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光纤技术论文精选(九篇)

光纤技术论文

第1篇:光纤技术论文范文

【关键词】光纤光缆技术发展

一、光纤技术发展的特点

1.网络的发展对光纤提出新的要求

(1)扩大单一波长的传输容量。目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD提出一定要求。(2)实现超长距离传输。论文百事通无中继传输是骨干传输网的理想,目前一些公司已采用色散齐理技术,实现2000-5000km的无电中继传输;有的采用拉曼光放大技术,更大地延长光传输距离。(3)适应DWDM技术的运用。目前运用32×2.5Gbit/sDWDM系统,该系统对光纤的非线性指标提出了更高要求;ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)已完成,对光纤的有效面积提出相应指标,对G.655光纤的非线性特性会有改善。

2.新型光纤产品的不断出现

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤。康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤,利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,简化了色散补偿方案,在长距离无再生传输和海底光缆长距离通信中效果很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤。在城域网设计中,要考虑简化设备、降低成本和非波分复用技术应用的可能性。低水峰光纤在1360-1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网设计,要求光纤的水峰低和具有负色散值,可抵消光源光器件的正色散,可组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,避免色散补偿设计,节约成本。

(3)用于局域网的新型多模光纤。随着局域网、用户住地网的高速发展,大量综合布线系统采用多模光纤代替数字电缆,多模光纤市场份额逐渐加大。选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%-100%,但它所配套的光器件可选用发光二极管,价格比激光管便宜,且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,因局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接困难一些。针对此问题,有的公司进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用。

3.光缆技术发展的特点

(1)光缆结构使用网络环境有明确的光纤类型选择,如干线网光纤、城域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件,还有可依据的细分的标准及指标。(2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件外,与其施工和维护方法有关,必须统一考虑,配套设计。(3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构改进,如干式阻水料、纳米材料、“干缆芯”式、生态光缆、海底和浅水光缆、微型光缆、全介质自承式光缆、架空地线光缆等的采用,使光缆性能有明显改进。

二、光纤光缆技术发展值得思考的问题

1.积极创新开发具有自主知识产权的新技术。1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,自主申请的有9件。作为世界第二光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术,作为工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

2.开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品。光缆的结构依赖于使用的环境条件和施工的具体要求,今后,光缆建设的重点将会随着接入网、用户住地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术会基于,如微型光缆、吹入或漂浮安装,及迷你型微管或小管系统的全套技术,有一系列新的变化,充分利用有限的敷设空间。目前我国创新的成份太少,在接入网、用户住地网中,多采用一些国产的光电缆产品。

3.利用已有设备和技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆,只能在现有条件下,利用其特性开通数字新业务。现有的HYA电缆,虽然可开通ADSL等一些新业务,但容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后会出现干扰问题,影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多的新业务作好准备。

第2篇:光纤技术论文范文

1.1SDH光纤通信在铁路通信系统中的应用

SDH光纤通信在铁路通信系统里的使用解决了PDH光纤通信使用存在的问题,并在此基础上有所突破,让铁路通信系统更加稳定和流畅。借助SDH设备构成的具备自愈保护作用的环网形式,能在传输媒体主要信号中断的时候自动利用自愈网及时恢复正常的通信状态。相较于与PDH技术,SDH技术有四个显著优点:一是网络管理能力更强;二是比特率和接口标准均统一,让各个厂家设备间的互联成为了可能;三是提出“自愈网”这一新理论,能在传输媒体主要信号中断时及时恢复正常;四是运用字节复接技术,简化网络各个支路信号。鉴于SDH光纤通信技术有诸多优点,所以在铁路通信网发展规划里,已经明确提出了要着重发展基于同步数字系列(SDH)基础上的传送网[2]。就以xx铁路为例,该铁路基于新敷设20芯光缆里的其中4芯光纤基础上,开设SDH2.5Gb/s(1+1)光同步传输系统为长途传输网,在铁路的相应经过点均设置了SDH2.5Gb/sADM设备,并借助622Mb/s光口同接入层传输设备相连,发挥上联和保护作用。此外,还借助2芯光纤开设了SDH622Mb/s(1+0)光同步传输系统,将其作为当地的中继网,并在铁路相应经过点以及新开设的各个中间站和线路新设置了SDH622Mb/s设备。

