下面是小编精心推荐的《光纤通信发展趋势论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。摘要:随着人们生活水平的不断提高,对生活的追求与观念也发生了变化,强调生活的便捷性、舒适性,以更好地体现现代生活理念。光纤通信在网络信息时代孕育而生,作为信息的载体,在很大程度上改变了通信方式,尤其是以光纤作为传输媒介,具有通信容量大、频带宽、耗损小等特点,极大地推动了通信领域的发展。
光纤通信发展趋势论文 篇1:
光纤通信的发展趋势及应用
【摘要】现如今,生活水平不断的提高,人们追求生活质量时的要求也在不断的变化,这主要强调了对生活的舒适性以及尽可能的便捷,才可以更好的进行生活。由于光纤通信技术在现代网络当中得到了一定的发展,它也是信息载体,所以在原有的通信方式上也做了很大的改变,并且把光纤作为一种基础的传输通信,而它的特点却很突出,具有耗损小、大容量以及带宽等一些优势,很大程度上推动了通信更高层次的发展。
【关键词】光纤通信;发展趋势;应用;
光纤通信实质上是传输方式的一种,就是通过光纤当作信息的载体,将光当成信息。因为光纤采用的是玻璃材质进行传导的,同时其不具有导电的特性,如此就不必顾及光纤的传导会接地回路,光纤和光纤之中的干扰较小,光波是光纤通信的主要载体,和导波管及同轴电缆比较,相对而言光纤的耗能不高,这就导致其它电波与光纤通信的频率比较,要低了不少。
一、光纤通信的特点
1.光纤通信系统通信效果好。由于光纤在频谱、带宽、容量上有着极大的资源优势,这使得光纤为基础的通信系统在功能上有着巨大的潜力可以挖掘。根据测算光纤通信系统损耗非常低,可以通过中继机实现长距离传输,并可以在一条光纤上实现多路信息交换。
2.光纤通信系统抗干扰能力强。光纤的主要材料是绝缘物质二氧化硅、光纤经过特殊工艺被制作成全反射的透明晶体,这使得光纤通信系统对各类干扰有着独特的抵抗能力。
二、光纤技术的未来趋势
1.向超大容量WDM 系统的演进。采取电的时分复用系统的扩容技术,已经没有了发展的空间,但是在光纤的200nm 可用带宽资源中,当前的利用比率地域 1%,其有待开发的带宽资源高达99%以上。加入把多个发送的波长适度的错开,光纤传播的信息量就会得到极大的扩充,这即是波分复用 (WDM) 的基本思路。基于 WDM 应用的获得了很大的收益,同时由于这些年来技术上的重大突破与市场经济的推动,波分复用系统的发展极为迅速。
2.实现光联网。前文中,实用化的波分复用系统技术虽然有着很大的传输空间,但传播系统的方式一般是由点到点进行传播的,信息的传播方式缺乏灵活性与可靠性。依照这一根本思路,光联网不但可以实现超大容量光网络和网络重构性、扩展性、透明性,还可以让网络的业务量与节点数的不断增长、任何系统互连与不同制式的信号。
3.开发新代的光纤。全波光纤为广大高校及研究机构关注的热点,也是未来发展的方向。以光纤未来发展的需求来看,BPON 技术毋庸置疑地肯定是将来宽带接入技术延伸的方向。虽然从当前成本、应用需求及技术发展的实际状况来说,它距离广泛的应用在光纤通信的技术领域中,还存在着不少距离。然而就光纤通信的特性来说,极速的传输、巨额的容积、远距离的无损传输一直都是用户追求的目标,光纤到户和全光网络也是未来的主要目标。
三、光纤技术的应用
