现代通信网络光纤传输技术

现代通信网络光纤传输技术（共11篇）

现代通信网络光纤传输技术 篇1

[摘 要]随着科技的快速发展，我国现代通信网络发展也尤为迅速，而通讯网络的快速发展主要依托于现代科技。

网络光纤传输技术是现代通信技术的一种，它在通信网络中发挥了较为重要的作用。

网络光纤传输技术有一些典型的特点，并且在通讯网络中得到了广泛的应用，并取得了理想的效果。

[关键词]通信网络;光纤传输技术;特点;应用;趋势

改革开放以后，我国的综合国力得到了很大程度的提升，而且我国科技水平也上升了好几个台阶。

特别是通讯网络的发展，给人们的生活带来了很大的便利，通信网络技术在人们的生活中得到了广泛的应用，如手机通讯、计算机网络通讯。

通信网络技术之所以能够发挥出如此巨大的作用，主要依赖于先进的通信网络技术，比如现代通信网络光纤传输技术。

现代通信网络光纤传输技术有一定的特点，并且在通信网络中产生着巨大的作用。

现代通信网络光纤传输技术 篇2

1 光纤通信传输技术的特点

1.1 大容量

光纤的传输带较宽, 因而能承载大量信息。而对于单波长的光纤通信系统, 由于其终端设备产生的电子瓶颈效应, 无法发挥其频带较宽的优势, 通常采取辅助技术来增加光纤通信的传输容量 (如波分复用技术) 。

1.2 抗干扰能力强

光纤通信材料是由石英 (主要成分Si O2) 这种绝缘体构成, 绝缘效果好, 不易损坏。在实际的运用中, 不易受到自然界及人为产生的电流影响。因而对电磁有着一定的免疫力。因此, 它能够与高压线路平行架设, 能广泛运用于电力、电信或军事方面等。

1.3 损耗低

光纤通信技术最开始起源于国外二十世纪六十年代, 研制的光纤损耗高达400分贝/千米, 随后, 英国标准电信研究所提出, 在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米, 日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米, 康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤, 到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0.2分贝/千米, 已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。

2 光纤通信技术的应用现状

21世纪以来, 我国已形成了较为完备的光纤通信体系。随着移动互联网, 三网融合的运用与发展, 极大地推动了我国光纤通信传输技术的运用。

2.1 光纤通信技术中的光纤接入技术

光纤接入网技术是信息传输技术的一个崭新的尝试, 它实现了普遍意义上的高速化信息传输, 满足了民众对信息传输速度的要求, 主要由宽带的主干传输网络和用户接入两部分组成。其中后者起着更为关键的作用, 即FTTH (光纤到户) , 作为光纤宽带接入的最后环节, 负责完成全光接入的重要任务, 因而, 有人指出, 信息接入网是信息高速公路发展上的“最后一公里”。基于光纤宽带的相关特性, 为通信接收端的用户提供了所需的不受限制的带宽资源。

2.2 光纤通信技术中的波分复用技术

即WDM, 充分利用了单模光纤低损耗区的优势, 获得了大的带宽资源。波分复用技术基于每一信道光波的频率和波长不同等情况出发, 把光纤的低损耗窗口规划为许多个单独的通信管道, 并在发送端设置了波分复用器, 将波长不同的信号集合到一起送入单根光纤中, 再进行信息的传输, 而接收端的波分复用器把这些承载着多种不同信号的、波长不同的光载波再进行分离。

3 光纤通信技术的发展前景

3.1 光网络的智能化

现存技术上的接入网仍然是原始的、落后的模拟系统, 而网络中的光接入技术的应用使其成为了全数字化的, 且高度集成的智能化网络。在现代光网络技术发展中, 越来越多运用到自动连接控制技术和信息自动发现技术以及系统的保护恢复功能, 这样便进一步促进了光网络的智能化发展。

3.2 全光网络

全光网络是指信号在网络传输过程和交换过程中都是以光的形式存在, 只有在进出网络时才进行光电或电光的转换。然而, 对于传统的光网络系统, 在节点间已形成了全光化, 但网络结点处仍在使用电器件, 这样严重影响了光纤通信干线的总容量。

因此, 我们可以通过完善光器件的性能来提高信息传输速度。可见, 光器件的集成化能够推动光纤传输技术的快速发展。光纤通信技术现已成为一种重要的现代信息传输技术之一。目前, 在这个信息社会中, 网络通信已成为人们生活中不可或缺的一部分。同时网络通信的发展也无形的推动着各行各领域的发展。网络时代的到来, 对现代光纤通信技术提出了更高的要求。因此, 大力促进光纤信息传输技术向更高层次的发展将成为我们的首要任务!

摘要：在现代电信网中有着重要地位的光纤通信已经成为主要的通信技术, 并在近几年发展速度非常快, 也取得了良好的效益。随着通信技术的不断发展, 以光纤为主导的通信传输技术由于其传输信息量大、速递快、抗干扰能力强等特点在通信领域得到了广泛的应用。这里介绍了光纤通信的特点, 探讨了现代光纤通信传输技术的具体应用以及未来的发展趋势, 随着对信息量需求的增加, 光纤通信一定会取代其他的通信方式, 成为信息通信领域中主流的技术。

关键词：光纤,通信,传输技术,应用,趋势

参考文献

[1]张一丹.浅论光通信传输技术在专业领域的应用[J].中国新技术新产品, 2012 (5) .

现代通信网络光纤传输技术 篇3

关键词光纤通信；传输技术；应用探究

中图分类号TN文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)051-0112-01

光纤是网络通信的优良传输介质，光纤通信是以很高频（1014Hz数量级）的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信，光纤通信的问世使大容量、高速率的通信成为可能，目前它已发展成为最主要的信息传输技术手段。

1现代光纤传输系统的基本构成

1）传输的起点：光发射机。光发射机作为光线传输系统的起点，其功能在于使输入的电信号向光信号转变，与耦合技术相结合使得光信号能够最大限度的注入到光纤线路中。光发射机是由光源、驱动器及调制器构成的，光发射机的核心是光源。

2）传输的中间环节：直接调制和间接调制。直接调制和间接调制时光纤传输的中间过程，其功能在于用电信号直接对发光二极管的驱动电流或半导体激光器进行调制，达到输出光能够随电信号而产生变化的目的。这种技术方案简单，低成本，并且容易实现，但其调制速度会受到激光器频率的限制。而间接调制能够弥补这一缺陷，它使得激光的产生和调制能够分开，采用独立的激光器对输出光进行调制。

3）传输的终点：光接收机。光接收机作为传输的最终环节，其最重要的特性参数在于其灵敏度。灵敏度反应的是接受机调整到最佳状态时，对微弱光信号的接收能力，是衡量接收机质量最重要的指标。

2光纤通信技术在家庭中的应用

光纤通信技术在家庭中的应用通常采用P2P点对点和PON无源光网络两种。

1）采用F2P方案实现家庭光纤通信的传输。此种方案的优点在于各用户之间可以进行独立的传输，不会互相影响，并且体制灵活多变，方法使得廉价的低速光电子模板的使用能够实现，并且有很长的传输距离。此种方案的缺点在于为了使从用户直接到局的管道和光纤能够减少，必须在用户区安装设置一个对用户进行汇总的有源节点。

2）采用PON方案实现家庭光纤通信的传输。此种方案的优点在于网络的维护变的简单，从原则上来讲，可以把光纤和电子器件节省下来。此种方案的缺点在于需要采用的高速光电子模板十分的昂贵，并且需要采用不同的电子模板来对用户距离的不同进行区分，来避免用户上行信号互相冲突现象的发生。其传输的距离会随着PON分比而缩短，会造成各用户之间的下行宽带互相占用的现象，当用户的宽带不能够得到保证时，在网络需要扩容的同时，还需要PON和用户模板的更换，来实现问题的解决。

