每一比特内的误码出现情况,其概率为一个恒定数值。对于这一种分布情况,其可以通过概率统计理论对速率为B的二进制序列T时间内传送的比特数为BT,二对于比特的错误率也可以通过公式对其进行计算。

2.2 A型传染分布

对于A型传染分布,其又被人们称为复合泊松分布,这种分布情况针对的是突发性的误码,在该模型中,误码的出现是批量性的,但这一分布需要满足以下两个条件:首先,对于光纤通信中的误码群,其出现的概率是固定不变的,这是泊松分布的最基本条件。另外,对于每一个误码群,其中的误码再出现是也是随机的,这一情况符合泊松分布。通过有关计算方程可以得知,对于A型传染分布,其在T时间内出现k各误码的概率可以通过以下方程式得到,

其中的m1代表的是每秒钟所产生的误码群数量,m2代表的是每一次误码群中出现的误码数量,其中k大于等于1,μ是公式的中间变量。对于A型传染分布,其是泊松分布的一种变形,都是一种近似的数学模型,在对通信系统的误码分布情况进行分析时,其需要非常严格的条件,因此,这种分布并不能准确的反应光纤通信中的误码分布情况。一般情况下,泊松分布的模型在际应用是较为广泛的,且该模型能够适用在大多数的工程中。

3 误码的性能规范优化

伴随着光纤通信系统的逐渐完善,其比特率的数字体系也在不断的完善中,特别是同步数字系列产品的出现,其已经逐渐摆脱了传统光纤通信系统的局限性,随着1990年G.82X规章的出现,高比特率系统正在逐渐完善,其误码的性能规范工作不断完善。

3.1 建议范围

对于G.826建议,其能够应用在比特率固定的数字通道中,这一数字通道指的是基群速率,对于这些通道,其包含的光纤通信系列,像PDH和SDH等,一般情况下,采用该建议的性能规范,能够保证所有的64kbit/s通道能够符合该建议的相关要求,从而保证相关传送网络的误码性能,保证数据传输的准确性。

3.2 误码性能参数

在G.826中,其最大的特点是其参数全部都是以块为模型,这一模型同传统的G.821不同,其误码性能能够更加准确的规范,经过G.826建议的不断修正,其讲误码性能通过一些专业术语进行规范和衡量,从而使得误码性能能够更加准确的反应。对于该模型中的块,其值得是不同通道见得顺序比特集,而对于误码块,其值得是错误的状态块。此外,严重误块秒指的是严重干扰周期在1S以上,其含量在30%以上。

3.3 误码性能指标

对于误码性能指标,其在G.826建议中进行一些规定,像参考通道,其长度为27500KM的国际数字,通过上面的定义参数能够对光纤通信中的端到端指标进行规范,另外,通过上述定义,期间还能够对不同基群和不同速率的国际数字通道进行指标确认,从而保证这些数字通道的正确使用。假如在进行通道误码分析时,其中的一项参数不能满足上述定义标准,其光纤通信系统的误码性能无法进行准确的分析。一般情况下,对一条数字通道进行误码分析,其评估周期大约在1个月时间左右。

对于G.826和G.821指标,其参数是一致的,也就是说符合前者的比特通道,一般情况下也能够满足后面的性能指标。但对比G.826和G.821,两者在“块”的定义中存在一定的差别,前者的参数更加细致。这是由于在G.826中,其块的持续时间要更短,从而使得误码的性能分析更加准确。

4 结束语

综合上述所说,随着科技的不断进步,光纤通信系统的应用也在逐渐拓宽,而在光纤通信系统中的误码,其对通信质量具有较大的影响,在文章中,作者通过对误码性能进行分析和优化,总计了误码出现的原因等,希望能够帮助有关部门更加清楚的了解光纤通信系统的性能优化工作。

参考文献

[1]严民航,朱园园,李国明,等.简易数字光纤通信系统的误码测试与分析[J].温州师范学院学报(自然科学版),2006(5):29-32.