1.2DWDM光纤通信在铁路通信系统中的应用

DWDM光纤通信技术是借助单模光纤宽带与损耗低的特点,由多个波长构成载波,许可各个载波信道能同时在同一条光纤里传输,如此一来,在给定信息传输容量的情况西夏,就能降低所需光纤的总量。使用DWDM技术,单根光纤能传输的最大数据流量可以高达400Gb/s。DWDM技术最显著的优点就是其协议与传输速度是没有关联的,以DWDM技术为基础的网络可以使用IP协议、以太网协议、ATM等进行数据传输,每秒处理数据流量在100Mb~2.5Gb之间。也就是说,以DWDM技术为基础的网络能在同一个激光信道上以各种传输速度传输各种类型的数据流量。当前,在国内铁路通信网里DWDM技术得到了广泛应用,其中沪杭-浙赣铁路干线就是国内第一条使用DWDM光纤传输系统的铁路。此外,京九、武广等铁路的DWDM光纤传输系统也在建设与使用中。就拿京九铁路来说,京九铁路线使用的是具有开放性的DWDM系统和设备,能兼容各种工作波长以及厂商的SDH设备。波道数量为16,波道速率基础为每秒2.5Gb,借助京九线20芯光缆里的2芯G.652单模光纤,使用单纤单向传输的方式,也就是说相同波长在两个方向上都能多次使用,光接口满足ITU-TG.692协议的标准。

2结语

第3篇:光纤技术论文范文

1.1损耗低,传输距离远

与普通的通信相比,光纤的损耗率要低得多。目前,光纤的损耗可以低达0.2dB/km。中继光放大器间距可达100多km,而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此,除了用户到小站间仍使用铜电缆,其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。光纤通信在长距离传输中的优势非常明显。目前光纤通信的最长通信距离达到10000m以上。

1.2抗干扰能力强

与其他光缆相比,光纤通信具有非常明显的优点———抗电磁干扰能力极强。光纤通信设备的主要成分是SiO的应用给光纤通信技术带来无可比拟的优势。由于石英具有极强的抗腐蚀性和绝缘性,因此,应用到光纤通讯设备上使其同样具有较强的抗干扰能力。光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰,这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。

1.3安全性和保密性高

因为光纤主要依靠光波的全反射原理进行传输,光信号完全被限制在包层内,光波泄露的现象很少发生。而且一个光缆内的很多光纤线之间也不会相互干扰,因此,光通信的抗干扰能力很强,保密性和安全性非常高。此外,光纤的重量很轻、体积较小,这样既节省空间又使得设备的安装非常方便。另外,用来制作光纤通信设备的原材料越来越丰富,而且价格低廉,稳定性好,同时受环境温度影响小,使用寿命很长。光纤通信技术这些优势使其在日常生活中的应用范围和领域越来越广。

2光纤通信技术在我国的发展现状

2.1普通单模光纤的现状

光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。目前,普通单模光纤是我们生活中最常见的光纤。单模光纤只能传输一种模式的光,且对光源的谱宽及稳定性都有较高的要求。随着光纤通信技术的发展,单模光纤的传输距离和信息容量也在不断增加,G652.A光纤的性能还能进一步优化和提高。符合ITUTG654规定的截止波长的单模光纤和符合G653规定的单模光纤是对G652.A光纤进行了改进。

2.2接入网光缆的发展现状

光纤接入网指的是以光纤为主要媒质实现接入网的信息传送。光纤接入逐渐替代原有电缆,成为通信接入网未来重点的发展方向。接入网光缆的发展趋势主要体现在接入网的光缆距离不断缩短、分支越来越多、分插频繁等。通常情况下,接入网的光缆会采用增加光纤芯数的方式来增加网络容量。尤其是城市的光纤管道,由于管道内径有限制,只能通过增加管内光纤芯数和光纤的集装密度来增加网络容量,同时需要减轻光缆的重量,缩小光缆的直径。通常,接入网光纤使用G652普通单模光纤或G652C低水峰的单模光纤,而前者在我国使用较多。

2.3室内光缆的发展现状

室内光缆指的是光传输载体(光纤)经过一定技术手段处理而形成的线缆,通常需要同时支持语音、数据以及视频等信号传输。室内光缆主要包括综合布线与局内光缆两大部分。其中综合布线的光缆一般供用户使用,放置在室内用户端,而局内光缆放在中心局或其他各类电信机房内。室内光缆结构的设计和应用容易受到建筑物本身的限制及光缆材料多样化的影响,因此室内光缆相对复杂。虽然其抗拉度较小,保护层也较差,但是室内光缆仍然有经济、便捷、便于信息传递等自身优势。室内光缆传输信息速度很快,而且具有信号稳定、清晰、强烈,抗干扰性好,信息流量大等优点。

