通信传输中的光纤知识

通信传输中的光纤知识（精选11篇）

通信传输中的光纤知识 篇1

1 概述

随着社会的发展, 各种信息技术和计算机技术的广泛应用, 人们对于通信的水平和质量的要求也越来越高, 传统的通信设备和通信技术已经无法满足人们的需求, 这种情况下, 光纤通信作为一种光信号的传输方式应运而生。就目前来看, 我国对于光纤通信的研究已经取得了一定的成就, 综合了光学、微电子学、信号与系统以及机械、计算机等多方面的知识和技术, 实现了单信道光纤通信系统的独立设计。下面笔者将结合自己的工作经验和专业知识, 对光纤的一些基本知识进行分析, 以便使大家对光纤通信技术有一个更加全面的了解。

2 光纤的分类

2.1 光纤的概念

所谓光纤, 就是指在通信中应用的光导体的纤维, 英文名称是ticalFiber。光纤的基本材料是石英玻璃, 也就是说将石英玻璃加工成非常细的纤维状的物质来实现对光的信号的传导, 目前随着光纤技术的发展, 也出现了塑料材料的纤维质, 一般来说, 光纤的规格为直径9-50微米。目前我们在通信系统中所使用的光纤通信由三部分组成, 即纤芯、包层和涂敷层, 下面逐一进行介绍。首先, 纤芯的位置在光纤的最中心, 一般情况下直径在4~50微米左右, 现在应用中的光纤的纤芯的基本成分为石英玻璃和塑料纤维, 另外为了实现更好的稳定性, 还会掺有若干的添加剂, 如五氧化二磷等, 这些添加剂的最主要的作用在于能够有效的提高纤芯对光的折射率。其次, 包层是包裹于纤芯周围的物质, 一般来说其直径为12.5微米, 从成分上看, 包层的主要构成为纯度极高的二氧化硅, 但是同样的, 也会掺杂少许的添加剂, 如三氧化二硼, 这些添加剂的目的在于降低包层的折射率, 也就是说阻断纤芯的光折射的外漏, 实现相对封闭的光折射。再次, 涂覆层位于光纤的最外层, 涂覆层根据具体的材料的不同, 还可以详细的划分为一次涂覆层、缓冲层和二次涂覆层三种。其中一次涂覆层的成分主要是常见的有机硅或者普通的橡胶材料;而缓冲层的主要成分为油膏;最外层的二次涂覆层的材料一般为聚丙烯等。涂覆层的最主要的作用在于能够保护光纤, 使其不受外界自然环境的侵袭。

2.2 光纤的分类。

在分析光纤的过程中, 可以根据不同的标准将其进行分类, 一般来说, 如果按照光纤的制造材料的不同, 可以将其分为光石英类和多组分玻璃类, 以及塑料包层石英芯类、全塑料类、氟化物类;而如果按照光纤的信号传输方式的不同, 可以将其分为多模类、单模类;如果按照光纤的波长进行分类, 可以将其分为短波长类、长波长类以及超长波长类;如果按照光纤的传输窗口的不同, 可以将其分为常规型单模类、色散位移型单模类;如果按照折射率的不同, 可以将其分为阶跃类和渐变型类。由于在现代通信中, 单模光纤和多模光纤是最常见的分类形式, 所以下文中笔者重点对这两类进行分析。a.单模光纤:单模光纤的最大的特点就是纤芯非常细, 一般来说其直径在9或10微米左右, 这种特点使得在信号传输的过程中, 其只能接收到单一模式的信号, 所以应用缺陷在于模式受限, 但是从实际的应用中来看, 这种单模光纤具有较大的信号传输容量, 也就是说可以实现较高的频率的信号传输, 这个特点使其具有更强的稳定性, 因此在实际的应用中更加适合于长距离的信号传输。b.多模光纤:多模光纤的同单模光纤的最大的区别在于其能够实现多个模式的信号传输, 也就是是在应用的过程中, 可以同时传输多个不同模式的光。所以从直径上看, 该种光纤比单模光纤要粗很多, 一般在50或62.5微米左右, 因为要为多个不同种类的光提供通道。另外, 从其模间色散上看, 表现为也要大于单模光纤, 这个特点使得其频率受到一定的限制, 因为我们知道在信号传输的过程中, 模间色散越大, 频率越低。基于多模光纤的这个特点, 在实际的应用中, 其更加适合于短距离的通信, 一般在几公里之内的信号传输效果较好。在对单模光纤和多模光纤进行区分的过程中, 可以通过对其直径的判断来得出, 因为通过上文中的对比分析我们可以看到, 单模光纤要比多模光纤细的多。另外, 从颜色上看, 一般情况下单模光纤用黄色表示, 而多模光纤用橙色或者黑色表示。

3 光纤的衰减

在实际的应用过程中, 难免会出现信号传输障碍, 这种情况我们统称为光纤的衰减, 而导致这种衰减的原因也是多种多样的, 下面笔者将逐一进行分析:首先, 本征:即光纤的固有损耗, 包括:瑞利散射, 固有吸收等。其次, 杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光, 造成的损失。再次, 不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。其四, 弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉, 造成的损耗。其五, 挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。最后, 对接:光纤对接时产生的损耗, 如:不同轴 (单模光纤同轴度要求小于0.81μm) , 端面与轴心不垂直, 端面不平, 对接心径不匹配和熔接质量差等。前三个因素是由光纤自身因素和生产工艺造成, 很难克服。后三个因素则主要是在使用中, 因人为因素造成。所以, 光纤在使用时, 要避免过度弯曲和绕环;在熔接时, 要尽量保证切割端面的平整, 这样可降低光在传输过程中, 人为因素造成的衰减。另外, 光纤跳线使用后, 也必须用保护套将光纤接头保护起来, 否则灰尘和油污会损害光纤的藕合, 造成信号急剧衰减。

4 光纤的连接

光纤的连接方法大致可分为:永久性连接、应急连接、活动连接。

4.1 永久性光纤连接 (又叫热熔) 。

这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低, 典型值为0.01~0.03d B/点。但连接时, 需要专用设备 (熔接机) 和专业人员进行操作, 而且连接点也需要专用容器保护起来。

4.2 应急连接 (又叫) 冷熔。

应急连接主要是用机械和化学的方法, 将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠, 连接典型衰减为0.1~0.3d B/点。但连接点长期使用会不稳定, 衰减也会大幅度增加, 所以只能短时间内应急用。

4.3 成端活动连接。

成端活动连接是利用各种光纤连接器件 (插头和插座) , 将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠, 多用在前端机房内的网络布线中。其典型衰减为1d B/接头。

5 光纤的检测

光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量, 减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多, 主要分为人工简易测量和精密仪器测量。

5.1 人工简易测量:

这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光, 从另一端观察哪一根发光来实现。这种方法虽然简便, 但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。

5.2 精密仪器测量:

使用光功率计或光时域反射图示仪 (OTDR) 对光纤进行定量测量, 可测出光纤的衰减和接头的衰减和光纤大致的断点位置。这种测量, 可用来定量分析光纤网络出现故障的原因或对光纤产品进行评价。

结束语

光纤作为一种新型的通信方式和技术对现代光信号传输有着非常重要的意义, 上文中笔者结合自己的工作经验和专业知识, 对光纤的有关知识进行了浅析, 希望能够加强读者对光纤的认识和了解。