光纤通信的定义范文5

1.1光纤接入网技术

光纤接入网技术利用传输网络实现用户接入光纤,共同实现光纤接入网下信息传输效果的持续提升,实现了传统信息传输的技术性突破,满足人们对信息传输速度的需求。光纤用户接入技术发展起着关键作用。FTTH是光纤接入网发展的一种最终形式,光纤接入网以光网络单位(0NU)的位置所在,分为FTTH、光纤到大楼(FTTB)、光纤到驻地(FTTP)、光纤到路边(FTTC)等几种情况。目前,以”千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户”为基础的光纤+五类缆接入方式(FTTx+LAN)非常适合我国国情。它适用于用户相对集中的小区、大专院校、企事业单位及人口密集的乡镇。这种光纤接入方式的上传和下传带宽,能够实现高速上网或企业局域网间的高速互联,满足不同客户群体对不同速率的需求。

1.2光纤波分复用技术

光纤波分复用技术是现代信息技术发展的重要组成部分,充分表现了现代光纤通信技术发展的主要特点。在ITU-T标准中,通过引入控制层面,使网络具有自动连接建立和修改功能,以及提高连接恢复能力。光纤网络控制层面本身能够支撑不同的技术,不同的业务需求及不同的功能组合。光纤波分复用技术主要是应用波分复用器对广信信息传输出现的损耗进行控制,保证宽带资源的有效获取。同时在光波频率根据波长的不同情况对光纤损耗情况进行独立性信息发送,充分发挥波分复用器的效果将信息数据进行整合。波分复用器能够将不同信号波长进行传输,承载电信光纤通信技术优势。

1.3光联网的实现

目前,在扩充骨干网、迅速普及应用DWDM系统的驱动下,我国光网络市场已出现巨大变化,光传送网的角色由原来大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。电信运营商在电路交换转变为分组交换过程中,在光层网络同时实现了传输功能和交换功能,而全光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,成为下一代高速(超高速)宽带网络的首选。光纤接入网技术和光纤波分复用技术的创新推广应用中,光分插复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)的成功研制,使得二者能够在基础通信设备基础上实现光路交叉,为光联网起步奠定坚实基础,能够进一步扩充网络系统,提升网络系统的透明性,使全光联网成为可能,掀起了SDH电联网之后又一次新的光通信发展高潮,建设一个最大透明、高度灵活的和超大容量的国家骨干网络不仅可以为未来的国家信息基础设施(NII)奠定一个坚实的物理基础,而且对应我国信息产业和国民经济腾飞及国家安全有极其重要的战略意义。

1.4全新一代光纤

全新一代光纤是新时期电信光纤通信技术应用的核心内容。新的光传输网分为三层:光通路层(Och)支持终端到终端的传送客户信号。OMS光复用层把许多光波复用到一起后传动到光纤中。OTS光传送层把客户信号映射到单一的光道,再将许多单一的光道复用在一起后送上光纤。全新一代光纤具有频带宽通信容量大、损耗低,中继距离长、抗电磁干扰、无串音保密性好等优势特点。根据电信网络服内容不同,创新了传统光纤发展模式,呈现出大容量、长距离传输等优势。

二、电信光纤通信技术发展趋势的优势分析

伴随中国城镇化等宏观经济政策调整,我国城乡每年旧城改造和新屋建设达到20多亿平方米,至少可以容纳2000万户新居或数百万个企业,为光宽网建设提供了几乎海量的外在条件。伴随信息华社会的发展,人们随时随地办公、生活、学习、购物、娱乐的内在需求日益凸现,建设安全的全光信息网络已经提升为国家战略。科学技术水平提升使电信光纤通信技术提供的服务质量能够不断的满足人们的要求。电信光纤通信技术发展趋势优势明显,传输速度快、传输容量扩大,并且在长距离下实现信息容量提升、完善全光网络系统。在未来电信光纤通信技术发展状况下信息数据传输水平会在网络系统发展下实现高速发展。电信光纤通信技术发展具有重要的现实应用意义。

