光纖通信光源技術(shù)論文
光纖通信是以光作為信息的載體,用光纖作為傳輸介質(zhì)的通信方式。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了光纖通信光源技術(shù)論文,有興趣的親可以來閱讀一下!
光纖通信光源技術(shù)論文篇一
淺談光纖通信技術(shù)
摘 要:光纖通信是以光作為信息的載體,用光纖作為傳輸介質(zhì)的通信方式。光纖通信技術(shù)符合了速度高、容量大、保密高等要求,已經(jīng)成為現(xiàn)代通信技術(shù)的主要發(fā)展方向,于現(xiàn)代通信網(wǎng)而言,其作用十分重要。作為一種新技術(shù),光纖通信發(fā)展勢頭迅猛,對各國的經(jīng)濟發(fā)展、國防建設(shè)、人民生活乃至世界通信技術(shù)都帶來了極大變化。
關(guān)鍵詞:光纖通信;優(yōu)點;原理;應(yīng)用
1、光纖通信的發(fā)展和現(xiàn)狀
美籍華人高錕在1966年發(fā)表的學(xué)術(shù)論文中預(yù)見了可用于通訊的低損耗的光纖,從此敲開了光纖通信這個領(lǐng)域的大門,引發(fā)了人們的高度關(guān)注。隨后美國的康寧公司在1970年首次研制成功損耗為20dB/km的光纖。2000年時的光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量較之于1980年,有了將近一萬倍的提升,并且過去的10年中傳輸速度也大約提高了100多倍,光纖的衰減系數(shù)在波長為1.55μm時為最小值。已經(jīng)做到0.16db/km接近理論極限值0.15db/km,這使得光纖能夠廣泛用于通信系統(tǒng)。
在很多發(fā)達國家,在經(jīng)濟中占主導(dǎo)地位的是生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)。一項統(tǒng)計資料顯示,僅光纜產(chǎn)品這一項,1995年的世界市場上就有大約80億美元的銷售額,到2000年時,這一數(shù)據(jù)已達150億美元。
世界成纜光纖市場銷售量如下表:
年份19941995199619971998199920002001
光纖銷售總長度/18102300290034704070473055806570
世界市場單模光纖的平均價格:
年份19941995199619971998199920002001
價格/(MYM/km)6867726960524644
到了1998年底僅單模光纖的銷售量就達到km,隨著光纖產(chǎn)量的不斷增加,價格也呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢,同時也推動了光纖新技術(shù)的研發(fā)和不同領(lǐng)域的應(yīng)用,使光纖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷向前。
2、光纖通信的優(yōu)點
(1)傳輸頻帶寬、通信容量大
我們知道載波頻率越高通信容量越大,因目前使用的光波頻率比微波頻率高~倍,所以通信容量約可增加~倍。
(2)損耗低、中繼距離遠
目前使用的光纖均為SiO2石英,要減少光纖損耗主要是靠提高玻璃纖維的純度來達到。由于目前制成的SiO2玻璃介質(zhì)的純度極高,所以光纖的損耗極低,在光波長=1.55μm附近,損耗有最低點為0.2dB/km,已接近理論極限值。因為光纖的低損耗,所以中繼距離可以變得很長,有助于減少通信中繼站的建設(shè),不但能讓成本變低還能讓通信質(zhì)量得到提升。例如,對于400Mbit/s速率的信號,光纖通信系統(tǒng)無中繼傳輸距離達到72km以上,而同樣速率的同軸電纜的通信系統(tǒng),無中繼距離卻僅為幾千米。
(3)抗電磁干擾能力強
光纖的材料是由絕緣的石英材料制成,不受電磁場的影響,抗腐蝕性強,并且絕緣性非常好。所以光纖的一個重要特點是傳輸?shù)墓庑潘皇茏匀唤绲拈W電雷擊的損壞和太陽黑子活動的影響,也不受人為的電磁干擾。同時可以在強電磁干擾的高壓線路周圍和煤礦、油田等危險易爆的環(huán)境中使用。新型的復(fù)合光纖架空地線是電力傳送系統(tǒng)與光纖組合而成的通信光纜,已經(jīng)在電力通信系統(tǒng)中起到了很重要的作用。
(4)泄露少、保密性好
電磁波在傳輸?shù)倪^程中,會因為泄漏干擾到其他的各個傳輸通道,導(dǎo)致信息被竊取,保密性不夠。當(dāng)光波在光纖中傳輸時,光纖結(jié)構(gòu)很好的保護住了光信號,而光纖的不透明包層會吸收任何泄漏的光線,即便在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,在轉(zhuǎn)彎地段也沒辦法被竊聽,如果沒有專門的工具光纖不能被分接,所以信息在光纖中傳輸非常安全。保密性好的特點不管是對政治,經(jīng)濟,軍事都具有很重要的意義。
3、基本光纖傳輸系統(tǒng)
從原理上看,光纖通信系統(tǒng)是由光發(fā)信機、光收信機、光纖或光纜、中繼器、光纖連接器、耦合器等無源器件組成的。
(1)光發(fā)射機的主要功能是把輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號,實現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換,并用耦合技術(shù)把光信號最大限度的注入光纖線路。它是由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器所組成。光發(fā)射機的最重要的核心是光源,光發(fā)射機的特性主要取決于光源的特性。要求光源的輸出功率足夠大,調(diào)制頻率夠高。
(2)光纖線路的主要功能是把來自光發(fā)射機的已調(diào)光信號,盡可能小的畸變發(fā)送給光接收機,完成傳遞信息的任務(wù)。它是由光纖、光纖接頭、光纖連接器組成。其中,光纖是光纖線路的最主要的部分,接頭和連接器等無源器件是不可或缺的器件。其中中繼器是由光源、光檢測器、和判決再生電路組成的。它有兩個重要作用,一是補償光信號在光纖中傳輸時的衰減,有再次放大的作用。另外一個是對失真的波形脈沖整形、再定時。光纖線路的性能主要由光纜內(nèi)光纖的傳輸特性所決定的。要求傳輸?shù)膿p耗、色散都要小,并且要有足夠的機械性能和環(huán)境性能。
(3)光接受機是實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光器件,由光檢測器和放大器組成。其主要功能是把光纖線路中輸出、產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號轉(zhuǎn)換為電信號。并經(jīng)過其后的電接收機放大和處理后恢復(fù)成基帶電信號。靈敏度是光接收機的主要參數(shù),其衡量了接收機質(zhì)量的綜合指標,反映了接收機調(diào)整大最佳狀態(tài)時接收微弱信號的能力。
4、光纖通信的應(yīng)用發(fā)展趨勢
伴隨著光聯(lián)網(wǎng),三網(wǎng)融合等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,光纖通信技術(shù)在通信信息領(lǐng)域中得到了空前的發(fā)展。對于光纖通信技術(shù)來說,容量大、距離長、速度高一直是它的優(yōu)點,同時也是人們所追求的東西,光纖通信發(fā)展的最高階段是全光網(wǎng),也是理想階段。
5、總結(jié)
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支持平臺,是當(dāng)代社會信息傳輸技術(shù)中重要手段之一,在未來的信息社會中將會起到重要的作用。同時網(wǎng)絡(luò)社會的到來,對現(xiàn)代光纖通信技術(shù)又提出了更高的要求。我們必須盡快了解光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,大力促進光纖信息傳輸技術(shù)向更高層次的發(fā)展。我相信,光纖通信技術(shù)在將來一定會取代其他的信息傳輸?shù)姆绞?,成為信息通信領(lǐng)域中的主流技術(shù)。(作者單位:河南大學(xué))
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