通信传输中的光纤知识 篇2

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。

浅议光纤传输通信及设备 篇3

【摘 要】光纤传输通信已经成为现代通信的主要支柱，在现代的通信网络中有着举足轻重的作用。光纤传输成为了这些年来新兴的技术，因为它自身的方便和快捷的特点，引起了广大人民的欢迎。但是，光纤通信和传输技术仍然存在问题，光纤作为一种传输的媒介，为光的传输提供了比较庞大且廉价的电信网络能够支持比较大体积和距离的传输。所以，对我国光纤通信与传输技术的发展有着深远的影响。

【关 键 词】光纤传输；通信；设备

【中图分类号】 TN92【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0249-01

目前，人类社会已步入信息时代，信息的价值也体现得越来越明显，深处信息的时代谁掌握有用的信息，谁就能够在竞争中取胜。随着信息量的增大，传输设备显然就成为了一个突破口。在这种条件下，以光纤为主要代表的光纤传输通信和设备技术已经相应产生，光纤传输设备比传统的模式拥有巨大的容量和速度。近年来，通过科技人员的研究，光纤传输通信技术在应用方面有很大的进步。

一、光纤传输通信及设备的发展现状

（一）传输性并不理想

目前，在光纤传输通信网光缆的线路中大多数采用的是G·652这种常规性的单模光纤，这种光纤对于1.55微米的波长，尽管产生的损耗相对较少，但是色散值比较大，大约18pa/（nm·km），所以，很显然这种常规性的单模光纤运用在1.55微米波长时传输性是不理想的。为了有效的达到越来越大的信息体积以及长距离的运输，应该使用低损耗的和低色散的单模光纤。色散位移光纤为零时和掺饵光纤放大器进行混合使用时因为光纤的非线性产生的四波混频，会影响WDM的正常应用，这也就表明，光纤色散为零对WDM很不利。

（二）光纤通信系统所使用的光学器件需要改进

近几年为了适应WDM系统的要求，我们开始研制多波长光源的器件，它大部分是把多路的激光管陈列排开，连接着一个星型耦合器能够制成混合的集成光组件。对于光纤通信系统的接收端机，它的光电监测器以及前置放大器，大多数是向高频率或者是宽频带响应的方向进行发展，PIN光电二极管接受改进之后仍然可以符合需求，最近几年据报道发明了一种以行波式进行分布的光电检测器，它对1.55微米的光波可以检测的3db频率带宽能够达到78GHz。FET的前置放大器有着被高电子迁移率晶体管所代替的危险。

（三）传输的PDH系统已经不能适应现代电信网的发展需要

目前，光纤通信转向联网化发展已经成为了趋势。SDH是交换功能合为一体，一种以互联网为基本特点的全新的传输网体制，它把复接，线路传输和并且拥有强大的网络管理能力的整体式信息网，如今已得到广泛的运用。伴随着用户对数据通信的要求迅速的增长，光纤接入网成为了目前重大的探讨课题。

二﹑光纤传输通信中重要的元器件分类及结构

（一）光缆和光纤的分类和结构分析

一般来说，能够依据按照光纤芯折射率所成分布的不一，可以将光纤分为均匀和非均匀的光纤。其中均匀的光纤人们又可称为阶跃型剖面折射率光纤，它的纤芯以及包层的交界面处折射率就会呈现阶梯状的变化。但是，非均匀的光纤又可称为渐变型剖面折射率光纤，它的纤芯折射率则会随着半径的增大而按照一定的规律减小。

如果根据光纤的传输模式的数量来划分，可将光纤分为单模光纤和多模光纤。其中，单模光纤只能传输一种模式，它有着频带宽﹑传播特性好和传输容量大的特性，但是成本又和多模光纤差不多，所以，单模光纤获得了广泛的运用，例如，有线电视信号的传输就是运用了单模光纤。但是，多模光纤中的传输模式多种多样，单单适合短距离﹑小容量的应用，相对来说花费太高，使用的领域很少。

（二）光纤连接器的特点和功能

光前连接器的特点主要是连接损耗少﹑体积小﹑成本低﹑稳定性强。简单地说，光纤连接器是由一个插座和两个插头组成。光纤连接器的分类很多，大多数是依据具体的连接器的模式来进行分类。但是光纤跳线是两个比较活动的连接器与一段带有软护套的光纤。大多数人都知道的，假如光纤的端面被弄脏，它就会增加插入损耗，对光的传输大大不利。因此，进行清洁时仅仅能够利用脱脂棉球蘸取很少的无水酒精进行擦拭，勿用手接触它。

三﹑光纤传输设备误码问题

（一）光纤传输设备误码问题简介

伴随着第三次科技革命的到来，利用数字通信技术取得了迅速的发展。但是，随着近几年人们对通信质量的提高，保证通信传输的准确性尤为重要，而误码特性是数字通信的系统的重要特征。相对于二进制数字信号来说，误码的基本的概念是：传输体系中的发送端发送“1”码时，在接收端接收到的却是“0”，但是当发送端发送“0”码时，接收端收到的却是“1”码。就是这种发信码的不一致就被称为误码。

（二）光纤传输设备误码问题出现的原因

（1）线路收光功率比较异常。收光功率对光纤设备是否能够正常的运转有着很直接的影响，当线路的收光功率线路过高或者过低时，很有可能会造成光纤传输设备出现误码问题，对光纤的传输质量有很大的影响。

（2）支路板出现故障，支路板发生故障也应该受到相关工作人员的重视，因为这很大程度上会引起低阶通道的误码，进一步影响光纤传输的运行结果。

（3）设备的温度太高。当光纤传输设备进行长时间的应用时，假如没有对它做好散热工作，就极有可能造成设备的表面和内部的温度过高，因而光纤运输设备误码问题的出现。所以，相关工作人员需要对光纤传输设备的管理工作做好准备，尽最大努力预防这一现象的发生。

（三）误码问题的科学解决

（1）找出导致误码产生的根源。光纤传输设备产生误码的原因比较多，工作人员需要根据实际情况进行分析查找我们应该牢记先高阶，后低阶的原则。

（2）排除线路的误码。假如存在线路的误码，就需要先排除线路的误码，需要注意观察线路板的误码情况时，如果某站所有的线路板都有误码，就可能是该站时钟板问题，就需更换时钟板。

结束语：光纤传输通信及设备在电信网络中的应用对电信网络的发展有着很大的促进作用，极大地满足了人们对信息高速传输的需要。但是因为光传输设备自身的复杂性使故障出现的可能性增大。一旦出现问题就会产生很大影响。所以需要做好设备的维护工作，为用户提供优质的服务。

参考文献

[1] 张帅.光传输设备故障分析及维护措施[J].通信世界，2011（33）

[2] 顾畹仪，李国瑞.光纤通信系统[M].北京：北京邮电学出版社，2006（09）

光纤通信在广播传输系统中的应用 篇4

1 光纤通信概述

1.1 光纤的传输特性

光纤主要是由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯有高度透明的材料制成, 包层的折射率略小于纤芯, 从而造成一种光波导效应, 使大部分的电磁场被束缚在纤芯中传输, 涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤, 同时又增加光纤的柔韧性。

根据光纤中的传输模式数量分类光纤可分为多模光纤 (Multi-mode) 和单模光纤 (Single-mode) , 多模光纤是能传输许多模式的介质波导, 而单模光纤只能传输基模。目前光纤通信中常用的三个低损耗窗口为0.85μm、1.31μm和1.55μm。一般多模光纤的工作波长为0.85μm或1.31μm, 单模光纤的工作波长则为1.31μm或1.55μm。