2.4通信光缆的发展现状

通信光缆主要包括多根光纤芯和包层组成的缆芯、外保护层,属于全介质光缆,是电力系统中最为理想的通信线路。通信光缆主要依靠电流传输信号,在数据信息传输方面具有一定优势,但是其传输信息量较小。ADSS光缆则因为其可以单独布放,比较适用于电力通信领域。目前我国电力系统改造过程中广泛应用ADSS光缆,但是我国通信光缆的产品结构和性能仍然需要进一步完善。

2.5塑料光纤的发展

塑料光纤在我国也得到了广泛应用,其成本低廉、传输速度较快,是优质的短距离信息传输介质。它主要利用光的全反射或者光在塑料纤维内的跳跃来进行传输,因此在数据传输系统领域有巨大的潜在市场。塑料光纤可以应用于海底。在海底进行铺设时,海底光纤使用绝缘材料包裹导线,同时其两端采用激光器,大大节约成本,相应的通话费用也有一定的减少。

3我国光纤通信技术在未来的发展趋势

3.1超大的容量,超长的距离

超大容量、超长距离的传输技术在我国通信技术领域将有广阔的应用前景。波分复用技术(WDM)通过增加单根光纤中传输的信道数,大大提高光纤传输系统的传输容量。目前1.6Tbit/s的光波分复用系统已经大量商用,同时全光传输的距离也在逐渐增加。而光时分复用技术(OTDM)通过提高单信道速率来提高传输容量,使目前单信道最高速率达到640Gbit/s。要想进一步提高光纤通信的传输速度和传输容量,仅仅依靠光波分复用技术或光时分复用技术是很难实现的,必须同时结合光时分复用和光波分复用技术,只有这样才能进一步提高光纤的传输速度和容量。

3.2光网络智能化

智能化的光网络是我国光纤通信技术未来非常重要的发展方向。近50年的发展历程中,信息传输一直占据着光纤通信技术的主导地位。随着计算机技术的迅猛发展,网络技术和通信技术实现完美结合,进一步促进光网络通信技术朝着更高更好的方向发展。现代化的光网络不仅能实现信息数据的传输,同时结合计算机控制技术、自动发现功能及更加完善的自我保护修复能力,真正形成智能化的光网络。

3.3摆脱电处理过程,实现全光网络

第4篇:光纤技术论文范文

笔者认为,光纤通信技术尚有很大的发展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。

光纤通信的发展趋势

1、光纤到家庭(FTTH)的发展

FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。

发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。

FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。

对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5~6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。

FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。

F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。

PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格,PEP比PON经济)。

PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。

发达国家发展FTTH的计划和技术方案,根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON,因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。

中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用灵活,传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用,还需要根据用户的具体情况不同而不同。

近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。

2、光交换的发展什么是通信?

实际上可表示为:通信输+交换。

光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。

通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切都要用光交换,特别是低速,颗粒小的信号的交换,应采用成熟的电子交换,没有必要采用不成熟的

大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。

电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。

光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来,采用集成技术,开发出MEM微电机光开关,其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent),属于试验性质的。

光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验,半径5公里,共有43个终端节,(试用5个节点),速率为2.5Gbps。

自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。

3、集成光电子器件的发展

如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光电子器件组装于其上,也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。

日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上,尺寸仅15x7mm,如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年,集成光电子器件有比较大的改进。

中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上,就会重复如同微电子落后的被动局面。

光纤通信的市场

众所周知,2000年IT行业泡沫,使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展,产品生产过剩。无论是光传输设备,光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤,每公里泡沫时期价格为羊1200,现在价格Y100左右1公里,比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复?根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测,如图2.在2002年是最低谷,相当于倒退4年。现在有所回升,但还不能恢复。按此推测,在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转,在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。

第5篇:光纤技术论文范文

关键词:光纤通信技术优势接入技术

引言

近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。

一、光纤通信技术定义

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

二、光纤通信技术优势

2.1频带极宽,通信容量大

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。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz·km的宽带。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。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低,中继距离长目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