3光纤材料的优势

1）光纤材料中光纤光栅的优势。光纤光栅是光纤材料中比较特殊的一种，其是通过对光纤材料光敏性的利用，在紫外线光的照射下，在光纤芯部随着周期性折射率的产生而制成的。其通过对掺锗光纤的使用，在相位掩膜板的掩蔽之下，利用紫外光的照射，使得纤芯产生周期性的折射率变化，之后经退火处理后达到长期保存的目的。实际上，相位掩膜板是一块特殊设计的光栅，其正负一级通过衍射光相交进而形成干涉条纹，这样就使得纤芯中光栅的逐渐产生。众所周知，光栅本身属于一种选频器件，通过对光纤光栅的利用可以制作成许多重要的光有源器件及光无源器件。

2）光纤材料中多芯光纤的发展。多芯光纤也属于光纤材料中的一种，其结构是有一个共用的外包层，外包层内部含有很多根纤芯，每根光纤又是具有内包层的单模光纤。多芯光纤最明显的优势在于其生产的低成本，比普通的光纤低约50%。除此之外，多芯光纤可以使成缆的集成密度得到提高的同时，也节约了施工的成本。光纤技术在近些年里所取得的了很多的成就，其在光缆方面的成就主要表现在带状光缆的成功开发及大批量的生产。多芯光纤形成的光缆是光纤接入局域网及网中必不可少的一种光缆。从目前来看，这种光缆的含纤数量已经达到千根以上，从而为接入网的建设提供了有力保障。

4现代光纤通信传输技术的综合应用

现代光纤通信技术中数字传播技术（SDH）的应用是主流。其交叉连接的数字设备是具有一个或多个信号的端口，这个端口可以实现对任意之间的信号的控制，它具有配线、复用、保护、恢复、网管及监护多层次的功能。

再生器的应用也属于现代光纤传输技术的一种，其位于传输链的中间环节，能够实现STM—N信号的接收，并通过适当的处理，使信号能够按照规定的波形、幅度和定时特性能够继续向前传送。

在SDH网中，通常采用环型自愈网实现保护的方式，来达到增强自身通信的可靠性的目的。环型自愈网保护，即是指把各个ADM的节点构成一个环型，在某个网元或某段线路出现故障问题时，可以利用ADM的智能作用，来寻找替代的路由，来对所要传输的信号进行保护。

SDH传输网是通过一些SDH网络单元构成的，在微波、光纤或卫星上进行信息的同步传送，融传输、复接、交换功能于一身，进行统一的网络操作管理的综合信息网。其可以实现对网络的有效管理、网络的动态维护、业务性能的监视等功能，并能够使网络资源的利用率得到有效的提高，来满足电视广播干线传输网的信息交换与传输的要求，对广播电视传输质量的提高是一次质的飞跃，正因为这样，SDH技术正发展成为电视广播领域信息传输技术方面发展和应用热点，也使得现代光纤通信传输技术的综合应用得到更好的发展。

总之，光纤通信技术现已作为一种重要的现代信息传输技术之一，在现在的信息社会背景下得到了普遍意义上的应用，在全球通信领域及相关行业在全球处于非常低迷的状态时，光纤通信技术仍得到了一些发展。依照我国现行的通信技术领域的发展模式，光纤通信技术的应用必会代替一切其他的信息传送方式，而成为未来通信领域发展的主流技术，带领人类进入全光时代!

参考文献

[1]孙学康,张金菊.光纤通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[2]胡先志,张世海,陆玉喜,等.光纤通信系统工程应用[M].武汉理工大学出版社,2003.

[3]陈才和.光纤通信[M].北京:电子工业出版社,2004.

现代光纤通信技术现状 篇4

所以，在近些年来，随着我国科学技术的不断进步，通信管理体制的改革以及国家对通信市场的逐步全面开放，使我国的通信技术的发展又一次的迎来了蓬勃快速发展的良好局势，这其中就包括通信技术中的光纤通信，光纤通信作为一种现代化的信息传输工具，具有极其广泛的使用性和高速度的信息传输速度。

所有，光纤通信在未来发展过程中，可以作为宽带综合业务数字网的传输基础。

正因为其有这么多的优点，所以，现在很多国家都投入大量的人力与无力进行对光纤通信技术的研发。

关键词：现代;经济发展;通信技术;光纤通信;技术优势;技术创新

在上文摘要中，我们已经初步了解到，在我国改革开放的不断深化发展及社会主义市场经济不断完善的大背景下，我国的科学技术得到了突飞猛进的快速发展，这其中就包括光纤通信技术的发展与突破。

那么，光纤通信具体指的是什么呢?具有关专家对光纤通信的最新定义为运行时信息载体为光，传输介质为光纤的一种新型通信手段。

其是由玻璃材料制作的光纤是一种绝缘体，所以这就避免了传统通信材料容易出现接地回路的现象。

其次，由于不同光纤之间只有小距离的中绕，而且距离非常非常小，因此通过光纤传输信号不会出现泄漏的现象，这样不仅加快的信号传输的速度，而且还不会导致重要信息在传输的过程中不被泄漏与窃取，这就客观的增加了信息传输的安全性。

其次，光纤的正常运行主要靠五个主要部分来完成，即光发信机、光收信机、光纤、中继器、无源器件五个部分。

本文就是通过对我国当前光纤通信的研究与总结，并提出了几点提高我国光纤通信健康、快速发展的`意见与建议。

1 光纤通信技术的发展历史

随着我国经济的快速发展，人民物质文化生活水平的不断提高，所以，广大人民对信息的需求质量也在不断提高，Internet迅速发展，信息进行生产、传输和交换，信息高速公路建设已成为世界性热潮。

而在近几年发展起来的光纤通信受到广大人民群众的好评，其具有传输速度快、兼容量大、误差小、传输安全等优良特点，因此，在当今社会信息通信潮流中，光纤通信已经成为未来通信发展的主流。

虽然光纤通信在我国发展的速度非常快，但是在细节上还存在许多问题，所以，我们作为与光纤通信技术相关的工作人员要想彻底解决这些细节问题，就要求我们首先要了解光纤通信技术的发展历史。

光纤通信技术起源于上个世纪五六十年代的人类第三次工业革命，刚开始研制出的光纤损耗为358分贝/千米，之后再经过几年的研究，最终由英国通信研究所提出，可以将光纤通信的光纤损耗最低降到19分贝/千米，但是这只是英国科学家在理论上的推测，之后日本成功的研制出了较最初光纤损耗降低一半的光纤，即损耗为100分贝/千米的光纤，紧接着就是英国通信研究所研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤，到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0.2分贝/千米，已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。

从上面的光纤发展的详细资料中我们可以看出，在近几十年来，光纤技术从研发到推广使用都得到了十足快速的发展，而这项新技术的发明与使用，在很大程度上提高了传统信息通信能力与速度。

光纤通信技术通信论文 篇5

光纤通信技术在广播电视中的应用初探【1】

【摘要】随着我国的科学技术水平在不断的提高，一些新的技术在实际生产生活中得到了广泛应用，提高了人们的生活质量，促进了工作的整体效率。

广播电视领域运用光线通信技术就显得比较重要，这一技术的应用对广播电视传输效率以及质量水平的提高就有着积极作用。

本文主要光纤通信的主要系统以及光线通信传输的特性加以阐述，然后结合实际，对光纤通信技术在广播电视传输当中的应用进行详细探究。

【关键词】广播电视传输;光纤通信技术;应用

引言

从近些年我国的光纤通信技术的发展现状来看，其中在广播电视领域中的应用发挥着积极作用，成为广播电视传输的重要支持技术，对传输效率以及质量的提高发挥着重要作用。

通过从理论上加强广播电视传输中光纤通信技术的应用研究，就能从理论上进行深化，从而进一步促进光纤通信技术的应用质量水平提高。

1光纤通信的主要系统构成以及光线通信传输的特性

1.1光纤通信的主要系统构成

光纤通信的系统是通过多个部分组成的，光纤通信系统是通过光波作为载体的，并将光纤作为传输介质，光纤通信主要是由光发射机以及光接收机，光中继器以及光纤连接器和耦合器无源器件所组成[1]。