1.2 光纤通信系统原理

光纤通信系统的原理方框图如图1所示。

(1) 信源

信源最常见的形式就是一个将非电信号转换成电信号的变换器, 如将声波转换成电流信号的麦克风和将图像转换成电流信号的视频摄像机等。

(2) 光发送机

光发送机的作用是把电信号转换为光信号, 并用耦合技术把光信号最大限度地注入到光纤信道中。它主要由三部分组成:调制器、载波源和信道耦合器。调制器的功能主要有两个:一是将电信号转换成适合传输的形态, 二是将信号加载到由载波源产生的载波上。

(3) 信道

信道指发送机和接收机之间的传输路径。在光纤通信系统中, 光纤就是信道。当进行长距离传输时, 信道中还要使用光放大器和中继器, 其中光放大器可以放大弱信号的功率, 而中继器可以将微弱的并已失真的光信号转换成电信号, 然后还原成原来的数字脉冲串, 以便进一步传输。

(4) 光接收机

光接收机的作用是把光信号转换为电信号, 它主要由两部分组成:检测器和信号处理器。检测器的功能是从接收到的载波中分离出有用的信息, 在光纤通信系统中, 光检测器将光波转换成电流, 各种半导体光电二极管就是最常用的光检测器。信号处理器的功能则是对检测器输出的电流信号进行放大、滤波等处理。

(5) 信宿

对于信息输出, 当要传送给人的时候, 一般要求能听到或看到信息。为此, 必须将电信号转换成声波或可视图像, 对声音信息使用扬声器, 对图像信息则使用阴极射线管或平板显示器 (如电视机) 。

1.3 光纤通信的特点

与传统的通信方式相比, 光纤通信具有很多优势和特点。

(1) 传输频带宽, 通信容量大

光纤通信中的载波为光波, 频率大约1014Hz, 而电缆通信的工作频率为105~108 Hz, 微波通信中的工作频率大约为109Hz, 因此光纤通信的带宽是微波通信的10万倍, 是同轴电缆通信的100万倍。

(2) 传输距离长

光纤的传输损耗较低, 其在1.55μm的低损耗窗口的衰减系数可以小于0.2d B/km, 工作带宽可达100GHz, 无中继距离达100km以上。

(3) 抗电磁干扰能力强, 无串音干扰

光纤是由玻璃或塑料制成的绝缘体材料, 因此不会受到外界电磁干扰的影响, 抗电磁干扰能力强。光波在光纤中传输时, 光信号会被限制在光波导结构中, 因而相邻近的传输通道之间也不会出现串音干扰。

(4) 保密性强

光纤不向外辐射能量, 很难用金属感应器对光缆进行窃听, 因此比金属电缆的保密性强。

(5) 易于铺设

由于光纤质量轻, 原料资源丰富, 易铺设。

2 光纤通信在我台信号传输中的应用

我台距离几个发射台站比较远, 之前主要采用模拟微波传输节目信号, 但是微波受天气影响较大, 特别是夏季雷雨天气比较多, 雨衰严重, 当降雨损耗超过降雨储备量时, 接收信号时常出现中断, 是节目安全播出的一个隐患。有时微波机头还容易受到雷电影响, 造成不稳定, 影响节目的安全播出。

为了改变这一现状, 我台搬迁到新广电中心后, 主要通过光纤传输各套广播节目到各个发射台站, 用数字微波作为备用节目信号。当前单独铺设光纤的费用比较高, 而中国联通公司在很多地区已经预先设计铺设了足够容量的光纤通道。我们可以租借光纤通路, 省去铺设、维护费用, 要求通信公司保证带宽以及传输通畅即可。目前我台采用的是美国BCI1208E数字音频光端机, 该设备通过一根光纤传输多路串行数字音频信号 (AES/EBU) , 是远距离传输数字音频信号的解决方案。BCI 1208E使用单模或多模光纤远距离传输8路AES/EBU格式的串行数字音频信号, 可以接受频率为44.1k Hz或48k Hz的同步AES/EBU信号, 最远传输距离可达60km。采用先进的数字光纤传输技术, 在1208E系统中用户可不作任何设置调整, 运作无故障。1208E的设计符合AES3-1992 (ANSI S4.40-1992, IEC 958) , 这是串行数字音频传送的一种标准的形式和协议。面板上提供数字化音频BNC插座, 单模光纤用FC连接器, 多模光纤用ST连接器。前面板LED可指示电源, 光链路以及各通道的工作状态。

我台广播信号通过光纤进行传输的示意图如图2所示。

我台自搬迁至新广电中心之后实现了制作、播出、传输、发射整个播出系统的数字化、网络化、智能化的技术升级改造。所有新直播室全部采用Sutder On Air 3000数字调音台, 输出数字信号到总控机房, 通过BCI 1208E数字音频光端机把数字信号传送到发射台站, 直接给Harris数字调频广播发射机发射数字信号。台内使用一个音频信号数字时钟同步源, 发射台站使用一个数字时钟同步源, 同步各个数字设备, 音频线路的中间环节没有经过数模转换, 高保真, 抗干扰能力强, 提高了信号的传输效果。示意图如图3所示。

经过最近几年的使用, 发现该光端机不受电磁环境干扰, 运行非常稳定, 状态指示清晰, 易于检查维护, 数字信号接口为卡侬口, 方便设备的连接更换调试, 为我台广播节目的安全优质播出提供了可靠的保障。

3 小结

近年来, 光纤通信以其大容量、远距离、抗干扰能力强等优点在广播传输系统中得到越来越广泛的应用, 为广播节目信号的安全优质播出提供了保障。随着光纤通信技术的不断发展, 在未来的信息社会中, 光纤通信的优点将进一步凸显, 在通信系统中必将得到越来越广泛的应用。

参考文献

[1]顾畹仪, 李国瑞.光纤通信系统[M].北京:北京邮电大学出版社, 1999.

[2]Joseph C.Palais著, 王江平等译.光纤通信 (第五版) [M].北京:电子工业出版社, 2006.

[3]顾卫东.广播电视光纤传输系统的设计[J].视听界 (广播电视技术, 2006, 1:34-39.

[4]卢志茂, 冯进玫等.光纤通信[M].北京:北京大学出版社, 2010.

通信传输中的光纤知识 篇5

摘要：光纤通信网络是一种新型的网络传输系统，通过光纤技术形成传输速度快、运行安全、有效的网络传输平台，具有传输一体化的特点。在用户的使用过程中，光纤技术有着很多的优点，极大地加快了数据传输和控制的速度，提供了更加方便、快捷的网络传输平台，建立了一个较为安全、稳定的数据传输体系，为用户的使用带来了极大的方便。结合光纤通信技术在使用过程中所具有的优点，文章对其作出了具体的描述，从输入与输出两个方面作出了解决方案。

关键词：光纤通信论文题目

1光纤通信具有的优点

光纤通信技术通过先进的传输模式，建立了一个安全、稳定的数据传输平台，形成了数据通信和传输的有效结合，在使用的过程中出现了问题，应当立刻调整其作业流程，努力为用户构建一个稳定的信号传输系统，这样就能实现数字一体化操作，促进网络系统的发展。在通信网络技术方面，光纤通信很好地做到了信号传递和控制的有效结合，根据传输模式形成了一体化传输服务。例如，根据网络传输的特点通过多元化的方式来完成信号连接，促进了通信网络的高速发展[1]。