如果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。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道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。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

三、光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段,无源光网络P(ON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

第6篇:光纤技术论文范文

关键词:光纤通讯技术;优势;分类

所谓的光导纤维通信是指通过利用光导纤维的方式,发射出信息数据传输信号,是一种常见的通讯方式,我们一般将其称之为光纤通讯,这种光纤通信方式不仅能够快速的将信息数据传输给接收端,还能充分保证信息数据的安全稳定性,对于通讯行业的生存和发展有着重要的影响。然而,我国目前光纤通讯技术中仍旧存在很多的不足和问题,使得光纤通讯技术无法得到进一步提升。那么,本文就以光纤通讯技术为重点研究内容,对光纤通信技术的特点进行详细分析,总结出一些自身的见解。

1. 光纤通信技术

光纤通信技术是将光作为信息数据的承载者,以光纤的方式进行数据的传输。并且,在整个通讯系统中,光纤通讯系统中的光波频率大大超过了电波频率,这时,光缆的损耗程度将会逐渐降低,从而确保数据传输的连续性和实用性。通常情况下,由于光纤的组成大多是以玻璃材料为主,其本身具备较强的绝缘性能,可以对接地回路问题进行有效的控制,再加之光纤通信技术能够对数据进行严密的保护,从而避免了数据发生泄漏、被盗等情况。此外,光缆的直径很小,占地面积小,很适合在一些地下管道工程中应用。

2. 光纤通信技术的优势

(1) 频带极宽,通信容量大。

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。

(2) 损耗低,中继距离长。

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。

(3) 抗电磁干扰能力强。

由于光纤的原材料是一种绝缘性能较高的材料,有着很好的耐腐蚀能力,最为突出的一个特点就是光波导能够充分抵抗其他电磁波的干扰,不会轻易受到雷电或不确定因素的影响,更是对认为的电磁干扰有一定的免疫力,形成非常牢固安全的光缆,这对于通讯系统的正常运行起到了重要的作用,在我国军事领域中,光纤通信技术同样受到了广泛的应用。

(4)无串音干扰,保密性好。

电波在进行实际的传输过程中,由于受到其他因素的干扰,常常导致电磁波发生泄漏,使得每一个传输管道受到影响,很容易使数据在传输过程中被窃听,造成非常严重的后果。但是,光纤通讯技术的出现,能够彻底解决这一问题,这是因为光波导结构能够及时将光信号控制在合理范围内,其发生泄漏的射线会被光纤包皮迅速吸收,这样就会有效防止了光波的泄漏,从而避免了其他传输管道出现串扰的现象,再加之光缆是处于光纤的外部,无法再对光线中的数据进行窃听,起到了严密的保护作用。

3. 光纤通信技术的分类

3.1光纤光缆技术。

光纤技术的进步可以从两个方而来说明:一是通信系统所用的光纤;二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个,即850nm(第一窗口) 、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及s波段窗日。其别重要是无水峰的全波窗日。这些窗日开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内,都能实现低损耗、低色散传输,使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。

3.2光有源器件。

我国对于光有源器件的研发给予了高度的重视与支持,也取得了非常好的成绩,但是,随着社会体制的不断变革,越来越多新技术的出现,以往传统的光有源器件已经无法在满足于现代光纤通信技术的要求,这无疑会对光有源器件的活动范围产生一定的影响。再加之超晶格结构材料与量子阱器件的完美结合,形成了一种新型的光有源器件,相关制造工艺也逐渐完善,得到了通讯行业的广泛应用。

3.3光无源器件。

光无源器件与光有源器件同样是不可缺少的。由于光纤接入网及全光网络的发展,导致光无源器件的发展空前地热门。常规的常用器件已达到一定的产业规模,品种和性能也得到了极大的扩展和改善。所谓光无源器件就是指光能量消耗型器件、其种类繁多、功能各异。早期的几种光无源器件已商品化,其中,光纤活动连接器无论在品种和产量方面都已有相当大的规模,不仅满足国内需要,而且有少量出口。

3.4光复用技术。

光复用技术种类很多,其中最为重要的是波分复用技术和光时分复用技术。光复用技术是当今光纤通信技术中最为活跃的一个领域,它的技术进步极大地推动光纤通信事业的发展,给传输技术带来了革命性的变革。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长,研究水平是1022个波长,近期的潜在水平为几千个波长,理论极限约为15000个波长。