光模块则是光纤通信系统当中比较核心的器件，这一器件的性能对整体通信系统传输的质量就有着直接性的影响。

系统构成当中，光发射机是比较重要的，主要的作用是进行光电转换信号;

光接收器部件则是通过光检测器以及光放大器构成的，主要是将光纤以及光缆探测器光转变为电信号，在弱信号电平经放大电路发送到接收机;

系统构成中的中继器部件，则是通过光检测器以及光源和判决再生电路所构成的，主要的作用就是作为光信号传输衰弱的补偿，以及对脉冲波形的校正;

系统构成中的光纤构建就是把一个调制的光信号对电缆以及光纤长距离传输，耦合到光检测器接收器进行发送信息，这样就完成了整个任务;

系统中的光纤连接器也是比较重要的部件，主要是用在耦合器中。

1.2光纤通信传输的特性分析

光纤通信技术的应用中，对信号传输的效率以及质量提高有着积极促进作用。

光纤主要是通过高纯度玻璃材料进行制造的。

线路主要是通过光纤以及光纤接头和连接器进行组成的，而光纤则是通信线路的主体部分。

在光纤的使用过程中，就成为容纳多根光纤的光缆，线路的性能是通过光缆内光纤传输特征所决定的[2]。

当前对光纤的使用有着多种类型，如单模的光纤只传输主模，沿着光纤的内芯进行的传输，这就避免了模式射散造成单模光纤传输频带宽的情况，对大容量以及长距离的光纤通信比较适用。

还有一种类型就是多模的光纤，工作的波长下多模式在光纤当中进行传输，在受到色散的因素影响下，光纤传输性能就相对比较差，频带方面也较窄。

光纤通信传输过程中，造成光纤损耗的因素比较多，其中主要的因素就是吸收损耗以及辐射损耗和散射损耗，光纤的损耗和光纤通信传输距离长度以及中继距离选择有着直接关系。

2光纤通信技术在广播电视传输当中的应用

将光纤通信技术应用在广播电视传输过程中，就能通过多种方式进行应用，在非压缩传输方式的应用方面就比较重要。

这一传输方式主要是广播电视信号的传输中，信号能从信号源到终端设备不经过处理，这一技术在广播电视的现场直播过程中比较常用[3]。

这一通信传输的技术对设备物理距离的要求比较严格，为能对传输效率的提高，就要采用主设备以及冷设备来实现单边信号传输，这就能对双光缆的优势得以充分发挥，对信号的传输性能也能有效提高。

广播电视传输过程中对光纤通信技术的应用中，通过光缆作为传输的介质，SDH作为传输的平台实施传输。

通过光缆网络作为基础，就能实现数字化数据传输。

压缩传输通信技术的应用中，是信号在传输前在压缩设备的应用下，对光波信号实施压缩，这样就能有效减少信号占用的空间，能有效满足多样化的数据传输，这一技术的应用在独立性方面比较突出，占用的空间也比较少等[4]。

具体操作过程中，技术人员按照最大限度保障传输信息稳定及时性，把压缩传输以及非压缩传输的方式进行结合应用，这样就能有助于广播电视传输的质量效率水平提高。

广播电视传输工作实施中，对光纤通信技术的应用，非本地区光纤电缆再者中心点TER机房汇集，通过传输电路连接到机房覆盖范围。

为能更好的保障传输数据的完整性，通过解码器应用对传输的信号实施压缩解码，就能获得AIS信号，再和网络适配器进行结合，对信号长距离输送到IBC机房，就能对节目信号实施解码处理。

3结语

综上所述，广播电视传输过程中对光纤通信技术的应用，要注重和实际的情况紧密结合，在此次对光纤通信技术的研究分析下，就能从理论层面进行深化，从而进一步提高广播电视传输的质量。

参考文献

[1]刘卫红.光纤通信技术的发展及其研究[J].山东工业技术，(23).

[2]范秀国.浅析电力通信中光纤通信技术的运用与影响[J].通讯世界，(04).

[3]任爱辉.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].低碳世界，2016(34).

[4]裘建开，庄建勇，何君杰.光纤通信技术的特点及其应用分析[J].信息化建设，2015(11).

通信技术对网络传输安全性的要求【2】

【摘要】通信网络在快速发展的同时，受到诸多因素的影响，削弱信号强度，网络传输安全性受到质疑。

因此，在通信技术的应用过程中，网络传输安全性应放在第一位。

保证网络通信安全需要从防范机制的建立、防范问题的查找和网络传输安全问题的解决入手。

面对众多的通信干扰问题，我国应不断的革新通信技术，保证其先进性。

【关键词】通信技术;网络传输;安全性;要求

移动通信产业发展迅速，在人们生活、娱乐和工作中发挥了积极的作用。

并且随着科技的发展，移动通信信号的质量增强，移动通信的应用范围较广。

微商迅速崛起，以微信、微博为主的网络通信技术成为普通民众的热爱，而航空航天企业、国家卫星系统的设计上均使用了通信技术，由于通信技术在使用过程中存在一定的安全隐患，因此必须得到重视。

保证通信技术的安全才能维持其可持续发展，未来以微电子和多媒体为基础的技术产业链将构建，保证网络传输的安全性则是其必然要求。

1通信技术行业安全问题的现状

1.1无线通信安全分析

目前，我国移动通信业务发展迅速，使用人数增加，服务领域扩展。

在工业、军事等领域，移动通信业有着广泛的应用。

但是随着无线通信技术的发展，基站开始覆盖于偏远地区，基站的辐射信号就会受到影响。

同时，移动通信信号的影响因素增多，无线通信干扰也成为通信安全的重要起因，由于基站的设计过程中存在漏洞，加上城市周边安全措施少的影响，移动信号相对较差，移动安全隐患大量存在。

无线电的输出功率远大于额定功率，导致设备的负荷增大，出现互调干扰现象，并且主要体现在发射端和接收端。

1.2移动通信安全与发展

目前，移动通信系统面临的安全隐患包括信息丢失，垃圾短信侵入等。

现阶段，移动通信在人们生活中的地位不断提高，新媒体也随之出现，移动通信作为较为先进的通信方式被普遍使用，掌握新媒体的应用方式是保证移动通信安全的主要手段之一。

但是移动通信使用过程中，尤其是信息传输过程中，安全隐患依然存在。

新时期网络变得更加方便，微信、支付宝等网络软件都可以提供消费、转账功能，而这恰恰给不法分子提供了机会。

网上购物等行为带来的密码丢失，金钱被盗现象大量存在。

光纤通信技术及运用 篇6

【摘要】随着现代信息化的发展，人们对于网络通信的要求越来越高，传统的数字通信、卫星通信等已无法满足要求。近些年来光纤通信逐渐成为主流的通信技术，它是通过光波利用光电转化来传播信息的一种方法，其特点是容量大、速度高且保密性很强，而且不会像卫星通信那样容易受到外界信号的干扰，目前我国的因特网接入基本上实现了光纤通信，在大部分科研生产领域也已实现了光纤通信覆盖，随着现代人工智能、大数据等潮流的来临，光纤通信将会发挥更大作用。本文主要介绍了光纤通信技术及其发展和应用状况。