2网络传输过程中的要素

2.1智能技术

光纤通信数字化是一种新型的网络传输模式，在使用的过程中通过光传送网络的技术手段，很好地实现了数字业务模式的优化升级，形成了传输和调度的有效结合。在布局所具有的特点方面，数字网络能够保证传输信号的平稳运行，增加了信号传输的速度，根据特有的传输线路，对传输系统采取了优化设计，极大地提升了网络空间的运行速度[2]。在使用的过程中，数字网络保证了传送和控制的一体化，这些方式都很好地提升了业务双向流通的传输效率。

2.2网络通信的移动技术

近年来光纤通信技术得到了较快的发展，设计新型分组传输网络已经成为现代信息通信技术的主流，这项技术已经广泛应用于信号传输平台，使数字化效率得到了很大的.提升。光纤通信的使用体现了传输技术的多元化发展，根据新型网络布局能够很好地实现数据化运营、改善网络运输的环境，应当不断地提升数字网络在数据传输中的功能，不断缩小数据网络的负荷值，实现数据网络的高效运行。

2.3路由技术的使用

在进行传输时，无线网构建了一个较为复杂的网络运行平台，等到数据到达服务器后，应当立刻对数据进行分析，这样才能够对数据作出准确的分析，路由器是网络传输过程中一个十分重要的环节，所以，保证网络数据的传输是必不可少的，3S技术在网络传输的过程中有着很多的优点，已经成为无线传感器数据传输的主要方式[3]。

3数据传输过程中的输入系统应用

3.1数据传输的系统

数字网络在网络数据传输的过程中，能够很好地实现流量自主化控制，避免了资源的浪费，缩小了传输过程中的流量损耗。在设计的过程中，对网络平台的资源采取有效的控制方式，对流量值进行合理设定，如果到达设定值以后，光纤通信网络能够自动调整流量的大小，这些方式都能够有效地提升网络运行的速度，优化网络运行的结构，有效地解决传统网络运行中的缺陷，这些都对网络的传输有着很大的影响。3.2数据传输中服务系统在目前，如何提升网络运行过程中通信技术，促进数据传输的速度，如何实现网络资源的有效利用，以及如何通过通信技术实现网络工程建设，已经成为目前网络建设中的主要问题。在网络建设的过程中，通过“数字化”进行网络工程建设，实现了网络资源的合理利用以及传输与通信的一体化建设，在“数字化”通信中所遇到的难题，应当采取相应的解决方式，实现网络资源的合理利用，减少资源浪费，不断对“数字化”运行的过程中所遇到的问题进行总结[4]。

3.3采取相应的措施整合系统

数字光纤在传输的过程中采取先进的技术，将光纤传输技术、遥感技术等进行了有效结合，通过数据传输平台进行合理规划，促进了功能结构的优化升级(见图1)。科学技术在经济发展的过程中起到了很大的作用，光纤通信应当紧跟科技发展的进程，才能不断地发展进步，由于“数字化”还没有全面推广，在实际运行的过程中还有着很多的问题，严重影响了实际操作的可操控性，企业应当对遇到的问题不断进行总结，不断改善网络运行的程序，为工程通信建设提供更加广阔的服务平台，通信对经济的发展起着很关键的作用，根据“数字化”可以促进现代城市的经济发展，保证光纤经济可持续发展[5]。

3.4网络运行中的操作系统

为了不断加快数据传输的发展，应当根据“数字化”构建一个较为完整的平台，不断对网络进行升级，为用户提供更加优质的服务，在互联网建设中遇到问题，光纤通信要不断进行技术创新，努力实现技术的优化创新，向用户提供更加优质的网络环境，“数字化”已经成为现代企业运行的主流，电网企业要紧跟技术的发展，不断对数字通信系统进行创新，加快无线网络的一体化进程，根据相关政策的要求，本文对“数字化”作出了简要阐述，并对此提出了行之有效的系统改造方案。

4网络运行中输出系统的应用

随着科学技术的不断发展，无线传感器已经得到了较为广泛的使用，它可以和路由器进行有效结合，不断革新数字通信技术，光纤通信技术是网络通信技术的重要组成部分，能够根据不同算法对数据传输进行合理的控制，为用户的使用带来很大的方便，避免了传统无线传输所具有的缺陷。

4.1进行安全有效的管理

光纤传输技术在使用的过程中有着很好的数据处理功能，可以向不同的用户提供相应的服务。光纤通信数据在光纤传输系统中占有十分重要的位置，能够很好地实现数据传输和操控处理一体化，做到数据的自动化控制。根据不同客户的需求，不断对数据传输的模式进行优化改造，极大地提升了网络运行的总体效率。随着用户的增加，光纤传输数据处理也会出现更多的难题，小容量数据库不能很好地满足客户的需求[6]。

4.2网络运行中的层次管理

由于受到多种方面的影响，通信监控系统在实际使用的过程中也存在着很多的问题，对数据传输和控制带来很大不便。未来，随着光纤技术的不断发展，可以为用户提供更加广阔的服务平台，对路由系统进行优化，不断对无线通信网络结构进行优化升级，解决传统通信网络中的不足，这些都可以通过光纤技术来实现。

5结语

总而言之，为了使通信网络更好地为客户服务，需要不断地对通信操作过程中的输入/输出系统方案进行优化，加快数据向平台的传输速度，面对传统数据处理中的缺陷，光纤通信技术有着很多的优点，从数据收集、传输、分析、管理等方面都有着很大的优势。未来，光纤信号还会得到不断的发展，需要建立更加完善的网络传输体系，为用户的使用提供更大的便捷。

[参考文献]

[1]丁元明，李花芳.卫星通信高速数据传输系统设计[J].计算机工程，(9)：252-254.

[2]成雄飞.关于通讯中光纤通信技术目前应用现状的探讨[J].科技资讯，(30)：16.

[3]雷厉，胡建平，朱勤专.未来飞行器测控通信体系结构及关键技术[J].电讯技术，2011(7)：1-6.

[4]贺秦禄，李战怀，王乐晓，等.磁盘存储测试技术研究[J].计算机科学，2012(6)：1-5.

[5]寇超勇，刘伟，门金瑞.基于光纤通信和PCI总线的高速传输系统[J].光通信技术，2012(5)：45-47.

通信传输中的光纤知识 篇6

【摘要】光纤通信传输技术是现代通信技术中的新技术，是实现通信现代化的重要基础。管线通信技术具有传输量大且抗干扰能力强的优点，对促进电力通信进步有重要作用，在电力系统中得到了广泛的使用，本文主要从光纤通信传输技术在电力通信中的应用展开分析。

【关键词】光纤；通信传输；技术；电力通信；应用；分析

一、电力通线网构成

1.电力通信简介

电力电网系统对实现大容量、长距离的传输有很高的需要，如何保证电力通信传输的安全性和稳定性，保证传输经济核算最优是目前电力传输中最重要的问题。下面主要介绍电力通信的几种主要方式：

1.1电力线载波通信。电力线载波通信技术是将信息通过载波机转换成高频弱电流，用电力线路实现信息传送。这种通信方式具有较高的可靠性，投资少且通信效果良好等特点，电力线载波中还有绝缘地线载波技术，通过电力线路架空地线传送载波信号，和普通的电力线载波方式相比，该方法受线路停电检修类故障的影响较小，地线处于绝缘状态可减少电能损耗，因此在现代电力通信中使用广泛。1.2光纤通信。光纤通信有传输容量大、传输质量好且抗电磁干扰等特性，在电力部门的实际应用中迅速发展起来，电力通信中常用的还有传统明线、音频电缆等通信方式。