3.5光放大技术。

光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果,它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义,光放大器就是放大光信号。在此之前,传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换,即O/E/O变换。有了光放大器后就可白接室现光信号放大。

4. 结束语

综上所述,我们大概对光纤通讯技术有了一个全面的掌握,在现代通讯系统中,光纤通讯技术是一种常用的通信方式,由于其具备高效率、低消耗、传输速度快的优点,受到了广大用户的青睐,不仅能够确保数据的传输质量,还可以有效防止数据在传输过程中受到破坏,造成用户的巨大损失,本文也具体论述了光纤通讯技术的优势以及分类,从中我们可以看出,光纤通讯技术已经成为必然的发展趋势,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。因此,要不断加强和完善光纤通讯技术,逐步提高光纤通讯技术水平,促进光纤通讯技术长期稳定的发展。■

参考文献

第7篇:光纤技术论文范文

关键词:光纤通信技术;技术特点;发展趋势

中图分类号: TS801 文献标识码: A 文章编号:

前言

随着现代通信技术的飞速发展,通信行业需要一种传输频带宽、抗干扰能力强、安全性能可靠、信息传输容量大的体系和系统作为通信主干,告别传统通信系统频谱狭窄、噪音干扰强烈、稳定和可靠性低、传输质量和容量低的劣势。通信光纤具有容量大、抗干扰强、价格低廉等优点,是通信行业主要应用的组网材料。随着通信行业的发展光纤通信技术在近30年获得了飞速的发展。在邮电、电信、电力和军事等诸多领域都有广泛的应用。通信行业应该高度重视光纤通信技术的研究和应用,并对光纤通信技术的发展进行展望。通信行业要认识到光纤通信技术和光纤在实际通信工作的重要意义,对光纤通信技术有正确的态度,加快光纤在各领域和范围的应用速度,在通信设备和通信技术的层面上加速通信行业的发展。

1光纤通信技术的特点

目前,我国通信领域应用光纤通信技术整呈现方兴未艾的态势,截止2010年,具可靠资料显示,各行业应用光纤达到通信目的的光缆总长度已经超过4000公里,在省会级和大型城市基本实现了10G光纤通信网络的组建。光纤通信之所以在通信行业得到广泛的应用,并成为引导未来通信发展的主要方向,其主要原因有如下几点。

1.1光纤通信容量大

光纤通信依靠光线的全反射原理进行信息传输,光线是一种横波,不同波长直接相互影响小,因此,光纤传输容量极大,是传统的金属通信线路无法达到的。

1.2光纤通信损耗低

由于光纤通信的信号以光波形式传递,因此对能量的需求较少,可以达到忽略不计的程度,光纤通信能耗只相当于金属线路的0.1~1%。

1.3光纤通信衰减小

光纤通信衰减率比同轴电缆衰减率低一个数量级,并且在中等以下距离的传输通信中可以无需建立中继站,不但确保了传输过程中信息的安全,同时也可以起到降低通信工程成本的作用。

1.4光纤物理和化学性能良好

光纤具有体积小、重量轻的优点,方便施工和运输,同时,光纤一般由二氧化硅构成,化学性质非常稳定,在施工和应用过程中对自然界和环境中的侵蚀有比较高的耐受度。

1.5光纤通信防干扰能力强

光纤在实现通信的过程中,不会受到电磁干扰而产生通信质量和通信速度下降的现象,同时,光纤在通信过程中对外辐射很低,安全性和保密性较高。

2光纤通信技术发展的趋势

光纤通信技术自上世纪70年代开始就成为通信行业的研究中的,进入新世纪光纤通信技术得到了发展的机遇,各个领域对光纤通信技术的依赖愈来愈强,光纤通信技术结合其他行业对社会的贡献越来越大。从技术的角度和前进的趋势上看光纤通信技术主要通过高速系统和大容量系统方向发展。

2.1光纤通信技术超高速系统发展的方向

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,每比特的传输成本也将大约下降35%~45%左右,因此现代通信企业为了能够进一步降低企业的运营成本,保证企业经济效益的最大化,将现有的更多注意力集中于如何能够不断提升光纤通信技术的传输速率。虽然,目前高速系统的出现在一定程度上增加了业务传输容量,并且也为企业开展和提供各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。发达国家如今正在开展的10Gbps系统,并且以及各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。我国近年来也已经陆续开始相关的现场试验,希望能够借此改变我国落后的被广大宽带用户所诟病的网速慢的问题。

2.2光纤通信技术超大容量WDM系统发展的方向

根据理论测算,从目前对于光纤传输容量的挖掘还远远不够,光纤传输的负载能力仅仅只开发了应有能力的1%强,根据光纤传输的传输频率而言其依然有99%的潜力有待进一步挖掘。因此为了能够有效利用光纤频带宽、容量大的优势,许多科研机构就企业正在努力实现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,这样就可以增加光纤的信息传输容量即波分复用(WDM)的基本思路。通过采用波分复用则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。目前的一个重点发展方向是利用WDM网络实现通信网络的高速交换和恢复功能,并在此基础上实现有高度生存性的光联网。

结语

综上所述,光纤的诞生对于通信行业来说是一次重要的技术革新,随着通信技术在各行各业的应用越来越广泛,光纤在邮电、电信、电力和军事领域发挥了越来越重要的作用。进入新世纪,通信技术有了比较大的提升,随着通信行业和通信市场的进一步开发和开发,人们对信息的质量、速度和容量有了更新的要求,这需要一种新型的材料作为新时期通信网络的主要材料,光纤就是在这一需求的影响下产生的,光纤技术可以实现长距离高效率地传输高质量通信信息,是通信行业一次新的技术性革命,对于通信行业告别传统系统频谱狭窄、噪音干扰强烈、稳定和可靠性低、传输质量和容量低的劣势有重要的价值和作用。应该发挥通信光纤技术容量大、抗干扰强、价格低廉等优点,加大光纤通信技术在各行业和各领域的广泛应用,提高光纤通信技术研发的质量,在材料、设备和科技的层面上发展通信行业的科技。

参考文献:

[1]何召舜.浅论光纤通信技术的特点和发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(03)

[2]傅志蕙.浅论光纤通信技术的发展趋势[J].科技信息(科学教研).2007(33)

[3]王秀丽.浅谈光纤光缆在电力传输网络中的应用及发展[J].内蒙古石油化工.2008(22)

第8篇:光纤技术论文范文

【关键词】光纤通信技术研究与分析

一、光纤通信技术的基本概念

光纤通信技术的本质是利用光作为信息传输的主要载体,通过光在线缆中传输,实现数据信息的快速传输。从目前光纤通信技术的应用来看,利用光纤传输,有效解决了数据传输速度和传输质量问题,保证了数据能够以最快的速度进行传输,并保证数据传输的安全性和准确性。光纤通信技术的主要载体是光导纤维,光导纤维具有光敏感性,可以最大程度的保证光传输的有效性。正是基于这些特点,光纤通信技术在目前通信领域和国防等多个领域有着广泛的应用。

二、光纤通信技术的主要优点

从目前光纤通信技术的应用来看,光纤通信技术的优点主要表现在以下几个方面:1、光纤通信的频带宽度大,通信容量较大。2、光纤通信的信号衰减较小,中继距离得到了延长。3、光纤通信具有较强的抗干扰能力。4、光纤通信在信息传输安全性上比其他传输方式要高。

三、光纤的结构与传输原理

光纤是光导纤维的简称,主要分为三层结构,内部为光导纤维的核心―纤芯,由内向外分成包层和涂覆层。在数据传输过程中,数据信号主要是在纤芯和包层这两个层面间流动,涂覆层的具体作用是保护包层和纤芯能够进行正常的信号传输。在光纤中,纤芯主要为透明的软线,包层与纤芯类似只是在传输效率上比纤芯略低,涂覆层的作用是保护包层与纤芯不受外界侵蚀和机械损伤。

光纤的传输原理主要可以用菲涅耳定律来表示:

上图为光纤信号传输的过程分析:

四、光纤通信技术的主要发展和应用分析

由于光线通信技术具有突出的优点,光纤通信技术已经逐步取代传统的电缆传输,成为了新的数据通信技术这一,并取得了积极的发展成就,促进了数据通信技术的全面发展。此外,从应用领域来看,目前光纤通信已经广泛的应用于数据通信领域,其中包括网络信息传输、电话信息传输、军事信息传输等,具体应用情况如下:1、光纤通信技术在网络信息传输中的应用。由于网络信息传输对数据传输的质量和准确性要求较高,光纤通信技术的优点正好符合网络信息传输的实际需要,因此光纤通信技术成为了网络信息传输中的重要方式。2、光纤通信技术在电话信息传输中的应用。目前电话信息传输系统已经从模拟信号向数字信号转变,在这一过程中,需要一种可靠的方式能够实现电话数据信号的可靠传输,而光纤通信技术正好能够满足电话信息传输的这一现实需要。3、光纤通信技术在军事信息传输中的应用。军事信息传输的要点在于信息的保密性和准确性,鉴于光纤通信在数据传输过程中能够有效保证信息的准确,并不受外界干扰,所以光纤通信技术在军事信息传输中得到了重要应用。

五、结论

通过本文的分析可知,光纤通信技术目前已经成为数据通信中的主要手段之一,由于其具有突出的优点,因此光纤通信技术在通信领域得到了广泛的应用,逐渐取代传统的通信手段,为数据通信技术的发展提供了有力支持。

参考文献

[1]辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报(自然科学版);2003年04期

[2]刘望军,熊卓列.数字化社区通信系统的接入网技术.有线电视技术;2006年01期

第9篇:光纤技术论文范文

关键词:光纤,光交换,FTTH,多模光纤,单模光纤

 

0.引言

光纤技术发展到现在,已经十分的成熟,应用也先当广泛,但是还是有很大的发展空间的。本文从它比较有前景的光交换技术以及FTTH两个大的方面来分别论述一下他们的现状已经优缺点,最后再介绍一下光纤的种类和选择光纤的方法。

1.光交换是未来发展的趋势

光交换是指不经过任何光/电转换,将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换是全光网络的关键技术之一。在现代通信网中,全光网是未来宽带通信网的发展方向。全光网可以克服电子交换在容量上的瓶颈限制;可以大量节省建网成本;可以大大提高网络的灵活性和可靠性。光交换技术也可以分为光路交换和分组交换。由于技术上的原因,目前还主要是开发光路交换,但今后发展方向将是分组光交换。

光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。

目前市场上看到的光交换,多数是基于光电和光机械的。而基于热学、液晶、声学、微光机电技术等光交换机将逐步被研发出来。其中微光机电技术(MEMS)是目前最有前途的一项技术。光交换为IP骨干网的光子化提供了一个非常有竞争力的方案。一方面,通过光交换可以使现有的IP骨干网的协议层次扁平化,更加充分的利用DWDM技术的带宽潜力;另外一方面,由于光交换网对突发包的数据是完全透明的,不经过任何的光电转化,从而使光突发交换机能够真正的实现所谓的T比特级光路由器,彻底消除由于现在的电子瓶颈而导致的带宽扩展困难。此外,光交换的QoS支持特征也符合下一代 Internet的要求。因此,光交换网络很有希望取代当前基于ATM/SDH架构和电子路由器的IP骨干网,成为下一代光子化的Internet骨干网。

2.光纤到家庭(FTTH)的发展

FTTH(Fiber To The Home ),顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说,FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处,是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽,而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境条件和供电等要求,简化了维护和安装。

FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤是现有已敷光纤的2~3倍。论文参考网。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能大力发展,只有少量的试验。近年来,由于光电子元器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;另外宽带内容日趋丰富,都加速了FTTH的实用化进程。

FTTH的优势主要是有5点:第一,它是无源网络,从局端到用户,中间基本上可以做到无源;第二,它的带宽是比较宽的,长距离正好符合运营商的大规模运用方式;第三,因为它是在光纤上承载的业务,所以并没有什么问题;第四,由于它的带宽比较宽,支持的协议比较灵活;第五,随着技术的发展,包括点对点、1.25G和FTTH的方式都制定了比较完善的功能。

发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早, 早在1997 年日本NTT 公司就开始发展FTTH,2000年后由于成本降低而使用户数量大增;美国在2002 年前后的12 月中FTTH的安装数量增加了200%以上。

FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术尚有一定优势。与FTTH相比:①价格低廉②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前影视节目及文件的传输ADSL既可满足需求。这些原因使得FTTH目前大量推广受制约。

设备成本过高造成投资效益低是阻碍FTTH发展关键因素。目前FTTH的设备价格还非常高昂,往往一线售价近1000美元,但在日本和美国等发达国家仍然得到了较好的发展,其原因之一就是其电信运营商可以向用户收取较高的服务费。据了解,在日本电信运营商向FTTH用户每月收取5000—6000日元服务费,折合人民币约400—500元,在美国FTTH用户每户每月服务费也约为80—100美元,电信运营商的FTTH网络一般2—3年可以收回投资,这种投资效益显然是不错的。但在中国情况则完全不同。在国内不少城市,由于激烈的市场竞争,ADSL和基于5类线的LAN宽带接入月使用费已降到50元人民币以下,个别使用费较高的地区,如深圳,月使用费也只有100元人民币。基于这种宽带接入服务的资费水平根本无法支撑FTTH网络建设和运营,投资回收周期长达10年,这样的投资效益显然不可能唤起电信运营商的投资兴趣。可见,宽带接入市场需要的是低成本的FTTH,惟有低成本的FTTH才会有应用和发展的机会,而且也一定会有发展的机会。

光纤本身也有缺点,如质地较脆,机械强度低就是它的致命弱点。稍不注意,就会折断于光缆外皮当中。而且光纤的接续比较困难,施工人员要有比较好的切断、连接、分路和耦合技术。

FTTH的解决方案: 目前,FTTH接入技术主要有两大类:基于无源光网络(Passive Optical Network—PON)接入技术的EPON和GPON,基于小区有源交换接入(Active Optical Network——AON)的Fiber P2P技术。

P2P方案一一优点:各用户独立传输互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点,用以减少用户直接到局的光纤和管道数量。

PON方案——优点:无源网络维护简单,原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用价格昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不仅要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。

PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。

近来,由于无线接入技术的迅速发展,可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。论文参考网。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,对于一般用户其上行数据量不大,IEEES02.11g是可以满足的。而FTTH主要解决HDTV宽带视频的大数据下行传输,在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON方式就特别简单,因为此PON无上行数据,不需要测距的电子模块,使得成本大大降低,维护也十分简单。如果所属PON的用户群体被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖,那么就不需要再建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户附近的光纤网来支撑,与FTTH基本相当。FTTH+无线接入是未来网络的发展趋势。

3.光纤的正确选择和使用

下面谈谈光纤的正确选择和使用方法。光纤大类上可分为多模光纤和单模光纤。

多模光纤是指可以传输多个光传导模的光纤。在光纤通信初期,就是使用的就是多模光纤(G.651光纤),其工作波长在850nm或1300nm,衰减常数分别为<4dB/km和<3dB/km,色散系数分别为<120ps/(nm.km)和<6ps/(nm.km)。由于它的衰耗和色散大,故只能用于短距离通信。但它芯径大,对于接头和连接器的要求都不高,使用起来比单模光纤要方便,目前多用于局域网。

单模光纤是指只传输一个光传导模(基模)的光纤。其主要优点是衰减较小,传输距离长,传输容量大,在长途骨干网、城域网、接入网等场合均有广泛应用。单模光纤由于只能传输基模,它不存在模间时延差,具有比多模光纤大得多的带宽,单模光纤的带宽可达几十GHz以上。论文参考网。所以单模光纤特别适合用于长距离、大容量的通信系统。随着光纤制造技术和通信技术的不断发展,单模光纤的种类也在发展。常用的单模光纤有以下几种: G.652光纤,G.653光纤,G.655光纤。

选择光纤时应该注意以下三个参数:①最大无中继传输距离 ②波长的最大比特率 ③光纤的波长数。以上参数都必须考虑到光纤布设终期的要求。如果最大无中继传输距离在50~100km,建议选择G.652常规光纤,它价格低廉,适合短距离传输。如果距离更长,但只需要单波长在10Gbit/s 以上,则可选用G.653色散位移光纤。如果不但距离长,而且需要多波长承载10 Gbit/s 或更高速率,那么最佳选择则是G.655光纤。

由此可以总结出以下光纤选择原则:1.距离短应选择G.652常规光纤,采用较多纤芯所增加的投资不大。2.长距离光缆因为传输距离长,必须采用高速率和多波长的波分复用技术,G.655色散位移光纤是最为理想的选择。

4.结束语

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] 徐公权, 段鲲, 廖光裕等译. 光纤通信技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.

[2] 杨淑雯. 全光光纤通信网[M]. 科学出版社, 2004

[3] 孙学康, 张金菊. 光纤通信技术[M].北京: 人民邮电出版社, 2004.

[4] 陈才和. 光纤通信[M]. 北京:电子工业出版社, 2004.