【关键词】光纤通信；光波；网络；应用

现代通信网络光纤传输技术 篇7

1 光纤通信的现状分析

现如今的光纤通信新技术不断涌现, 技术水平也有了很大的提高, 这些变化扩大了光纤通信技术的运用范围, 提高了通信的能力。但面对人们的巨大需求, 仍需不断提高信息传输的速度。现在, 用户网通过接入光纤, 可以接收到各方面信息, 但在光纤的接入过程中, 它能够到达的位置不确定, 增加了接入的难度, 下面将从光纤的接入方面对光纤通信技术进行分析。

(1) 光纤宽带入户的现状。光纤宽带接入最终的方式是光纤到户, 这样用户就能够接入全光, 所以, 需要充分地利用光纤宽带的特性, 以满足用户对宽带不受限制的需求。目前我国有30多个大中城市建立了试商用网和实验网, 不少的城市制定出了光纤入户的建设和技术标准, 还有的城市实施了相应的优惠政策, 这一系列的措施为我国光纤到户的发展提供了好的条件。

(2) 光纤宽带入户的技术。目前使用的光线技术主要有2种, 即光纤有源接入和光纤无源接入技术。有源的光纤接入技术通常采用媒介转换器来实现局端和用户的连接, 它能够给用户提供高速宽带的接入。就国内光纤技术而言, FE或者GE提供的带宽, 能够满足大中型企业的需求。无源的光纤接入技术由多种PON技术组成, 如EPON、GPON及APON。其中出现较早的是APON, 我国也成功研发了APON, 但由于多种原因, APON没能在我国得到推广应用。现在我国广泛使用的GEPON也是我们自主研发的成果, 并且还出口到海外一些地区和国家。GPON芯片研发应用的时间较晚, 还不成熟, 成本也较高。但有较高的工作效率, 提供的TDM业务使用起来比较的方便, QOS的保证也较好, 因此这种技术有好的发展前景。总之, GPON和EPON技术都有优缺点, GPON技术更适合企业接入光纤宽带, 而EPON更适用于居民。

2 光纤传输系统的组成及优势

以光纤作为传输介质的光纤传输系统, 具有强大的工作效能和稳定性能, 并且还具有安全性高、视频信号保真度高等优点。因此, 在传输具有较高质量的视频图像时, 使用光纤传输系统, 图像的质量不会降低。

2.1 光纤传输系统的原理及组成

光纤传输系统实际上是以光为载体, 来传输信息的。依据电磁波谱可知, 光的传输频率要比无线电信号的传输频率要高出1000倍以上。我们还发现, 载波的频率越高, 调制到电缆上的信号带宽就会越宽。但光纤的带宽非常宽, 致使许多的光接收机和光发射机能够把很多路的电视图像信号和双向音频信号调制到同一条光纤上。事实上, 这一强大功能的实现主要依赖的是光发射端机, 它可以将电光信号进行调节和转换, 即把光纤携带的信号转换成电信号, 并解调出视频的电信号, 以供监视器的显示。该系统中, 摄像机是利用一段同轴电缆和光发射端机相连接的, 监视器和光接受端机也是通过一段同轴电缆相连接的, 而光接收端机和光发射端机是通过连接器接到光纤光缆上的。

2.2 光纤传输系统的优势

光纤传输系统和同轴电缆及铜线电缆相比, 具有高柔性、体积较小、质量轻等优势, 还能够预防许多未知的问题, 其优势具体体现在以下各方面。

(1) 光纤传输系统在进行长距离运输时, 画面的清晰度和保真度比传统的电缆或电线系统高很多。

(2) 光纤作为绝缘体, 不受雷击和电磁辐射等各种电气干扰的影响, 并且与电力线或者高压设备相接触, 也不会出现问题。

(3) 光纤传输不存在横条交扰、接地回路和图像撕扯的问题, 所以传输非常安全, 并且能很容易地发现是否有人窃听。

(4) 光纤传输受天气的影响极小, 因而光缆既可以架设到外面也可以铺设在地面。并且光纤不会轻易被腐蚀, 所以化学品不会对光缆的玻璃纤维造成不良的影响。

(5) 无论是多模还是单模的光纤, 光缆的质量要比同轴电缆轻很多、细很多, 并且使用时不需要用放大器, 所以设备容易维护, 适合远距离的传输信息。

3 光纤通信技术和光纤传输系统的应用前景

作为现代通信支柱之一的光纤通信, 在电信网中有着重要作用。光纤是传输媒介, 能为光传输巨大并且廉价的带宽。因为电信网的发展方向是将更大容量的信息传输到更远的距离, 所以有必要对光纤通信技术和光纤传输系统有更深入的研究, 以适应电信网的发展。

3.1 光纤通信技术的发展前景

目前对光纤通信超大容量、超高速度及超长距离传输的追求, 是人们的目标, 但对全光网络的追求更应是人们的梦想。光纤通信技术发展的趋势如下:

(1) 长距离地传输超大容量信息的波分复用技术, 大大提高了光纤传输系统的信息容量, 并且这种技术在未来的跨海传输系统中也有着广阔的发展前景。现在, 随着波分复用系统的迅速发挥1.6bit/s的WDM被大量使用, 与此同时全光传输的距离也在不断扩展。提高光纤传输容量的另一有效途径是使用OTDM技术和WDM增加光纤传输的信道数以提高其携带信息容量的技术相比, OTDM技术用提高单信道速率的方法来提高传输容量, 其最终实现的单信道速率可高达640bit/s, 但提高光纤通信系统的容量仅依靠WDM和OTDM技术是不够的, 可以通过将多个OTDM的信号进行波分复用, 来提高传输的容量。使用PDM技术能减弱相邻信道的相互干扰。但由于RZ编码信号在超高速的通信系统中占用的空间较小, 从而对色散管理分布降低了要求, 并且RZ编码的方式对于光纤的偏振膜色散和非线性有较强的适应力, 所以现在的WDM/OTDM系统的传输方式大都使用RZ编码。

(2) 光孤子通信技术。作为超短光脉冲ps数量级的光孤子, 位于光纤传输系统中的反常色散区, 这里的非线性效应和群速度色散相互平衡, 所以经过长距离的传输后, 光纤的速度和波形都能保持不变。在未来的通信发展中, 光孤子的发展前景主要体现在:使用高速通信, 频域和时域的超短脉冲产生和使用的技术及超短脉冲的控制技术可以使目前的速率从10~20Gbit/s提高到100Gbit/s;在增长传输的距离方面通过使用整形、再生技术、重定时和减少ASE, 光学滤波可以使传输的距离提高100000km以上。

(3) 全光网络。光纤通信技术的最高阶段是全光网, 传统光网络在节点处使用的仍是电器件, 电信网的总容量不能得到很大的提高。全光网络的信息从始至终以光的形式来交换和传输, 交换机在处理用户信息时也不在按比特, 而是依据波长定路由。建立以光交换和WDM技术为主的全光网络, 解除电光的局限成为未来发展光通信的趋势, 更是信息网络未来发展的核心。

3.2 光纤传输系统的应用前景

光纤传输系统在应用中, 通常是将多路的视频信号传输到同一条光纤上面。光线传输系统的这种多路复用使用的是技术包括光时分复用、光波分复用和光频分复用。其中光波分复用技术可以实现视频、音频、图像、文字、数据等各类媒体的混合传输, 这对于扩充网络的容量、发展宽带的新业务、挖掘光纤宽带传输的潜力和实现通信的超高速传输具有重要的意义, 特别是WDM如果加上光纤EDFA, 将对电信网产生巨大的吸引力。光频分复用有较窄的信道间隔, 所以它的突出优势首先是能极大地增加复用的光信道;其次能稳定信道之间光纤的传输。光时分复用中的OTDM技术可以有效提高传输系统的传输速率, 因而将用在扩大光纤传输系统的通信容量。

无论是从传输的信息容量方面, 传输的速度方面, 还是全光网络通信方面来说, 光纤通信技术在未来社会中的作用将越来越大, 地位也会越来越重要, 虽然目前全球光通信市场发展不太景气, 但今后随着光纤传输系统技术的进一步成熟和完善, 光纤通市场将不断扩大, 并能成为未来通信的主流。

摘要：信息时代, 通信方式发生着质的变化。光纤通信技术是构成通信的重要部分, 实现更远距离和更大容量的传输, 是光纤通信研究的重点。通信系统的整体性能需要不断提升, 文章针对光纤通信技术和光纤传输系统特性做了一些研究。主要的内容包括:学习有关光纤通信技术和传输系统的基础原理, 发展现状和影响传输系统的因素, 同时对光纤传输中光的传输性能做相关的介绍。

关键词：光纤通信,光纤传输,理论基础,发展前景

参考文献

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[4]戴丽娟, 罗文武, 邢八一.浅议光纤通信系统的组成及关键技术[J].科技致富向导, 2011 (1) :52-54

现代通信网络光纤传输技术 篇8

关键词：光纤通信；广播电视传输；应用

我国的广播电视正处于从模拟向数字过渡的阶段。数字化带给受众最大的感受是节目质量提高、节目更加丰富多彩。如今，人们对电视节目的要求日益提高，不仅只是收到电视信号就可以了，还要求完美的画面和逼真的声音。为此，先进的摄、录、编、播数字化设备固然重要，但是如果不解决传输设备对信号滞后的这个“瓶颈”问题，一切都是徒劳。

一、光纤通信系统

光纤通信系统是以光波作为载波，以光纤作为传输媒介的通信系统。光纤通信系统由光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器及耦合器的无源器件等五个部分组成。

光端机是光纤通信系统的核心设备，光端机分为光发射机和光接收机，它们的性能直接影响整个通信系统的传输质量。光纤通信系统中对来自信息源的信号传送到发送端的光端机，光发射机则是将光源通过电信号调制成光信号，输入光纤传输至远方；接收端的光端机内有光检测器将来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、整形、再生后恢复还原输出。对于长距离的光纤通信系统还需中继器，其作用是将经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号经放大、对失真的脉冲波形进行整形、校正生成一定强度的光信号，继续向前方以保证良好的通信质量。

（一）光纤通信系统中各部分的功能作用：

1、光发射机：光发射机是实现电光信号转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于信号源（视频、音频或射频）的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤去传输。

2、光接收机：光接收机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号（视频、音频或射频），然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到用户接收端去。

3、光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发射端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到接收端的光检测器上去，完成传送信息任务。

4、中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行校正。

5、光纤连接器、耦合器等无源器件：由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如1Km）。 因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。

（二）光纤传输特性

光纤是用高纯度的玻璃材料制造而成。光纤线路由光纤、光纤接头、光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体，实际中使用的是容纳许多根光纤的光缆（每根光纤都有自己的包层）。光纤线路的性能主要由光缆内光纤的传输特性决定。目前使用的石英光纤有多模光纤和单模光纤。单模光纤（Single-Mode）只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用与大容量，长距离的光纤通迅。多模光纤（Multi-Mode） 在一定的工作波长下，有多个模式在光纤中传输。由于色散，这种光纤的传输性能较差频带比较窄，传输容量也比较小，距离比较短。单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。单模光纤的传输特性比多模光纤好，价格比多模光纤便宜，而得到了广泛的应用。对于光纤的基本要求是损耗和色散这两个傳输特性参数尽可能地小。

产生光纤损耗的原因主要分为三种：吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。光纤损耗关系到光纤通信传输距离的长短和中继距离的选择。即光纤损耗限制了光纤通信的最大直通距离。目前光纤通信中常用三个低损耗窗口。0.85 （850nm）、1.31 （1310nm）和1.55 （1550nm）左右是光纤通信中常用三个低损耗窗口。

光纤色散是指输入光脉冲在光纤中传输时由于各波长光波的群速度不同而引起光脉冲展宽的现象。光纤色散的存在使传输的信号脉冲发生畸变，从而限制了光纤的传输带宽。

二、光纤在电视传输的应用

（一）传输在广播电视领域中的应用

在广播电视领域，以光缆网络为基础的网络建设，是事业发展的主要基础。我省东南广播电视网络有限公司已建成了以光缆为传输介质，SDH为传输平台的传输网络。东南网络是覆盖全省，连接全国，高度信息化的广播电视传输网。光缆网络是城市最可靠的数字电视和数据传输链路，现在，从电视台总控机房到卫星上行站、有线电视网或发射台传输信号都选择使用光缆，其质量高、效果好。通过光纤网络传输电视直播信号，改变了以往只靠微波中继传输的方法，也消除了由于微波中继引起的噪声，而保证了信号的可靠性。

光纤传输系统具有传输频带极宽，通信容量很大，衰减低，串扰小，抗干扰能力强的特点，不象微波传送使用中继会产生因中继引起的噪声，而影响信号质量；也不象卫星传送那样接收时信号延时较大，而且容易受干扰。因此，光纤传输系统的优越性是明显的。

（二）注意的问题

光纤系统的主要故障来自接头不清洁、连接不良，光纤断裂、裸露、变形，光发射机和光接收机调试不正确等，要根据实际情况及时处理。对于光纤部分的故障，一般都可以通过OTDR（光时域反射计）的测试来找出故障。

前端的光发射机应有良好的工作环境，注意防潮，防止灰尘的进入，要保证其工作电压的稳定可靠，要经常检查光纤是否变形和断裂，光纤尾纤不能过于弯曲，要有一定的曲度，对于光接收机，要检查其输出电平。

光纤传输系统与同轴电缆有线电视系统一样都有技术指标的。光纤传输系统除光端机、光纤外还有各类连接器所组成，这些组成都会是光纤传输链路中噪声的主要来源，而连接头引起的噪声是主要原因。光纤连接可分为固定接头和活动连接器。在敷设光缆时，需要将每段光纤进行连接，通常是采用熔接技术将其熔接形成光纤的固定接头。而在光纤链路中，光纤与设备的连接，光端机内部连接，光纤与其他光源器件的连接以及光配线架的连接需要采用活动连接器。光纤活动连接器的主要光学性能要求是插入损耗小，一般小于0.5dB，后向反射损耗要大，一般大于40dB，在要求比较严格的地方，后向反射损耗要大于60 dB，重复拔插1000次后损耗变化量小于0.2dB。插入损耗主要由两根光纤接触不良造成的。活动连接器按光纤的种类或是传输特性分类，有单模和多模型。按光纤芯数有单芯、多芯及带状连接器。两根光纤的活动连接是靠活动连接适配器（尾纤）来连接的，单模光纤活动连接器按其结构或连接方式分为FC（平面对接）pSC（矩形）pST（压接式）等，端面接触方式有PC（直接接触）、UPC、APC（斜面对接）型。

光纤传输系统具有传输频带极宽，通信容量很大；传输速率高，衰减低，串扰小，抗干扰能力强，信号传输质量高；同时光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；光纤是石英玻璃拉制成形，原材料来源丰富，并节约了大量有色金属等特点。它是高性能通信网络的重要组成部分，在电视台的节目数字化制作网中，它是高质量的视音频实时业务的最理想传输介质。因此，光纤在通信网，广播电视网，计算机网，以及在其他数据传输系统中，都得到了广泛应用。

三、结语

光纤通信技术的发展趋势 篇9

[摘要]对光纤通信技术领域的主要发展热点作一简述与展望，主要有超高速传输系统、超大容量波分复用系统、光联网技术、新一代的光纤、IP over SDH与IP over

Optical以及光接入网。

关键词：光纤 超高速传输 超大容量波分复用 光联网

光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬 勃发展的新局面，本文旨在对光纤通信领域的主要发展热点作一简述与展望。向超高速系统的发展

从过去2O多年的电信发展史看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主 要矛盾。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。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年时间里增加了 20O0倍，比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。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。目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，全世界安装的终端和中继器已超过5000个，主 要在北美，在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。我国也将在近期开始现场试验。需要注意的是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经敷设的光缆并不

一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。在理论上，上述基于时分复用的高速系统的速率还有望进一步提高，例如在实验室

传输速率已能达到4OGbps，采用色度色散和极化模色散补偿以及伪三进制（即双二进制）编码后已能传输100km。然而，采用电的时分复用来提高传输容量的作法已经接近硅和镓 砷技术的极限，没有太多潜力可挖了，此外，电的40Gbps系统在性能价格比及在实用中 是否能成功还是个未知因素，因而更现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很 多种，但目前只有波分复用（WDM）方式进入大规模商用阶段，而其它方式尚处于试验 研究阶段。向超大容量WDM系统的演进

如前所述，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。采用波分复用系统的主要好处是：（1）可以充分利用光纤的巨大带宽资 源，使容量可以迅速扩大几倍至上百倍；（2）在大容量长途传输时可以节约大量光纤 和再生器，从而大大降低了传输成本；（3）与信号速率及电调制方式无关，是引入宽 带新业务的方便手段；（4）利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具 有高度生存性的光联网。

鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系

统发展十分迅速。如果认为1995年是起飞年的话，其全球销售额仅仅为1亿美元，而2000 年预计可超过40亿美元，2005年可达120亿美元，发展趋势之快令人惊讶。目前全球实

际敷设的WDM系统已超过3000个，而实用化系统的最大容量已达320Gbps（2*16*10Gbps），美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统，其总容量可达200Gbps（80*2.5Gbps）或400Gbps（40*10Gbps）。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps（13*20Gbps）。预计不 久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。可以认为近2年来超大容量密集波分复用系

统的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑。不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的 容量，而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础。3 实现光联网——战略大方向

上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通

信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电 路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路，光的分插复用器（OADM）和光的交叉连接设备（OXC）均已在实验室研制成功，前者已 投入商用。

实现光联网的基本目的是：（1）实现超大容量光网络；（2）实现网络扩展性，允 许网络的节点数和业务量的不断增长；（3）实现网络可重构性，达到灵活重组网络的 目的；（4）实现网络的透明性，允许互连任何系统和不同制式的信号；（5）实现快速 网络恢复，恢复时间可达100ms。

鉴于光联网具有上述潜在的巨大优势，发达国家投入了大量的人力、物力和财力进 行预研，特别是美国国防部预研局（DARPA）资助了一系列光联网项目，如以Be11core 为主开发的“光网技术合作计划（ONTC）”，以朗讯公司为主开发的“全光通信网”预 研计划”，“多波长光网络（MONET）”和“国家透明光网络（NTON）”等。在欧洲和 日本，也分别有类似的光联网项目在进行。

综上所述光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。其标准化

工作将于2000年基本完成，其设备的商用化时间也大约在2000年左右。建设一个最大透 明的。高度灵活的和超大容量的国家骨干光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，而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞 以及国家的安全有极其重要的战略意义。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。目前，为了适应干线 网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非

零色散光纤（G.655光纤）和无水吸收峰光纤（全波光纤）。

4.1 新一代的非零色散光纤 非零色散光纤（G.655光纤）的基本设计思想是在1550 窗口工作波长区具有合理的较低色散，足以支持10Gbps的长距离传输而无需色散补偿，从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本；同时，其色散值又保持非零特性，具有一起码的最小数值（如2ps／（nm.km）以上），足以压制四波混合和交叉相位调 制等非线性影响，适宜开通具有足够多波长的DWDM系统，同时满足TDM和DWDM两种发展 方向的需要。为了达到上述目的，可以将零色散点移向短波长侧（通常1510～1520nm 范围）或长波长侧（157nm附近），使之在1550nm附近的工作波长区呈现一定大小的色 散值以满足上述要求。典型G.655光纤在1550nm波长区的色散值为G.652光纤的1／6～ 1／7，因此色散补偿距离也大致为G.652光纤的6～7倍，色散补偿成本（包括光放大器，色散补偿器和安装调试）远低于G.652光纤。

4.2 全波光纤 与长途网相比，城域网面临更加复杂多变的业务环境，要直接支持大 用户，因而需要频繁的业务量疏导和带宽管理能力。但其传输距离却很短，通常只有 50～80km，因而很少应用光纤放大器，光纤色散也不是问题。显然，在这样的应用环 境下，怎样才能最经济有效地使业务量上下光纤成为网络设计至关重要的因素。采用 具有数百个复用波长的高密集波分复用技术将是一项很有前途的解决方案。此时，可

以将各种不同速率的业务量分配给不同的波长，在光路上进行业务量的选路和分插。在这类应用中，开发具有尽可能宽的可用波段的光纤成为关键。目前影响可用波段的 主要因素是1385nm附近的水吸收峰，因而若能设法消除这一水峰，则光纤的可用频谱 可望大大扩展。全波光纤就是在这种形势下诞生的。

全波光纤采用了一种全新的生产工艺，几乎可以完全消除由水峰引起的衰减。除

了没有水峰以外，全波光纤与普通的标准G.652匹配包层光纤一样。然而，由于没有了 水峰，光纤可以开放第5个低损窗口，从而带来一系列好处：

（1）可用波长范围增加100nm，使光纤的全部可用波长范围从大约200nm增加到 300nm，可复用的波长数大大增加；

（2）由于上述波长范围内，光纤的色散仅为155Onm波长区的一半，因而，容易实 现高比特率长距离传输；

（3）可以分配不同的业务给最适合这种业务的波长传输，改进网络管理；

（4）当可用波长范围大大扩展后，允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要 求较低的光源、合波器、分波器和其它元件，使元器件特别是无源器件的成本大幅度 下降，这就降低了整个系统的成本。IP over SDH与IP over Optical

以IP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力，因而能否有效地 支持IP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。

目前，ATM和SDH均能支持IP，分别称为IP over ATM和IP over SDH两者各有千秋。IP over ATM利用ATM的速度快、颗粒细、多业务支持能力的优点以及IP的简单、灵活、易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的，不足之处是网络体系结构复杂、传输效率低、开销损失大（达25％～30%）。而SDH与IP的结合恰好能弥补上述IP over ATM的弱点。其基本思路是将IP数据包通过点到点协议（PPP）直接映射到SDH帧，省

掉了中间复杂的ATM层。具体作法是先把IP数据包封装进PPP分组，然后利用HDLC组帧，再将字节同步映射进SDH的VC包封中，最后再加上相应SDH开销置入STM－N帧中即可。IP over SDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征，形成统一的平面网，简化了网络体系结构，提高了传输效率，降低了成本，易于IP组插和兼容的不同技术 体系实现网间互联。最主要优点是可以省掉ATM方式所不可缺少的信头开销和IP over ATM封装和分段组装功能，使通透量增加25％～30％，这对于成本很高的广域网而言 是十分珍贵的。缺点是网络容量和拥塞控制能力差，大规模网络路由表太复杂，只有 业务分级，尚无优先级业务质量，对高质量业务难以确保质量，尚不适于多业务平台，是以运载IP业务为主的网络理想方案。随着千兆比高速路由器的商用化，其发展势头 很强。采用这种技术的关键是千兆比高速路由器，这方面近来已有突破性进展，如美 国Cisco公司推出的12000系列千兆比特交换路由器（GSR），可在千兆比特速率上实 现因特网业务选路，并具有5～60Gbps的多带宽交换能力，提供灵活的拥塞管理、组 播和QOS功能，其骨干网速率可以高达2.5Gbps，将来能升级至10Gbps。这类新型高速 路由器的端口密度和端口费用已可与ATM相比，转发分组延时也已降至几十微秒量级，不再是问题。总之，随着千兆比特高速路由器的成熟和IP业务的大发展，IP over SDH将会得到越来越广泛的应用。

但从长远看，当IP业务量逐渐增加，需要高于2.4Gbps的链路容量时，则有可能

最终会省掉中间的SDH层，IP直接在光路上跑，形成十分简单统一的IP网结构（IP over Optical）。显然，这是一种最简单直接的体系结构，省掉了中间ATM层与SDH层，减 化了层次，减少了网络设备；减少了功能重叠，简化了设备，减轻了网管复杂性，特 别是网络配置的复杂性；额外的开销最低，传输效率最高；通过业务量工程设计，可

以与IP的不对称业务量特性相匹配；还可利用光纤环路的保护光纤吸收突发业务，尽 量避免缓存，减少延时；由于省掉了昂贵的ATM交换机和大量普通SDH复用设备，简化 了网管，又采用了波分复用技术，其总成本可望比传统电路交换网降低一至二个量级!综上所述，现实世界是多样性的，网络解决方案也不会是单一的，具体技术的选

用还与具体电信运营者的背景有关。三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和 网络的不同部分发挥自己应有的历史作用。但从面向未来的视角看，IP over Optical 将是最具长远生命力的技术。特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后，这种对 IP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术。在相当长 的时期，IP over ATM，IP overSDH和IP over Optical将会共存互补，各有其最佳应 用场合和领域。解决全网瓶颈的手段——光接入网

过去几年间，网络的核心部分发生了翻天覆地的变化，无论是交换，还是传输都 已更新了好几代。不久，网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高 度集成和智能化的网络。而另一方面，现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的（90％ 以上）、原始落后的模拟系统。两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为制约 全网进一步发展的瓶颈。目前尽管出现了一系列解决这一瓶颈问题的技术手段，如双 绞线上的xDSL系统，同轴电缆上的HFC系统，宽带无线接入系统，但都只能算是一些 过渡性解决方案，唯一能够根本上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光接入网。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。所谓光接入网从广义上可 以包括光数字环路载波系统（ODLC）和无源光网络（PON）两类。数字环路载波系统 DLC不是一种新技术，但结合了开放接口VS.1／V5.2，并在光纤上传输综合的DLC（ID LC），显示了很大的生命力，以美国为例，目前的1.3亿用户线中，DLC／IDLC已占据

3600万线，其中IDLC占2700万线。特别是新增用户线中50％为IDLC，每年约500万线。至于无源光网络技术主要是在德国和日本受到重视。德国在1996年底前共敷设了约230 万线光接入网系统，其中PON约占100万线。日本更是把PON作为其网络光纤化的主要技 术，坚持不懈攻关十多年，采取一系列技术和工艺措施，将无源光网络成本降至与铜 缆绞线成本相当的水平，并已在1998年全面启动光接入网建设，将于2010年达到6000 万线，基本普及光纤通信网，以此作为振兴21世纪经济的对策。近来又计划再争取提 前到2005年实现光纤通信网。

在无源光网络的发展进程中，近来又出现了一种以ATM为基础的宽带无源光网络

（APON），这种技术将ATM和PON的优势相互结合，传输速率可达622／155Mbps，可以 提供一个经济高效的多媒体业务传送平台并有效地利用网络资源，代表了多媒体时代 接入网发展的一个重要战略方向。目前国际电联已经基本完成了标准化工作，预计 1999年就会有商用设备问世。可以相信，在未来的无源光网络技术中，APON将会占据 越来越大的份额，成为面向21世纪的宽带投入技术的主要发展方向。结束语

光纤通信技术的发展及趋势 篇10

摘要：本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究，分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状，以及光纤通信技术的发展趋势，对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。

1、导言

目前，在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一，即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一，光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介，并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌，以现代信息社会最坚实的通信基础的身份，向世人展现了其无限美好的发展前景。

自上世纪光纤通信技术在全球问世以来，整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革，光纤通信技术以光波作为信息传输的载体，以光纤硬件作为信息传输媒介，因为信息传输频带比较宽，所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量，且损耗低、体积小、重量轻，还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点，从而备受通信领域专业人士青睐，发展也异常迅猛。

2、光纤通信技术的发展历史总结

近十几年来，光纤通信技术有了长足的进展，其中的新技术也不断被发掘，大大提高了传统意义上的通信能力，这使得光纤通信技术在更大的范围内得到了应用。

光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波，以光纤作为信息传输的媒介，将信息进行点对点发送的现代通信方式。光纤通信技术的诞生及深入发展是信息通信史上一次重要的改革。光纤通信技术从理论提出到工程领域的技术实现，再到今天高速光纤通信的实现，前后经历了几十年的时间。

上世纪六十年代开始的光纤通信技术最开始起源于国外，当时研制的光纤损耗高达400分贝/千米，后来，英国标准电信研究所提出，在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米，然后，日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米，康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤，到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0.2分贝/千米，已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。

由以上光纤通信技术的发展历程，可以把光纤通信技术分为大致五个阶段，即850纳米波段的多模光波，到1310纳米多模光纤，到1310纳米单模光纤，再到1550纳米单模光纤，最后是长距离进行传输的光纤通信技术。

3、光纤通信技术的现状研究

(1)光纤通信技术中的波分复用技术。即WDM，充分利用了单模光纤低损耗区的优势，获得了大的带宽资源。波分复用技术基于每一信道光波的频率和波长不同等情况出发，把光纤的低损耗窗口规划为许多个单独的通信管道，并在发送端设置了波分复用器，将波长不同的信号集合到一起送入单根光纤中，再进行信息的传输，而接收端的波分复用器把这些承载

着多种不同信号的、波长不同的光载波再进行分离。

（2)光纤通信技术中的光纤接入技术。光纤接入网技术是信息传输技术的一个崭新的尝试，它实现了普遍意义上的高速化信息传输，满足了广大民众对信息传输速度的要求，主要由宽带的主干传输网络和用户接入两部分组成。其中后者起着更为关键的作用，即FTTH(意思是光纤到户)，作为光纤宽带接入的最后环节，负责完成全光接入的重要任务，基于光纤宽带的相关特性，为通信接收端的用户提供了所需的不受限制的带宽资源。

4、光纤通信技术的发展趋势

下面介绍在未来将会大有发展的几种光纤通信技术，如下图1所示。

（1）光接入网通信技术的更进一步发展。现存技术上的接入网依旧是双绞线铜线的连接，仍然是原始的、落后的模拟系统，而网络中的光接入技术的应用使其成为了全数字化的，且高度集成的智能化网络。

光接入网通信技术所要达到的主要目标有:最大程度的使维护费用得到降低，故障率得到明显下降;可以用于新设备的开发和新收入的不断增加;与本地网络相结合，达到减少节点数目和扩大覆盖面范围的目的;通过光网络的建立，为多媒体时代的到来做好准备;另外，可以最大化的利用光纤本身的一些优势特点。

（2）光纤通信技术中光传输与交换技术的融合一光接入网通信技术的后延。基于上述光接入网通讯技术的成熟发展，网络的核心架构己经得到了翻天覆地的改变，并正在日新月异的变化发展着，在交换和传输两方面来讲也都早已进行了好几代的更新。光接入网技术和光输与交换技术的融合技术，前者较后者在技术应用上有了一些技术上改进，从而也就提高了全网的往前的进一步有效发展，但此项技术相对来讲仍不成熟。

（3）新一代的光纤在光纤通信技术中的应用。传统意义上的G.652单模光纤已经在长距离且超高速的传送网络发展中表现出了力不从心的缺点，新一代光纤的研发己成为当今务实之需，它也构成了新一代网络基础设施建设工作的一个重要组成部分。在目前普遍需求的干线网和城域网的背景下，基于不同的发展需要，己经发展出了两种新一代光纤一非零色散光纤和全波光纤。

5、结束语

现代通信网络光纤传输技术 篇11

【关键词】光纤通信；传输距离；因素；功率；改善措施

光纤通信是我国重要的信息传输方式，其应用的范围比较广，而且通讯信号比较强，有着较好的通信效果。延长光纤通信的传输距离，可以提高通信的效率以及信息传输的质量，所以，相关技术人员一定要了解与掌握影响光纤通信传输距离的因素，还要通过相关的措施降低光信号的损耗，提高信号出阿叔的质量，防止通信距离遭到限制。延长光纤通信传输距离的方式很多，常见的是在光纤线路上增设中继器，其可以起到扩大信号的作用，而且提高了信号传输的速率，是一种较为经济的改善措施。

1.影响光纤通信传输距离的因素

光纤通信的方式应用范围比较广，在通信传输的过程中，信号的强弱影响了信息传输的质量，另外，光纤的损坏、电子器件的性能以及光网络结构的优化程度，都是影响光纤通信传输距离的重要的因素。

1.1光发送机与光接收机

光纤通信的信息载体主要是光，其传输通讯的方式主要是光纤，所以，光接收灵敏度、发送机效率以及光纤光缆线路的质量，都对光纤传输系统有着较大影响，这些因素决定了系统的中继长度。计算光纤传输系统中继距离的公式是：

L=Ps-PR-Me-∑Ac/Af+As+Mc（km）

该公式中，Ps是指发送光功率，PR：出纤光功率即接收灵敏度。这里减除了耦合器的衰减和色散的影响；Me：设备富余度；∑Ac：其他耦合器引起的衰减；Af：光纤的衰减系数；As：光纤固定接头的平均熔接衰减；Mc：光缆富余度。

从上述公式中可以看出，光发送机以及接收机的入纤光功率是影响光纤通信传输距离的主要因素。

1.2功率消耗情况

光纤通信系统中，光发射机的发射功率有限，而光接收机在运作的过程中会产生一定噪声，为了保证系统接收信号的质量与能力，必须保证信号光功率的稳定输出，还要降低光纤传输的损耗，这样才能避免光纤通信传输距离受到限制，才能降低功率的损耗。当光纤系统带宽大于信号带宽时，光纤传输系统的传输距离最远，其计算公式可以表示为：

L=[Ltotal-（Lcoup+Lc+L（fm）+Lm）]/α

其中：假设光源发射的平均光信号功率为Ps，光接收机接收的最小平均光功率为PRmin，那么系统从光发射机到接收机之间允许的光功率总损耗为：

Ltotal=10lg（Ps/PRmin）

Ltotal表示光源与光纤的耦合损耗和光纤与光探测器的耦合损耗的和；Lc表示光纤之间各种连接损耗的总和；L（fm）表示由于光源和传输光纤的有限频带宽度导致的光信号强度下降的等效损耗；Lm表示光纤系统设计时留的富余量；L为传输距离，α为每公里光纤传输损耗系数；αL表示光纤的传输损耗。光在传输过程中的各种损耗也是影响光通信系统传输距离的主要因素。

2.改善光纤通信传输距离受到限制的措施

2.1提高光发送机的性能与质量

光纤通信传输距离的大小与光发送机入纤光功率有关，所以，相关工作人员要努力改善光发送机的性能，并提高其质量，避免强光对光纤折射率的影响，还要注意对光信号相位的调整，避免光脉冲频率出现较大变化。如果光脉冲的宽度过大，则会限制系统的带宽，进而影响光纤通信传输的距离。为了改善光发送机的性能，相关人员必须选择码型适合的光发送机，这样可以保证在增加其他设施后，有效延长光纤传输距离。当光纤传输距离较长，而且传输速率较高时，发送机色度色散、光纤非线性效应都会发生较为明显的物理效应，这会严重影响传输容量的增加，也会降低信号的覆盖范围。所以，工作人员必须对光发送机的码型进行调制。由于RZ码对光纤非线性效应有着一定免疫能力，所以改变其脉冲，则可以减小信道间的制约作用。此外，为了尽可能利用全部的光源功率输出、延长系统传输距离，通信系统应采用外调制技术。

2.2增强光接受机的性能

光接受机是光纤通信系统中重要的设备，其可以将光纤传输后衰减的脉冲信号转变为电脉冲信号，还可以对光纤进行放大以及再生还原，使其成为标准的数字脉冲信号。数字光接收机的输入光功率和误码率两者是互相矛盾的，因此必须对其中一个进行人为的规定，一般规定误码率为10-9.根据这一要求，就可以找到数字光接收机所接收到的最小光功率作为其性能指标，即接收灵敏度。提高光接收机的灵敏度也可以延长光纤通信的传输距离。

色散导致脉冲展宽，当脉冲展宽超过分配给它们的时隙时，一部分脉冲能量进人相邻时隙而导致码间干扰。而本时隙内脉冲能量降低，使判决电路的SNR降低，从而导致接收机灵敏度的恶化。因此要尽量减小通信系统中的色散。

频率啁啾是限制广播系统性能的重要因素。对半导体激光器进行调制时，有源区的折射率、传播常数及光脉冲的相位均发生变化，这种由调幅到调相的转换导致光谱的加宽，称为频率啁啾。带有频率啁啾的光脉冲在色散光纤中传输时，脉冲形状将发生变化。由于光谱移动，当脉冲在光纤中传输时，包含在脉冲啁啾分量的部分功率将逸出比特时隙。该功率损耗降低了接收机的SNR，使灵敏度恶化。可采用EAM和MZ-M等预啁啾调制技术来改善系统性能。

2.3减小系统传输损耗

影响系统传输距离的损耗主要有连接损耗、传输损耗和耦合损耗。现在光纤连接器技术发展已经比较成熟，连接损耗可以忽略。传输损耗与光纤传输损耗系数有关，可以通过选择合适的通信窗口来减小传输损耗。光耦合器又叫光分波合波器，分波器合波器的插入损耗小、隔离度大、带内损耗平坦、带外插入损耗变化陡峭、低的偏振相关性、温度稳定性好、复用道路多等。目前在WDM系统中使用的光分波合波器主要有阵列波导光栅（AWG）、相控阵列分波器、可调谐滤波器、干涉膜滤波器、光栅耦合器等。

3.结语

光纤通信传输是我国当前信号传输的主要方式，其传输速率比较高，而且信号覆盖面比较广，提高光纤通信传输的距离，可以有效促进通讯行业的发展。影响光纤通信传输距离的因素很多，利用光纤放大器这一设备，可以有效延长光纤传输系统的传输距离；通过在光纤中增加中继器的方式，可以拓宽信号的覆盖率，使光网络传输体系得到更好的优化，还可以提高新型光器件的生产效率，使超长距离的通信传输成为可能。本文对改善光纤通信传输距离受限的对策进行了介绍，希望对相关技术人员改善传输技术有所帮助。

【参考文献】

[1]李伟新，汪晓岩.P型环网结构的配电线载波组网方式研究[J].电力系统通信，2006（11）.

[2]孙强，庞翠珠，文冀萍.一种新的实现光通信传输的系统[J].铁道学报，1995（02）.