2.1全光网络

电信光纤通信技术发展中全光网络是重要的组成部分,同时也是电信光纤通信技术应用的关键核心,是人们对网络信息技术需求发展的表现。全光网络(ASON)在路由和信令控制下,完成自动交换连接功能。它首次将信令和选路引入传送网,通过智能的控制层面来建立呼叫和连接,实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复。探究全光网络特点对电信光纤通信技术进行研究,能够更好的实现电信光纤通信技术应用的全面发展。我国对电信光纤通信技术不断进行研究,创新了技术发展模式,在应用上取得了较大发展。伴随国务院《“宽带中国”战略及实施方案》的推进,联通等通信运营商加大力度推行“城乡一体化”光网改造工程,通过全光网络的方式向宽带中国目标靠近,不断地满足社会对现代网络光纤通信技术的应用需求。

2.2多业务承载能力

新时期为了进一步促进电信市场的发展,需要对电信市场发展模式进行改革创新,对运营模式进行重组改制,实现电信业务多元化发展。网络系统光纤接入技术的应用能够承载更多的业务项目,强化基础型承载业务水平,移动基站回传、语音等服务都是多业务承载能力提升的重点内容。从提高传输通道变为提高光业务的解决方案,使光网络能够提高多种高质量的带宽应用与服务,包括:1、OVPN;2、业务SLA;3、带宽出租、带宽批发、带宽贸易、实时计费;4、流量工程;5、分布式恢复;6、SPC(软永久连接)/SC(交换连接)/PC(永久连接)。传统接入网系统主要采用对接式网络结构,这种模式在一定程度上提升了运营系统管理成本投入,使网络系统建设经济效益受到影响。高接入带宽接入网应用之后能够更好的使系统与网络进行融合,实现网络系统高效运行,建立统一系统应用平台。电信光纤接入技术促进多业务承载能力的同时保证了系统客户的应用安全有效性,业务发展保证服务水平质量提升,同时能够承载更多的系统业务,并且针对个人系统应用要求强化电信光纤通信技术。除此之外,还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。

三、结束语

光纤通信的定义范文6

关键词:光纤;折射率;波长;光纤传感

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0075-02

《光纤技术与应用》课程是伴随着光纤通信和光纤传感技术而迅速建立起来,并作为光电信息科学与工程及相关专业开设的一门必修专业基础课程。通过本课程的学习,学生达到基本概念清晰,并掌握了光纤设计、制造、测试等的基本方法,具有一定的实际分析和动手能力。然而在教学过程中发现一些问题,表现为:学生很难弄清楚光纤结构组成材料的折射率值以及该折射率与波长的对应关系。此外,光纤技术的快速发展致使了一些新型光纤的涌现,因而对光纤在性能和结构上的要求也越来越高;进一步通过测量光纤的特征参数达到评价光纤质量的目的,最终有助于光纤的优化设计和制造。

根据折射率的定义,介质折射率(n)系指光在真空中传播速度与光在该介质中传播速度之比。通常,介质折射率依赖于介质的组成,并且是温度和光波波长的函数。特别地,光纤介质的折射率是一个非常重要的物理参数。它直接影响光纤的本征特性,如色散、截止波长、模场直径、归一化频率以及衰减等。本文将通过塞尔迈耶尔(Sellmeier)公式定量地分析光纤折射率与波长的相互依赖关系,对于给出一个波长即能计算得到光纤的折射率大小,特别地给出了常见通信光波长(1310 nm和1550 nm)的折射率值,有助于初学者理解光纤传输的物理本质。

一、光纤的结构组成及分类

光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。多层同轴圆柱体是其典型代表性结构,如图1所示,自外向内为套层、涂覆层、包层与纤芯。重要部分是包层与纤芯,其中纤芯是由高度透明材料制成,构成光波输通道;包层与纤芯的折射率相比略小(Δn~4‰),根据全反射导光原理,该种结构能够很好的将光波限制在纤芯中稳定传导。纤芯成份组成、尺寸以及包层的折射率等对光纤的传光特性起到了决定性的作用。此外,涂覆层很好的保护了光纤不受环境因素的侵蚀和机械的擦伤,且能够提高光纤的柔韧性,起到延长光纤使用寿命的作用。