1.特种光缆。特种光缆根据其结构和应用特点按表1 进行分类:特种光缆由于其自身结构以及安装形式比较特殊,所以遭到外力破坏的可能性相对来说比较小。目前,应用最为广泛的是OPGW 和ADSS 这两种光缆。OPGW 有以下几个方面的优点:光缆同时与地线相复合,从而节省了重复建设的巨大费用;传输信号损耗小,且有着较高的通信质量;具有较好的安全性,不容易被偷盗。其缺点是在应用中有雷击损伤的问题。ADSS光缆在实际使用中最大的问题是电腐蚀。根据其各自的特点,通常在新建线路时,会采用OPGW光纜;在老线路加挂光缆时,会使用ADSS光缆。与ADSS和OPGW等常用光缆比较,OPPC具有一系列优点,包括与相导线复合,基本不存在OPGW雷击断缆问题;不存在ADSS电腐蚀断缆问题;处于高电压状态,具有防盗功能。当无法找到合适的ADSS和OPGW的敷设空间时,OPPC是适当的选择。
2.通信网传输容量不断的增加,对此,在光纤通信发展方面也达到了一个全新的层次。所谓全光网指的就是在各个用户之间进行传输的信号,也就是交换了一定的光波技术,在网络当传输当中从源节点一直传送到目的节点的全部过程,如果是在网络节点当中进行交换时,就必须要应用更大容易以及可靠性能更高,具有较高灵活度的设备进行连接。一般使用全光网时,是不具备电处理的,因此,就会存在不太一样的编码形式,更加透明化。由于全光网一般通信当中是具有光交换与光复用等一些处理技术,所以也就实现了传输等特点。
3.所谓弧子就是作为比较特殊的一种超短脉冲,也可以作为在传播当中的一种幅度与形状以及速度的壮行波。这种脉冲可以保持在光纤当中进行不变的传输,但在进行传输时也会存在一定的影响作用,一种作用叫光纤色散,他会促使光脉冲发生展宽的现象,并且达到一定程度以后会把脉冲进行叠加,也就出现了误码。还有一种作用就是光纤非线性,他主要会此发光脉冲的展宽现象,并且进行压缩,从而也就影响了通信效率。由于光弧子具有一定的双曲正割形状,所以在进行传输的过程当中也主要是利用了速度色散以及非线性等特点,最终实现一个平衡的效果,也可以保持不变初始传输形状。一般应用这种特性,主要是为了可以实现大容量以及长距离的光通信,这是它最大的优点。在此期间,掺铒光纤放大器的应用,在很大程度上已经解决了损耗的问题,而弧子脉冲源会随着具有变窄的可能性,所以色散作用也就会越影响他的传输,对此,色散技术是急需解决的一个问题。当前,对这个缺陷有两种技术可以作为补救,一种就是局部色散技术以及弱色散技术,而另外一种就是强色散的技术应用。由于光弧子的通信性能不会好过常规的系统,所以在工作的过程当中更易受到一定的影响,这也就会限制传输速率,应用在多信道过程中时,也会影响到他的传输容量。但在应用光弧子系统时,它会把各种波长的多信道进行复用并快速传输,由此可见,应用多信道光弧子会具有很大的发展。
4.高速光纤计算机网应用。光纤分布式数据接口环网(FDDI),是高速光纤计算机网络的重要领域。FDDI 是光纤传输媒介及通用的令牌环网标准,所以,在局域网内,光纤分布式数据接口环网,具有较好的实用性,尤其是对于校园网建设而言,更具有实用性。相比较于一般的计算机网络应用,校园网的应用呈现出一些新的特点:一是校园网规模大,就其网络节点而言,就具有数千个之多;二是网络应用的环境呈现多元化、复杂化的趋势,特别是用户端的需求日益多样化,需要提供不同类型的终端服务;三是物理位置分散,尤其是在校园的各教学楼上分布着各子网;四是设备相对比较复杂,在组网方面比较困难;五是存在子网分割繁多,致使网络应用呈现分散的状态;六是系统开发性强,相关处于不断创新与发展的状态。
当前,科学技术不断的进步,由此也带动了光纤通信在各个领域的技术突破,从而也强调了通讯技术需要不断的进行提升,才能更好的确保通信质量。而光纤通信技术现在已经有了一定的研究发展,并且也取得了一定的成效,所以这种技术已经在国内的网络建设当中是不可或缺的系统了,在很大程度上可以满足社会服务的需要,并且在未来的发展当中也具有重要地位。
参考文献:
[1]王惟正.浅谈光纤通信的发展与展望[J].科技资讯,2012(22).
[2]刘莉.光纤通信工程技术应用探讨[J].北京电力高等专科学校学报,2011(6).
作者:邓显耀
光纤通信发展趋势论文 篇2:
光纤通信的发展趋势及应用研究
摘要:随着人们生活水平的不断提高,对生活的追求与观念也发生了变化,强调生活的便捷性、舒适性,以更好地体现现代生活理念。光纤通信在网络信息时代孕育而生,作为信息的载体,在很大程度上改变了通信方式,尤其是以光纤作为传输媒介,具有通信容量大、频带宽、耗损小等特点,极大地推动了通信领域的发展。基于此,本文主要针对光纤通信的发展趋势及应用进行了详细分析,希望能够对相关人员有所帮助。
关键词: 光纤通信; 发展趋势; 应用
一、光纤通信技术
光纤通信技术由纤芯、包层和涂层组成。通过纤芯和包层的折射率之间的差异,实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输。而涂层很大程度上增加了光纤的韧性,起到了外层保护作用。在这个光纤传导过程中将载有信息的光反射通过光纤进行传输,实现信息通信。但载有信息的光信号必须受到调制才能顺利得到传输。而由于当今社会阶段,对光纤技术的调制并不十分成熟,所以当今光纤通信大多采用强度调制。对调制这一方面,光纤通信技术发展空间巨大。
二、光纤通信技术的优势
(一)损耗低
我国目前实用石英光纤的损耗可低于 0.2cB/km,在传输介质的过程中能够在很大程度上降低本身的损耗度,提高运输效率,减少资源浪费。这 种石英光纤的应用能够比其他传输介质减少更多不必要的损耗与浪费。如果随着科技的发展而使用非石英材料作为光纤的传输介质,从理论上讲能够降低材料本身的损耗程度,减少资源的浪费。由于光纤的损耗低,所以 能实现中继距离长,这说明建设光纤通信系统能够减少通信系统建设的成本,减少资源损耗与浪费,还能提高这个通信的速度与效率,这对提高通信系统的可靠性和稳定性有特别的意义。
(二)通信容量更大. 频带更宽
光纤通信技术与传统传输技术相比.前者具备使传输带宽要指数级增长得能力。如果通信系统使用单波长技术光纤系统时.虽然通信容量大. 但是更宽的频带优势却很难发挥.为解决这一问题.除了可以通过其它技术手段来增加传输容量外.还可以使用密集波分复用技术.利用发射端和接收端的波分复用器等先进电子设备突破传输技术瓶颈.以实现单波长光纤的传输心痛的带宽容量。现阶段单波长光纤传输速率一般在2.5Caps ~ 10Caps 之间。
(三)抗干扰能力强
在通信数据信号的传输过程中.传统通信技术极易受到电磁波影响.导致通信信号的泄露.增加了被窃听的风险.但光纤通信技术是以光为数据载体对电磁干扰不敏感。所以. 光纤通信技术的安全性更高。得益于光纤通信抗电磁干扰能力强的特点.光纤可与高压线路的平行设置.为我国电力通信方面的发展创造了有利的条件。另外.由于光纤传输的免除电磁脉冲效应的作用.光纤传输技术也为我国军事通信系统的发展做出不少贡献。
三、光纤通信的具体应用分析
(一)在通信方面的应用
现阶段,在我国的通信领域当中,光纤通信技术是使用光导纤维作为传递信息的媒介,此种传播介质在光纤通信中有着非常重要的作用。尤其 是在本地通信以及国际通信当中,光纤通信技术都起着非常关键的作用。 为了让人们的通信变得更加快捷,光纤通信技术也在不断的发展进步当中, 并逐渐成为通信领域非常重要的一项技术,也在一定程度上促进了通信行 业的进步和发展。
(二)在传媒行业的应用
从传媒行业来说,其主要包含有无线信号接受终端、广播以及电视等, 而输出产品大部分都是声音以及图像,所以其对信号稳定性以及传播速度 方面的要求非常高。而光纤通信技术就同时具有非常强的抗干扰性、稳定性以及高效性,能够确保电视信号以及电波信号在远距离传播过程中不发 生损耗,以此来确保画面质量以及声音品质。现阶段,很多大型媒体单位 均开始投资建设采用了光纤技术的相应信号发布设备,从而保证给社会带 来品质非常高的音频以及视频。
(三)军事领域中的应用
针对现代化战争与国防事业而言,先进军事设备所具备的数字化水平也在不断提高,世界各國均在深人探究信息战争。针对保密措施,由于光 线通信可以减少信号外泄率,难以被窃听,而且可以提高其所具备的稳定 与可靠性,所以,当前其在世界各国军事中的使用十分普遍。另外,线传递具有较大的容量,可以满足各种需求。
(四)在电力通信领域的应用
从当前国内电力事业发展现状来看,电力通信系统建设过程中也广泛应用了光纤通信技术。从实践来看,目前国内多数电力系统建设过程中, 原来的专用网络已经逐渐从接人网过渡到光纤模式,光纤通信网的建设规模也在不断的扩大,并逐渐发展成为应用效果良好的专用通信系统。尤其是数据、宽带以及语言等业务,以光纤通信技术作为载体。
四、现代光纤通信技术的发展趋势
(一)光纤通信向着大容量、超高速的方向发展
在光纤通信的技术发展过程中,10Caps 的光纤通信网络已经开始广泛地大批量装配。从理论的角度来看,以时分复用为基础,还可以进一步提升高速光纤通信系统的速率,如在实验室中,40aps 的光纤通信传输速率已经能够实现,但是在实际应用中要达到40aps 的传输速率,还有一些性能、价格方面的因素没有得到验证,因为目前来说通过时分复用的方式来提高 传输速率的做法已经接近硅和嫁砷技术所能达到的极限,用时分复用的方 式来提高传输速率的方法已经没有太大的扩展潜力了。然而对于光线网络巨大带宽资源的利用率还不到百分之一, 于是人们开始研究波分复用。采用波分复用系统,可以极大地扩展光线通信系统的系统容量,使得光纤通信的成本大大的降低,为宽带新业务的接人提供便利, 对于光联网的实现也具有积极的促进作用,近几年来随着通信技术的迅速发展, 光纤通信系统的通信容量得到了大大的提升,预计在未来会有更大的发展空间。
(二)全光网络
全光网络指的是信号在网络传输与交换过程中全部是以光的形式存在着,唯独在进出网络之时才对电光或者光电进行转换。而在传统的光网络系统里,在节点间已有全光化的存在条件,但是在网络结点中依然是采用 电器件,如此在很大程度上使光纤通信干线的总容量受到了影响。所以, 要想真正实现全光网络,是全球人类面临的一个重大研究课题。若想使网络信息的传输速度得到有效的提高, 以及充分地利用网络资源,一定要构建一个以光转换技术与波分复用技术为主的光网络层,竭力对电光瓶颈加以消除,真正让纯粹的全光网络得以实现,同时能够为地球全人类作出卓 越的贡献。
(三)光弧子通信
光弧子通信技术的显著特点是数据信号经过长距离传输后,波形和传播速度保持不变,也就是说使用光弧子技术进行传播通信,能够实现零误 码的长距离传输。因此,光弧子通信技术已经引起了许多发达国家的重视和研究。在未来发展中,通过使用超短脉冲控制技术、和超长距离高速通信技术等,将传输速率提高到每秒 100Ca 以上;通过再生技术和光学滤波等技术,将传输距离增至 10 万千米级。虽然许多相关技术难题亟待解决, 但发展前景依然非常光明。
结束语:时代的发展,使得通信技术领域在社会发展中扮演着不可或缺的角色。而光纤通信技术因为其携带信息量大、传输速度快以及抗干扰能力强等种种优点,成为最具广阔发展前景的信息通信技术。因此分析光纤通信发展趋势及应用,对于持续发展光纤通信技术具有重要意义。
参考文献
[1]陈学锋.光纤通信技术的应用及发展趋势探讨[J].通讯世界,2016 (02):9-10.
[2]文乃豪.刍议光纤通信技术的应用与发展[J].信息通信,2012.
[3]姜婷. 浅谈光纤通信技术的应用现状及其发展趋势[J]. 科技风,2017(24):69.
作者:李涛
光纤通信发展趋势论文 篇3:
浅谈光纤通信的发展趋势与对策
摘 要:阐述了光纤通信发展历程,并分析了其优势所在,为我国光纤通信发展提出了相应对策。
关键词:光纤;通信;发展;趋势;对策
1 光纤通信发展历程
光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。1977年美国在芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。85微米波段的多模光波为第一代光纤通信系统。1981年又实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。1984年实现了1.3微米单模光纤的通信系统,即第三代光纤通信系统。80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤通信系统,即第四代光纤通信系统。用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,为第五代光纤通信系统。新系统中,相干光纤通信系统,已达现场实验水平,将得到应用。光孤子通信系统可以获得极高的速率,20世纪末或21世纪初可能达到实用化。在该系统中加上光纤放大器有可能实现极高速率和极长距离的光纤通信。
2 光纤通信与卫星通信、无线电通信优势比较
现代通信网的3大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信,而其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点:
(1)频带宽,通信容量大。 光纤可利用的带宽约为50000GHz,1987年投入使用的1. 7Gb/s光纤通信系统,一对光纤能同时传输24192路电话,2.4Gb/s系统,能同时 传输30000多路电话。频带宽,对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义,否则,无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。
(2)损耗低,中继距离长。 目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km,比其它任何 传输介质的损耗都低,若将来采用非石英系极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降 至10-9dB/km。由于光纤的损耗低,所以能实现中继距离长,由石英光纤组成的光 纤通信系统最大中继距离可达200多千米,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系统,其最大中继距离则可达数千甚至数万千米,这对于降低海底通信的成本、提高可靠性和稳定性具有特别的意义。
(3)抗电磁干扰。 光纤是绝缘体材料,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,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,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。
(4)无串音干扰,保密性好。 光波在光缆中传输,很难从光纤中泄漏出来,即使在 转弯处,弯曲半径很小时,漏出的光波也十分微弱,若在光纤或光缆的表面涂上一 层消光剂效果更好,这样,即使光缆内光纤总数很多,也可实现无串音干扰,在光 缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
(5)光纤线径细、重量轻、柔软,使传输系统所占空间小,解决地下管道拥挤的问 题,节约地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,光缆的重要比电缆轻得多。
(6)光纤的原材料资源丰富,用光纤可节约金属材料。
3 21世纪初光通信及基础产业发展的主攻方向
波长就是一个信号系统,把从前的电路交换,换成当前的光路交换。这种交换系统就是把光的传输和交换融为一体,把交换给取消了。希望今年能作出一个演示系统。这个问题是最简单最有效的解决如此困惑传输高速路的问题,宽带推广应用就有很好的基础。
今后一定要研究支持大通信容量廉价的光器件。第一个是可变波长激光器、高频调制器;第二是波分复用/解复用器/滤波器;第三是增益平坦和锁定的SCL波段放大器;第四是RAMAN放大器;第五是高频光探测器、MEMS光开关。我国建立环保型的微电子和光电子的生产基地,我国的硅石材料是非常丰富的。多晶硅是未来最清洁的能源。
21世纪,要发展光网络与移动通信发布式的结合,这是一个很大的商机。光网络与毫米波的结合,如果成功的话,也是很大的具有革命性的进步。再一个是制造高精度的光纤陀螺。这不仅仅是未来航空系统,导弹系统要用它,国外的汽车里面也有陀螺。此外,新型实用化电流传感器、电压传感器,光纤光栅应力传感器,光纤光栅温度传感器。
4 我国要积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。
5 抓住西部大开发的大好机遇,发展光缆电缆技术与产业
西部大开发是国家的重大策略,国家制定了有利的政策,政府对发展通信等行业也给予了大力的支持。西部是一个地域复杂、分布较宽、通信相对落后的地区。经济大发展中,通信要先行,需要一些与之相适应的光纤光缆及通信电缆的先进产品来配合发展的需求。因此,符合条件的产品将会在这里找到很好的市场,光纤光缆和通信电缆的各种技术、产品及成果都会在西部开发中得到发挥。
作者:刘 辉