2.电力通信特点

光纤通信技术的光波频率远高于电波的频率，光纤中的石英具有绝缘性，在信号传输过程中不受接地回路问题的影响，能够有效地防止雷电等自然现象对传输质量的干扰，能够大大降低传输损耗；再加上光纤通信系统具有较大的传输容量，光缆的直径较小所以传输系统占据的空间也相对较小，光纤之间的距离紧密能够有效的防止信息泄露，可以满足信息技术方面的多种要求，广泛使用在现代光纤通信技术中。

二、光纤通信技术

1.光纤通信传输技术简介

光纤通信传输技术是以光纤为媒介的现代通信技术，光纤具有大容量通信，能够进行长距离传输且对环境污染小等优点，实际应用中将光纤分为感用光纤和通信光纤两种类型，能够根据不同的使用情况进行分频、调制光波和整形等。光线可以实现模拟信号、数字信号和视频传输，每秒的传输速到能够达到2.5GB，光线对电机、无线电的电磁噪声有较大的阻抗能力，具有较好的抗干扰力。光纤是由石英材料组成的因此具有很强的绝缘性，在实际应用中，光纤通信传输技术具有更高的光波频率，相较于普通的传输方式而言，光纤的传输损耗较小具有较高的传输质量。

2.光纤通信技术的特点

2.1容量大 光纤传输相较于铜缆和电缆传输而言，具有更高的带宽且传输的损耗较小，通过特殊的技术手段可以扩大光纤的传输信息量，可以实现远距离的高效传输。

2.2施工成本較低 石英光纤比其他类型的光纤成本低且损耗小，石英光纤在施工过程中可以不用安装接地和回路，其本身具有较好的绝缘性因此施工成本也比较低。随着现代技术水平的不断提高，光纤传输过程中的损耗在不断降低。

2.3良好的抗干扰能力和保密性 光纤通信中的石英光纤不仅具有较好的绝缘性还有较好的抗腐蚀性，对其他电磁干扰的抵抗力较强不论是自然活动中的电磁干扰还是高压线释放的电磁干扰都不会干扰信号传输，因此在军事方面的运用也比较广泛。传统的电波通信在传输过程中容易出现电波泄露问题，信息的保密性比较差。但光纤通信技术在传输过程中具有较强的保密性，能够较好的保护传输内容。

2.4光纤占用空间小 由于光纤的直径较小，在实际施工过程中占据的空间较小，能够减少施工任务，对实现通信系统的集成化有重要的作用。光纤占用的空间较小更容易进行后期检修，节约一定的光纤维修时间。

三、光纤通信传输技术在电力系统中的应用

1.电力系统中使用的光纤类型

我国通信领域常用的光纤包括复合地线、复合相线和自承式光缆等类型。

1.1光纤复合地线

光纤复合地线指地线内部由一些光线部分地线组成，这种类型的光纤在传输过程中可以起到绝缘效果，避免线路遭到雷电破坏。但是这种光纤通信技术的投入成本很高，一般在新建线路或旧线路更换地线情况下使用，这种光纤通信技术可以作为整个线路的避雷线从而保护输电导线，提高线路的整体抗冲击性。光纤复合地线不仅具有光学性能，还能满足所有架空地线的机械性和电气性能，光纤单元本身受保护管的保护，具有较好的可靠性和安全性，安装过程中不需要特殊的安装工具，具有较好的稳定性，且复合地线在使用过程中不必进行长期维护工作，可大大节约施工成本和线路维护成本。

1.2光纤复合相线 光纤复合相线是指利用电路系统资源将光纤复合在输电线路中，能够有效解决线路的架空问题，节约一定的电能；

1.3光纤自承式光缆 自承式光缆可划分为金属自承式和全介质自承式光缆两种类型，其中金属自承式光缆的构造成本比较低容易操作，全介质自承式光缆具有稳定的光学性能，可以在各种环境下进行架空铺设，支持直接的高压输电线杆搭建通信网络，这种光纤本身就具有较好的环境性能，施工时可以和其他高压电力传输线路一起施工，即使是在传输强电场环境中也有很强的抗干扰性，不会受到任何干扰。具有较强的光纤传输性和光缆机械性在电路故障时能够减少电能损失，全介质自承式光缆的出现使我国的电力通信系统取得了新的发展成果，已经成为了电力通信中广泛使用的光纤类型。

2.光纤通信传输技术在电力系统中的潜力

2.1发电厂中的光纤传输系统升级 发电厂内有电气、热力和燃料等设备类型，调度控制这些电力设备的光纤网络具有不同的数据传输结构，变电站通常需要收集电气设备的使用参数，并通过调度中心对数据信息的分析，实时调度、控制电气设备。这些光纤网络是由具有控制和处理任务的计算机系统组成，由于电气系统中的电气设备较多，调度所、供电所等需要处理的数据信息量很大，因此需要结构更加稳定、调度质量更高的光纤网络进行控制，以保证光纤网络正常运行。光纤传输技术在电力系统中有很高的发展潜力，现代电力系统的复杂性对电力传输的稳定性。安全性具有更高的要求，需要光纤通信传输技术不断创新、升级，以满足电力系统的发展要求。

2.2新型光纤的发展 现代经济科学技术的发展创造出了更多的新型科技材料和科学技术，传统的光线材料已经不能满足人们在通信领域中队实现远距离高效传输的需求，需要研发出更加新颖高质量的光线材料，目前的非零色散光纤和无水吸收峰光纤在通信领域得到了广泛的肯定，在信息传输过程中能够实现低能耗、高校传输，具有广阔的使用前景。如今光纤通信传输技术在电力通信中的应用越来越成熟，电力网络规模不断扩大网络结构也越发复杂，应及时维护电力系统的光纤通信网络以保证电力通信安全、稳定运行。

2.3光联网技术和光接入网技术 今年俩通信网络传输技术虽然取得了较大的突破，但在接入网方面仍然受限，数字化、集成化的智能网络成为了现代信息网络发展的必然趋势，但现在的接入网仍以双绞线为主，现代化的接入网通常使用光接入网技术，和双绞线相比具有更高的网络透明度和传输速度，改进光纤通信传输技术对提高电力通信质量有重要意义。光联网技术相较于传统的波分复用技术而言，有更高的灵活性和网络透明度，光联网增加了网络的节点数和网络范围，支持不同系统中不同信号的有效连接，一旦网络出现故障，光联网可以实现网络迅速恢复，减少因电力系统故障带来的损失。光联网技术满足了现代电力通信对网络的要求，世界各国正在大力发展光联网技术，可见光联网技术必然发展成为现代电力通信的支柱型技术，从而促进电力通信技术向现代化、高效化方向发展。

3.电力光纤通信网的组网技术分析

3.1波分复用技术 波分复用技术是指将不同波长的光信号复合在同一根光纤上，在传输过程中根据光波波长可以将一个信道划分为若干信道，光波作为信号载波可以将不同波长的信号合并，传输到同一根光纤中。信号接收端再接不同波长的信号分开从而实现信号传输。不同波长的载波信号之间相互独立，支持多路光信号在一根光纤中传输，出了单向信号传输以外，通过不同波长传输两个方向的信号，即可实现双向传输，波分复用技术根据相邻波峰之间的间隔长短可区别为密集波分复用技术和粗波分复用技术两种，其中密集波分复用技术支持高容量信息传输是现代新型网络构造出最常用的组网技术之一。

3.2同步数字技术 同步数字技术通过网络管理系统进行统一操作的信息传输网絡，融合了复接、线路传输和交换等于一体，通过复用和映射可以将低级的同步数字技术转化为高级的数字技术，具有更高的网络传输速度，大大提高了信息传输效率和网络利用效率。同步数字技术简化了复接合分接技术从而提高了网络的灵活性和传输效率，且该技术本身就有自我保护体系，提高电力通信传输效率的同时能够保证信息传输安全性。

结束语

光纤通信传输技术的发展为电力通信带来了很大的改变，光纤通信技术的发展对完善电力通信系统有重要的作用，因此要不断提高光纤通信传输技术在电力通信中的应用，积极创新电力传输技术、研发新型有效的通信传输材料，不断改进现代电力通信方式，实现电力通信的安全、稳定运行。

参考文献

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通信传输中的光纤知识 篇7

光纤通信系统是以光波为载体,以光纤作为传输介质的通信系统。光纤通信系统由五个部分组成,光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器、耦合器的无源器件。

光模块是光纤通信系统的核心器件,其性能直接影响整个通信系统的传输质量。信号是光纤通信系统的信息源,光发射机的光源通过电气信号转换成光信号的调制,光纤传输到输入光信号检测器的距离;从光纤收发器还原成电信号,经放大后形成光,形成和再生恢复输出。长距离光纤通信系统所需的中继器,其作用是在长距离光纤传输中将衰减和失真的微弱光信号进行放大,光信号整形脉冲波形畸变校正,产生一定的强度,并且继续前进,保证良好的通信质量。以下为每个部分在光纤通信系统中的功能。

1.1 光发射机。

光发射机的作用是实现光电转换信号。它由光源、调制器驱动,把来自信号源(视频、音频或射频)光信号,从光调制发射的光,调制后的光信号,然后耦合已经转移到光纤传输。

1.2 光接收器。

光接收机的作用是实现光/电转换。它由光检测器和光放大器组成。它的作用是使光纤或光缆探测器,光变为电信号(视频、音频或射频),然后,在弱信号的电平经放大电路放大,发送到接收机。

1.3 光纤或光缆。

它的功能是将一个调制的光信号,对电缆或光纤长距离传输后,耦合到光检测器的接收器发送信息,完成任务。

1.4 中继器。

中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它有两个功能:一是由光纤中的光信号传输衰减的补偿;另一个是脉冲波形畸变校正。

1.5 光纤连接器,用于耦合器。

由于光纤或光缆的长度的光纤拉丝工艺及光缆施工条件,和纤维拉伸的长度是有限的(如1公里)。因此,光纤线路可能有多个光纤连接问题。因此,光纤与光纤之间的连接,光纤耦合和耦合,光纤连接器,耦合器和无源器件是必不可少的。

2 光纤(光缆)传输特性

光纤传输,主要由光缆中的光纤线路进行的传输。目前使用的石英光纤有多模光纤和单模光纤。单模光纤只传输主模,也就是说沿内芯光纤光。由于完全避免了单模光纤的模式色散传输频带宽,可用于大容量、长距离的光纤通信。多模光纤(多模)在工作波长一定时,在光纤中传输采取的是多模式。由于色散的原因,传输频带性能差相对较窄,传输容量比较小,相对较短的距离。利用1310 nm和1550 nm单光纤长度。单模光纤多模光纤的传输特性好,价格比多模光纤便宜,得到了广泛的应用。对光纤的损耗和色散的基本要求是两个传输参数尽可能小。

光纤损耗的原因主要分为三种类型:吸收、散射损耗和辐射损耗。光纤损耗对光纤通信的传输距离和距离继电器的选择。光纤损耗限制了光纤通信的最大距离。目前,0.85 (850nm),1.31 (1310nm)和1.55 (1550nm)是三个常用的低损耗光纤通信窗口。

离散性是指输入光脉冲在光纤中传输时由于各种波长的光的群速度不同而引起的光脉冲展宽。在信号脉冲失真传输光纤的色散,这限制了光纤的带宽。

3 SDH传输技术简介

SDH (同步数字体系)是一种同步数字体系,是一种数字通信技术的高速传输模式。SDH网络,具有主从同步和互同步两种方式,二者各有自己的优点和缺点。SDH传输率分类称为同步传输模块,stm-1-4 155.520Mbit/s STM的传输速率,传输速率622.080Mbit/s,STM6的传输速率为2488.320Mbit/s,STM的传输速率为9953.280Mbit/s-64。

在SDH网络设备的主要终端复用器,光分插复用,交叉连接设备和再生器。

终端复用器(TM)是将多个低速信号复用到网络终端的高速信号,或把一个高速信号进入多个低转速信号装置。

分插复用器(ADM)的跨网络,从高速输入信号挖掘低速信号部分(或高速信号输出部分插在低转速信号)。

数字交叉连接设备(DXC)是一个或多个信号端口,设备可以连接到任何控制信号之间,其拥有复用、配线、保护/恢复等多功能的监测和管理。

再生器(RG)位于中间传动环节,能够接收STM和N信号,并经过适当的处理,因此,随着振幅的规定的信号,提出的传输设备的波形和时序特性。

SDH网络自愈环网,通常是用来保护,为了提高通信的可靠性。所谓自愈环网保护是所有ADM节点形成一个环、一条线或一个故障发生在一个网络,使用ADM智能,寻找另一条路线,提供用于信号传输的保护。

SDH网络是由一些SDH网络单元,在光纤同步信息传输,微波或卫星,解复用,传输和交换功能,综合信息网络的统一的网络管理和运营。实现网络有效管理,动态网络维护,对业务性能监控等功能,网络资源的有效利用率提高,可以满足广播电视传输网络的信息传输和交换的需要,一直在提高广播电视传输质量有了质的飞跃,所以SDH技术成为和广播电视传输技术领域应用的发展重点。

参考文献

通信传输中的光纤知识 篇8

关键词：电力通信,光纤技术,SDH,MSTP

近几年来, 随着我国科技技术的高速发展, 我国的电力系统的现代化建设中已经有很大的广泛应用了, 以光纤作为传输通道, 可以传输大量的信息, 利用光导纤维作为进行信号传输, 是我国现在一种重要传输方法。在电力系统的现代化建设中, 表现出了其相对于的价值以及潜在能力。光纤通信的制作材料一般是电气绝缘体, 并选用多芯组成电缆, 从而在减小传输占用空间的基础上保证了通信质量。光纤通信技术较之传统的通信手段相比具有很大的优势, 如今光纤通信技术主要有三种类型:一是光纤传感技术, 主要借助于传感器进行信息传输;二是波分复用技术, 主要借助于不同信道光波;三是光纤接入技术, 可以有效地应对各种窄带业务及事故, 从而提升各种媒体图像及数据的处理。随着近几年MSTP技术和设备的日趋成熟, 现在MSTP技术已经逐步成为汕头地区电力系统城域传输网中的主流。

一、SDH技术的基本原理和优缺点

SDH是一块用来承载欣欣的状帧结构, 这个状帧每个字节含8b, 分别由纵向270×N列以及横向9行字节组成, 是运用于的同步识字传输网络, 采用分组交换和时分复用 (TDM) 技术, 由高准确度的主时钟统一控制整个系统。主要输运用于维护、管理和运行, 想要接收时能正确分解并作相位调整, 必须运用负荷区首字节在STM-N帧内的准确位置净负荷区包括业务信息字节和少量通道开销字节POH (Path Overhead) 。整个SDH帧结构是分别由净负荷区、开销区和管理单元指针三部分组成。

进入SDH的各种业务信号都必须经过映射、定位和复用这三个步骤, 映射是将各种速率及ATM信元与SDH的容器进行适配的过程, 指针指示净荷的第一个字节在帧内的位置就是定位了, 而复用就是把多个低阶通道转变成高阶通道或者将多个通道调整到复用层里面。SDH-N帧长为2430x N字节, 每帧光纤重复周期为125μS, 每秒的传输速度达到了800帧, STM-1的传输速率为19440×8000=155.52Mb/s, STM-4为622.080Mb/s, STM-16为2488.320Mb/s。他们的传输路径都是从小到大, 从左到右的顺序依次排列进行。

SDH便于端到端业务管理, 使网络易于纳入各种宽带业务。SDH帧中安排了丰富的开销比特 (约占信号的5%) 从而使网络的OAM功能大大增强。而SDH技术采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构, 使各种不同等级的码流在帧结构将负荷区有序排列, 而净负荷和网络也是同步的, 只需要使用软件就可以将高速信号一次性地分插出低速信号, 使上下电路十分方便。故障检测、区段定位, 端到端性能监视, 单端维护能力等都是SDH帧中安排了丰富的开销比特, 才能使网络的OAM功能大大增强。还可实现高可靠性的自愈环结构。SDH网与PDH网能完全兼容, 并能纳入各种新业务。

SDH技术上还是存在着比较大的缺点, 例如传输容量比其他的技术差了点、通道开销大, 频带利用率低SDH多业务支持能力不足, 目前的MSTP技术均已具备SDH的所有能力, 使用上认为错误, 软件故障讲害处加大, 大规模使用软件控制且业务集中于少数几个高级链路及交叉点上。

二、MSTP技术的基本原理和优缺点

MSTP技术的出现是多业务的传送平台, 能够对多种技术进行优化组合, 在SDH技术上, 提供多种业务综合支持能力, 而SDH设备只是支持2Mbit/s、155Mbit/s等话音业务接口, 而MSTP出现是在SDH技术上基础基层了多种业务, 实现对城域网业务的汇聚, 如图1所示。

第三代MSTP为以太网业务发展提供了全面的支持, 其主要技术特征是引入了中间的智能适配层 (1.5层) 、采用GFP高速封装协议、支持虚级联和链路容量自动调整 (LCAS) 机制。MSTP支持以太网业务点到点的透传, 支持以太网业务的透明性, 保证对所有的二层以上的协议透明, 目前, MSTP技术发展到第三代, 三代技术主要体现在对以太网业务的处理能力上。在一二代的前提下改良了发展出来的第三代。第一代MSTP的主要特点是支持以太网透传功能, 第二代MSTP的主要特点是支持二层交换功能, 而到了第三代MSTP的主要特点是支持以太网业务Qo S功能, 可以支持多点连接, 具有可扩展性、支持用户隔离和宽带工享, 支持以太网业务Qo S、SLA增强、阻塞控制, 公平接入以及提供业务层环网保护。

MSTP技术上还是有着许多的不足之处, 例如MSTP提供GE端口价格昂贵, 缺少三层功能宽带管理和映射方式的不同, 所以目前还是有许多的厂家设备还是不能相互连通, 而影响了端到端数据业务的提供, 限制了MSTP在网络中大规模的应用。但是MSTP技术的优势还是显而易见的, MSTP技术的优点是改善了分组数据传输的效率以及提供了更高的Qo S的保证, 符合ITU-TG.707 (VC虚级联) , ITU-TG.7041 (GFP) 和ITU-TG.7042 (LCAS) 以及其他相关技术规范的要求。而且具有多环、子环、链状、的呢过各种网络结构, 还具有强大的组网功能。

三、结束语

综上所述, MSTP技术在电力系统通信网中发挥着越来越重要的作用, 而且MSTP是延续了SDH技术在新技术条件下的发展, 某程度来讲屎延长了SDH的生命, 甚至有人形容MSTP是新一代的SDH, 但是MSTP还是有许多的不足之处, 有得不能实现对数据业务的透明传输, 而有的则具有二层交换能力;有的只支持以太网业务, 而有的同时支持以太网, 虽然MSTP技术有着许多的不足之处, 但是与SDH技术相比较, 它的优势还是比较突出的。

参考文献

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[2]高春甫, 冯礼萍, 贺新升, 艾学忠.便携式可通信光纤测试仪的研究[J].半导体光电.2008

通信传输中的光纤知识 篇9

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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光纤通信传输技术的综合应用 篇10

通信系统运载信息的能力与其带宽成正比, 而带宽与载体的频率成正比。光纤通信系统的信息载体采用光———所有可用信号中具有最高频率的载体, 它具有最高的运载信息能力。另一方面, Internet通信量的飞速增长要求得到更高质量的网络信息服务能力, 光纤传输网能够提供这样的能力, 从而成为现代通信的主干网。

二、光纤通信传输技术的特点

(1) 传输频带很宽, 通信容量大。为了扩大通信容量, 有线通信从明线发展到电缆, 无线通信从短波发展到微波和毫米波, 它们都是通过提高载波频率来扩容的, 光纤中传输的光波要比无线通信中使用的频率高很多, 所以, 其通信容量也就比无线通信大得多。 (2) 中继距离长。为了长距离通信, 往往需要在传输线路上设置许多中继器, 将衰减了的信号放大后再继续传输。中继器越多, 传输线路的成本就越高, 维护也就越不方便。减小传输线路的损耗是实现长中继距离的首要条件。因为光纤的损耗很低, 所以能实现很长的中继距离。 (3) 抗电磁干扰。当代世界存在各种对通信的干扰源, 如雷电、高压电力线和无线电通信的相互干扰等, 一般说来, 现有的电通信尽管采取了各种措施, 但都不能满意地解决以上各种干扰的影响, 唯有光纤通信不受以上各种电磁干扰的影响, 这从根本上解决电通信系统多年来困扰人们的干扰问题。 (4) 保密性好, 无串话干扰。光纤通信与电通信不同, 光波在光纤中传输是不会跑出光纤之外的, 即使在转弯处, 弯曲半径很小时, 露出的光波也十分微弱, 如果在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂, 光纤中的光就完全不能跑出光纤。这样, 用什么方法也无法在光纤外面窃听光纤中传输的信息。 (5) 节约有色金属和原材料。现有的电话线或电缆是由铜、铝、铅等金属材料制成的, 而光纤的材料主要是石英, 在地球上的储量极其丰富, 并且很少的原材料就可拉制出很长的光纤。 (6) 线径细, 重量轻。通信设备体积的大小和重量对许多领域具有特殊重要的意义, 特别在军事、航空等方面。光纤的芯径很细, 只有单管同轴电缆的1%, 光缆直径也很小, 8芯光缆横截面直径约为1mm, 而标准同轴电缆为47mm。

三、光纤通信的综合业务传输与智能化

3.1光纤多业务传送系统 (MSTP)