光纤的种类繁多,实际过程中根据用途不同,所选择光纤的功能和性能也呈现着比较大的差异。综合考虑,从以下几个方面去选择光纤类型:①损耗大小;②色散系数;③接线容易程度;④可靠性方面;⑤制造工艺方面;⑥经济。从光纤折射率分布、传输模式种类、工作波长、原材料以及制造工艺等几个方面对光纤种类进行分类,具体如下:①光纤折射率分布:阶跃(SI)型光纤、近阶跃型光纤、渐变(GI)型光纤、其他。②根据传输模式有单模光纤(含偏振保持光纤、非偏振保持光纤)、少模光纤以及多模光纤。③工作波长:紫外光纤、可见光区域光纤、近红外光纤、中红外光纤(0.85 μm、1.31 μm、1.55 μm)。④原材料:石英光纤、塑料光纤、复合材料光纤(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料、金属材料和塑料等。⑤制造方法:气相沉积技术和非气相沉积技术。

二、材料折射率定义

可以用上式(1)来定义介质的分子折射度R,其中n为材料折射率;ρ为材料密度;M为介质分子量;NA为阿佛加德罗常数;γ为介质的极化率。不难理解,玻璃材料折射率与分子体积成反比,而与分子折射度成正比,故可把玻璃组成对折射率的影响看作对分子体积和分子折射率两方面影响的总和。分子体积和分子折射度两个因素都和组成玻璃各种阳离子半径的大小有关。随着阳离子半径的增加,分子体积与分子折射度皆上升。因而,对于玻璃光纤而言其折射率决定于分子体积与分子折射度。举例说明,到对SiO2掺杂GeO2,会使得材料的折射率增加,而在SiO2材质中掺杂B2O3会使得材料的折射率下降,且最终的折射率大小均与掺杂量有关。因此,我们可以通过选择合适的掺杂材料以及掺杂比例来对SiO2光纤折射率进行微调。

三、光纤折射率与波长之间关系

色散可以定义为:当一束电磁波与电介质的束缚电子相互作用时,介质的响应通常与光波频率ω有关,这种特性成为色散。一般来说,色散的起源与介质通过束缚电子的振荡吸收电磁辐射的特征频率有光,当远离介质谐振频率时,折射率n(ω)可用塞尔迈耶尔(Sellmeier)公式很好地近似,即上述(2)式。式(2)中很明显看出,材料的折射率n(ω)对频率存在依赖关系。ωj是谐振频率,为第j个谐振的强度,式中的求和号包含了所有对相关的频率范围有贡献的介质谐振频率。

对于光纤而言,与纤芯成分有关,实验上可通过取m=3的式(2)与测得的色散曲线拟合得到。这些参量值为B1=0.6961663,B2=0.4079426,B3=0.8974794,λ1=0.0684043μm,λ2=0.1162414μm,λ3=9.896161μm,这里λj=2πc/,c为真空中的光速。可以看出对于SiO2光纤而言,在1300 nm波长时,平均折射率为1.4675;在1550 nm时为1.4681。两波长之间折射率差为0.0006。

对于掺锗的SiO2的单模光纤而言,可通过取m=6的式(1)与测得的色散曲线拟合得到。这些参量值为B1=0.3670328,B2=0.2150755,B3=0.4731691,B4=0.2836092,B5=0.2524329,B6=0.3002342,λ1=0.0684043μm,λ2=0.1162414μm,λ3=9.896161μm,λ4=0.069μm,λ5=0.154μm,λ6=11.84μm,这里λj=2πc/。图2给出了熔石英和锗光纤的折射率n随波长的变化关系。

从图2可以看出,光纤材料的折射率是随着波长的增加而减小的,这是因为当光波进入不同介质(折射率分别为n1和n2)时,波速会发生改变。根据光的色散现象得知,红光偏折最小,紫光偏折最大。又根据折射率定义得到,频率越高的光,折射率越大,进而使得在介质中传播的速度越小。当光由真空进入介质时,频率不变,故折射率与波长成反比。

四、结论

作为表征光纤传输性能的重要参数,光纤的折射率分布直接影响着光纤的传输特性,进一步通过获得光纤折射率的分布来计算出光纤的几何参数以及光纤的最大理论数值孔径等。通过导入塞尔迈耶尔公式对光纤纤芯和包层折射率进行计算不难发现,其折射率与波长之间存在一定的关系,可以通过塞尔迈耶尔公式以及对应的系数给出;同时,光纤材料的折射率是随着波长的增加而减小的。

参考文献: