光纤通信范文精选

【摘要】

本文介绍了什么是光纤通信和光纤通信的历史以及原理，阐述其优点和缺陷，并针对FTTH的缺陷提出光纤通信未来发展的出路。

【关键词】

光纤；通信；历史；优势；缺陷；FTTH(Fiber To The Home )；发展出路

中图分类号： E965文献标识码：A 文章编号：

【正文】

光纤通信的概念

光纤通信是用光作为信息的载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。它首先要在发射端将需传送的电话、电报、图像和数据等信号进行光电转换，即将电信号变成光信号，再经光纤传输到接收端，接收端将接接收到的光信号转变成电信号，最后还原成原信号。

摘要：光缆通信在我国已有20多年的使用历史，这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。

关键词：光纤通信 核心网 接入网 光孤子通 信全光网络

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。

1 我国光纤光缆发展的现状

1.1 普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展，光中继距离和单一波长信道容量增大，G.652.A 光纤的性能还有可能进一步优化，表现在 1550rim 区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合 ITUTG.654 规定的截止波长位移单模光纤和符合 G.653 规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2 核心网光缆

编者按：本文主要从我国光纤光缆发展的现状；光纤通信技术的发展趋势；结语，对我国光纤通信研究现状进行讲述。其中，主要包括：普通光纤、核心网光缆、接入网光缆、超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景、光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用,虽然经历了全球光通信的“冬天”,但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势、室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输、接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数，等。具体材料详见：

[摘要]光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。综述我国光纤通信研究现状及其发展。

[关键词]光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。

一、我国光纤光缆发展的现状

1.普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G..652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G..653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

2.核心网光缆

[论文关键词]光纤光源光纤通信系统

[论文摘要]当今通信领域，光通信已经成为广泛使用而又具有巨大发展空间的一类通信科学，就光通信发展历程分为光纤、光源、光纤通信系统三方面进行回顾与介绍，并对光通信的发展趋势作简要的展望。

光通信是从电通信发展而来的，是成熟的电通信技术与先进的光子技术的结合，在光通信出现之前，人们的通信主要是电通信，与电通信相比较，光通信有容许频带很宽，传输容量很大；损耗很小，中继距离很长且误码率很小；重量轻、体积小；抗电磁干扰性能好;泄漏小，保密性能好；节约金属材料，有利于资源合理使用等很多优点，可以说比电通信有着更加广阔的发展空间。回顾光通信的发展历史，并以光纤的出现将其分为探索阶段和发展阶段，最后对光通信的发展作简要的展望。

一、探索阶段

（一）光通信史的第一步

1880年，贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”，它证明了利用光波作载波传递信息的可能性。他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报道了他的光电话装置。

（二）激光器的出现

激光器出现之前，光学中普遍使用普通的相干性较差的普通光源，这种光源谱线很宽，无法进行通信。1960年，美国科学家梅曼(Meiman)发明了第一个红宝石激光器。与普通光相比，激光谱线很窄，方向性及相干性极好，是一种理想的相干光源和光载波。由激光发展起来的激光通信有高度的相干性和空间定向性，通信容量大、体积较小并且有较高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出现是光通信发展的重要一步。

一、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。

4.改进光缆电缆的施工和维护方法。为适应城市施工的特点,国际上重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护,需要开发相应的元器件、工具和设备。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器,以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标,及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标,综合监测等方案都十分重视。为保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力和时间,推广新的施工方法,完善光缆网络的自动监测维护系统,提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

5.抓住西部大开发的大好机遇,发展光缆电缆技术和产业。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给予了大力支持。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,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,符合条件的产品会大有市场。西电东送、西气东输等大型工程需要大量的、高质量的ADSS、OPGW等型式的光缆及各种电缆相配套。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。同时西部现代化建设,对产品提出了许多新的难题,光纤光缆和电缆行业也会得到更好的改造和创新的机会,促进自身技术水平的提升和发展。

二、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光纤接入技术

光纤接入技术一种是面向FTTH（光纤到户）和FTTC（光纤到路边）的宽带网络接入技术。OAN（光纤接入网）是电信网中发展最快的接入网技术，能够有效解决窄带业务（如电话）的接入问题外，还可以解决宽带业务（如调整数据业务、多媒体图像）的接入问题。光纤接入技术将传统接入技术进行了有效的改变，进一步增加城域网和核心网和的容量。光纤接入技术更容易与其他技术相结合，形成APON、GPON和EPON。

2光孤子通信

在光纤通信系统中，由于光纤存在损耗和色散，从而使传输容量和距离在很大程度上都受到了限制。光孤子通信的出现极其有效的解决了光纤色散问题。所谓光孤子通信是在光纤长距离传输中，用光孤子超短光脉冲做信息载波，信号的波形和速率始终保持不变，并且可以到近零误码率信息传递的通信方式。

3光纤通信技术的发展趋势

3.1超大容量、超长距离传输技术

WDM虽然能极大地改善光纤传输系统的频带利用率，但是随着通信需求的距离不断加大，就需要一门更好的技术来支持超长距离传输，因此就有了DWDM（密集波分复用技术）及OTDM（光时分复用技术）和WDM（波分复用技术）相结合的产生。这种结合技术的优势在于极大的提升光通信系统的传输速率和传输带宽。依靠WDM（波分复用技术）和OTDM（光时分复用技术）来提高光纤通信系统的传输带宽的效果是一定的，因此可以把多个光时分复用信号进行波分复用，从而提高系统的传输带宽。RZ（归零）编码的占空比在光纤通信中对光纤的PDM（偏振模色散）和非线性适应能力很强，此外RZ编码信号的占空比在超高速系统中很小，这对色散的要求也降低了，所以一般超大容量的通信系统都采用RZ编码传输。

3.2全光网络（AONAllOpticalNetwork）

摘要：光通讯是人类最早应用的通讯方式之一。从烽火传递信号，到信号灯﹑旗语等通讯方式，都是光通讯的范畴。

关键词：光通讯、光纤传输、激光和激光器、光网络的结构、光复用技术、相干光通信、综合信息网

中图分类号：O43文献标识码： A

一、 光纤传输

1960年，美国科学家Maiman发明了世界上第一台激光器后，为光通讯提供了良好的光源。八十年代制成了低损耗光纤，从此，光通讯进入了飞速发展的阶段。

光纤传输具有频带宽、损耗低、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠的优点。

二、激光和激光器

激光是光通讯的最理想光源。现在能生产可产生多种功率和波长的激光器。

摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。

[关键词] 光纤；通信原理；光纤通信系统；发展前景

中图分类号： TN929.11 文献标识码： A

1前言

光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的快速发展历史只有二十多年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离） 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。

2 通信原理

2.1 光纤的优点

光纤是由中心的纤芯和的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点：

1电信光纤通信技术优势特点

随着经济的发展,我国电信光纤技术发展进程也在不断的加快,在不同的领域占据着重要的地位。电信光纤通信技术在我国技术创新方面发挥着十分重要的作用,该技术的发展已经逐渐成熟。电信光纤通信技术通过光纤接入网技术和光纤波分复用技术2大技术突破了关联网的发展,起到了满足人们对多媒体业务要求的作用。(1)光纤接入网技术。光纤接入网技术的工作原理是通过传输网络从而实现用户接入光纤中,进而有效提升光纤接入网下信息传输效果,完成传统信息传输的技术突破。FFTH是光纤接入网发展中的一种最终形式,以光网络单位的位置所在将光纤接入网分为几种情况,分别为光纤到大楼光纤到驻地光纤到路边等。目前我国以“千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户”为基础的光纤+五类缆接入方式作为我国网络接入的主要方式,符合我国国情。该种方式能够在相对集中的小区、大专院校、企事业单位等地方使用,它能够提高上网速率,实现企业局域网之间的高速互联。(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中最关键的组成部分,充分体现了现代光强通信技术的发展特点。在-标准中,通过引入控制层面,一方面能够让网络具有自动连接建立与修改的功能,另一方面还能够有效的提高网络连接恢复的能力。在光纤网络控制层面中,其本身除了具有能够支撑不同技术和不同业务需求的功能外,还能支撑不同的功能组合。通过利用波分复用器控制广信信息传输的损耗从而更好的获取宽带资源,这就是光纤波分复用技术的主要用途。此外在波长不同的情况下,光波频率会针对光纤的损耗情况进行独立性信息的发射,进而将信息数据进行有效整合。波分复用器具有将不同信号波长进行传输的功能,此外其还具备有承载电信光纤通信技术的优势。(3)光联网的实现。目前,我国光网络市场在扩充骨干网、普及应用系统的作用下产生了巨大的变化,目前光传送往的角色已由端到端服务链接替代了传统的大容量带宽。在电路交换转变为分组交换过程中,电信运营商能够将交换和传输两大功能在光层网络中实现。透明性高、波长路由特性、兼容性以及可扩展性较高等作为全光网络的优势,毅然成为我国下一代高速(超高速)宽带网络的研究的重点。在不断推广创新光纤接入网技术和光纤波分复用技术的过程中,电信运营商成功研制除了光分插复用器和光交叉连接设备使得光纤接入网技术和光纤波分复用技术实现了光路交叉,奠定了关联网的基础,扩充网络系统,使网络系统的透明性更高,为建设一个超大容量、透明性、灵活性高的国家骨干网络打下了坚实的基础。这种情况,一方面为国家未来信息的基础设施提供了坚实的物理基础,同时对我国信息产业与国民经济发展起到一个推动性的作用。(4)全新一代光纤。新时期电信光纤通信技术应用的核心关键指的是全新一代光纤,新的光传输网可以分为三层:第一层为光通路层能够支持将客户信息利用终端到终端的方式进行传送。光复用层把许多光波复用到一起后传动到光纤中。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。频带宽通信容量大、损耗小、中继距离长、抗电磁干扰、无串音保密性好等都是全新一代光纤具有的优势。此外,根据电信网络服内容的不同,从而将传统光纤的发展模式进行更新,呈现出大容量、长距离传输等优势。

2光纤通信技术的应用现状

20世纪70年代,我国就电信光纤通信技术进行了研究,同时取得了显著的成绩。目前我国电信光纤通信技术已经实现了光同步数字传输,同时应用领域也在不断的扩大,而本文主要针对电信光纤通信技术在几个领域的应用情况进行详细的介绍和深入的解析。主要有广播电视、电力通信、智能交通等方面。(1)光纤通信技术在广播领域得到了广泛的应用,同时其发展的规模越来越大。目前,我国以光缆为基础的网络建设在不断的发展,因此光缆网已经成为我国传输数据以及数字电视最主要的链接方式,其可靠性较高。现在光缆不仅仅能够传输电视台、发射台、卫星站、有限电视网等信号,同时其传输信号的质量较好,因此电信光纤通信技术在广播电视领域的应用范围在不断的扩大,也得到了民众的认可。此外电信光纤通信技术还是广播电视网、计算机网、通信网等传输系统首先的传输数字自豪的最佳介质,同时也是高性能通信网络中不可或缺的组成部分,因此目前我国当前光纤通信技术的主要目标是光纤宽带干线的传输以及接入。(2)电信光纤通信技术在电力通信领域的发展进程也在不断的加快。电力系统的自动化控制是电网的市场化运营基础,电力通信的主要功能是为实现现代化管理提供优质的服务。在电力通信领域中,早已经建立了光纤通信系统,开始建立时,主要通过沿用传统管道、架空等方式进行光缆的铺设,同时最为目前我国输配率是覆盖面最广的网络基础设施,光纤同喜系统能够实现长距离、跨区域输送电能,从而满足人们对电能的需求。此外电信光纤通信技术能够有效的提高电力通信的可靠性,其中在改领域已经开始采用了专用的特种光纤,比如复合地线、复合相线、全介质自承光缆等。(3)智能交通领域中也应用了光纤通信技术。目前我国高速公路运营管理逐渐朝着智能化的方向发展。与此同时,为了在输出话音、图像、数据等信息时都需要一条专用通道,因此建立与完善光纤通信系统已经成为提高高速公路运营效率以及智能管理的重要方式之一。目前高速公路管理系统与智能交通建设的发展也离不开光纤通信技术,该技术为联网收费以及管理提供了坚实的技术支持。在信息化时代中,智能交通建设就是以光纤通信技术为基础发展起来的,而智能交通系统本质上看实际就是交通领域的信息化。在智能交通领域应用光强通信技术,能够有效构建实时高效、安全的综合交通管理系统。

3电信光纤通信技术发展趋势的优势分析

光宽网在建设过程中,我国为其发展提供良好的外在条件。随着我国经济宏观政策跳着我国城镇经济,我国每年的旧城改造与新屋建设分别已经高达20多亿平方米,能够将2000万户新居或数百万个企业包含在内,从而为电信业务提供更多的机会。随着我国科技水平的稳步提升,我国电信光纤通信技术提供的服务质量也在一定程度上得到了提高,从而满足人们不同的需求。电信光纤通信技术不仅传输的速度快,传输容量大,并在长距离的基础上还能过实现信息容量的提升,还能过完善全光网络系统。电信光纤技术在我国经济发展中有着十分重要的意义。(1)全光网络。电信光纤通信技术中最为关键的组成部分指的就是全光网络,这是电信光纤通信技术发展的核心在路由以及信令的控制全光网络能够完成自动交换连接的功能。它在传送网中引入信令与选路,并利用智能的控制层面从而建立呼叫和链接,并完成实现路由设置、端到端业务调度以及网络的自动恢复功能的工作。为了加强电信光纤通信技术全面发展,可以从全光网路特点角度入手,对电信光纤通信技术进行深入的研究,并对技术发展模式不断的创新。伴随国务院《“宽带中国”战略及实施方案》的推进,联通等通信运行商为了更好的完成宽带中国的目标,加大了“城乡一体化”光网改造工程的推行力度,从根本上满足社会对网络光纤通信技术的需求。(2)多业务承载能力。改革创新电信市场的发展模式,有利于促进我国电信市场的发展,同时对运营模式进行重组改制,进一步实现电信业务的多元化发展。网络系统光纤接入技术的应用一方面能够承载更多的业务项目,另一方面可以强化基础性承载业务水平,而多业务承载能力提供的重点有移动基站回传、语音等服务。电信用提高光业务的解决方案代替原来的提高传输通道的解决方案,起到了提高多种高质量的带宽应用与服务的作用。其中主要包括了:;业务;带宽出租、带宽批发、带宽贸易、实时计费;流量工程;分布式恢复;(软永久连接)/(交换连接)/(永久连接)。对接式网络结构是传统接入网系统常用的模式之一,这种模式会从根本上提高运营系统管理的成本,从而影响网络系统建设的经济效益。而在使用了高接入带宽接入网后,可以讲系统与网络进行有效的融合,提高网络系统的运行效率,并建立统一系统的应用平台。电信光纤接入技术除了加强了多业务承载能力之外,还提高了系统客户应用的安全性,在业务发展得到保障的基础上,也保证服务质量的水准。此外,在承载更多系统业务的同时,电信光纤通信技术针对个人系统应用进行了一定的强化。与此同时电信光纤通信技术能够提供高精度时钟、有效满足针对移动基站的回传业务。

4结语

目前我国电信光纤通信技术经过不断的研究创新,已经完成了光传输效率效果的提升工作,基本上能够满足人们对通信技术的要求。21世纪是“光子世纪”,光纤通信技术的发展以及其存在的综合优势能够为我国带来一个更加光明的发展趋向。此外,随着光纤通信技术发展进程不断加快,对我国通信产业产生了巨大的经济价值,势必会对我国通信产业的经济起到促进的作用,因此我们应加大对光纤通信技术发展和应用的关注度,对于我国通信产业的发展具有十分重要的意义。

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。

1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。

2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。