MSTP主要应用于城域传输网, 能对多种技术进行优化组合, 提供多种业务的综合传输能力。新一代MSTP技术以支持以太网业务Qo S为特色, 为了能将真正Qo S引入以太网业务, 需要在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的Qo S要求, 形成以下特点: (1) 网络中的分组转发基于定长标签, 简化了转发机制, 使得转发路由器容量很容易扩展到大比特级。 (2) 充分利用原有IP路由, 并加以改进, 保证了MPLS网络路由具有灵活性。 (3) 利用ATM的高效传输交换方式, 同时抛弃了复杂的ATM信令, 无缝地将IP技术优点融合到ATM的高效硬件转发中。

3.2自动交换光网络 (ASON)

与传统光传送网先比, ASON引入了更加智能化的控制界面, 从而使光网络能够在信令控制下完成网络连接的自动建立、资源自动发现等过程。ASON体系结构的特点主要表现在具有控制、管理以及传送三个界面, 支持永久连接、软永久连接和交换连接三种组网模式, 形成了以下特点: (1) 生存能力提高。由于采用了信令技术和路由技术, 使得ASON网络能够动态地交换网络拓扑状态信息、路由信息及其他控制信息, 从而实现了光通道的动态建立和拆除, 具备了自动交换的能力。 (2) 可提供多等级的业务通道。由于ASON是建立在各种传送技术上的, 即控制平面独立于传送界面, 与底层的物理实现技术无关, 因此ASON支持目前传送网所能提供的各种不同速率和信号特性的业务, 支持端到端的固定带宽传输通道连接的建立、监控、保护和恢复, 也支持各种网络拓扑结构。 (3) 升级扩容能力强。ASON网络的升级扩容非常简单, 具有模块化的特性, 扩容只需对那些需要扩容的链路进行即可, 一般仅仅需要增加板卡或者插槽就可以完成扩容。

四、结语

网络时代的到来, 对现代光纤通信技术提出了更高的要求, 我们必须尽快了解光纤通信技术的应用现状, 大力促进光纤信息传输技术向更高层次的发展, 我们相信, 光纤通信技术在不久的将来一定会取代其他的信息传输方式, 成为信息通信领域中的主流技术。

摘要：本文分析了光纤通信传输技术的特点, 探讨了光纤通信的综合业务传输与智能化, 主要是光纤多业务传送系统和自动交换光网络两项新型实用技术, 并探讨了各自的应用特点。

关键词：光纤,通信传输,综合应用

参考文献

[1]张树群.光纤通信的传输特性及应用探析[J].科技资讯, 2011.

高速光纤通信系统的传输特性 篇11

高速光纤通信系统的建立离不开各种关键技术的使用。现阶段, 高速光纤通信系统所使用的主要技术有光纤技术、调制技术、色散管理技术、放大技术与光源等。这些技术共同支撑着高速光纤通信系统的正常运行, 从而为网络用户提供良好的网络体验服务。

应用于光纤通信中的调制技术有外调制与直接调制两种形式。对于激光器光源的调制, 多采用直接调制, 这是由于受光纤色散作用而使系统中继距离受限;对于单模光纤, 多采用外调制, 以达到较远的传输距离。因而, 外调制适用于单个波长且传输速率高于10Gb/s的传输系统[1]。

目前, 较为成熟的光纤技术有G655、G654、G656 等。G654 光纤属于截止波长位移光纤, 适用于海底光纤通信;G655 光纤属于非零色散位移光纤, 色散值范围大, 具有在1550nm处产生微量色散特点;G656 光纤面向的是40Gb/s光纤传输系统, 它能够改变色散斜率特性, 较之其他光纤, 在高速光纤通信系统中更为适用。

放大技术在光纤通信系统中的应用不仅较好地解决了色散与损耗两个关键问题, 而且极大地推动了高速光纤通信系统的发展。现阶段, 放大技术可以说无处不在, 无论是实验系统、办公系统, 还是商用系统, 均使用了光放大器。应用于光纤通信系统中的光放大器主要有半导体光纤放大器、非线性光纤放大器和掺稀土离子放大器三种类型。为提高高速光纤通信传输系统的传输质量, 对于光放大器的选择应保证具有足够高的输出功率和带宽[2]。

2 不同码型的光谱分析

非归零码是由马赫泽德调制器对激光二极管连续光进行调制所产生的, 具有脉冲宽、输出光谱紧凑的特点。归零码是由两个马赫泽德调制器调制而成, 第二个调制器通过对第一个调制器输出的非归零光信号进行调制, 从而输出归零光信号。归零码具有无相位变化、有线状谱特点[3]。载波抑制归零码也是由两个调制器所产生, 但第二个调制器调制信号与归零码完全不同, 所用频率为20Gb/s, 是正常信道传输速率的一半。这种码型具有改变一个周期发生一个相位差变化, 光谱无线状谱特点。

3 40Gb/s光纤传输系统传输特性实验

3.1 系统构成简介

40Gb/s光纤传输系统主要由调制器 (DPSK) 、电码型产生器 (BPG) 、光源、接收机、频率时钟源、误码分析仪 (EA) 等器件组成。其中, 调制器、误码分析仪与电码型产生器是整个系统需要进行参数设置的三个部分。调制器作为40Gb/s光纤传输系统的主要器件, 负责生成各种码型, 参数主要包括数据增益、脉冲放大、数据与脉冲偏压等。误码分析仪主要负责对误码进行测量, 即对最后输出的结果进行检验, 判断是否存在误码, 其需要设置的参数包括伪随机序列级数、极性等。需要特别注意的是, 误码分析仪参数必须与电码型产生器参数相互对应, 否则系统将无法正常工作[4]。电码型产生器参数包括伪随机码级数, 输入有内部时钟与外部时钟, 用户可以进行自定义编码。

3.2 背靠背实验

40Gb/s系统伪随机码采用23 级, 光源采用1560nm光源, 误码测量时间为100s。考虑到正常情况下设备输出信号功率过小, 因而需要对其进行放大处理, 并改变设备接收功率。这种实验方法即为背靠背实验法。它是一种用来测量高速光纤通信系统各种码型灵敏度的常用方法。

首先, 使用马赫调制器对激光器产生的连续光进行调制, 依次输出非归零光信号 (如图1 所示) 、归零光信号 (如图2 所示) 和载波抑制归零光信号 (如图3 所示) 。

从非归零码光谱图中可以看出, 非归零光谱非常紧凑, 且脉冲信号是三种码型中最宽的一种。归零码的产生是对第一个输出的非归零信号执行二次调制所形成的, 频率为40GHz正弦波, 从其光谱中可以看出, 载波左右两边出现了间隔为40GHz的线状谱, 且无相位变化。载波抑制归零码的产生也需要使用两个调制器来完成, 但第二个调制器的偏置电压、输入时钟与归零码不同, 其时钟频率为信号的二分之一, 即20GHz。通过这种调制方式得到的光信号为无线状谱的归零码, 因而被称为载波抑制归零码。从载波抑制归零码光谱中可以看出, 其载波受到了抑制, 较之归零码光谱较窄。

4 结语

通过对40Gb/s光纤传输系统非归零码、归零码与载波抑制归零码三种码型的光谱实验分析可知, 后两种码型适用于高速光纤传输系统信号传输需求, 即使用这两种码型有利于系统传输质量与传输效率的提高。对于高速光纤传输系统传输特性的研究, 未来我国应加大在实验方面的研究力度, 以为高质量光纤传输系统的形成提供重要的理论依据。

参考文献

[1]Demissie Jobir Gelmecha.高速光纤通信在非线性色散影响下的传输特性[D].武汉:华中师范大学, 2011.