光纤通信技术的发展及展望

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1、通信原理论文通信技术的新宠—光纤通信技术班级：信息101学号：201027012姓名：张化迪通信技术的新宠—光纤通信技术摘要：光纤通信技术就是以光波作为消息载体，以光导纤维作为传输媒介的一种通信技术。光纤通信的历史虽然不长，但其发展速度和规模却十分惊人。光纤通信以其宽带、大容量、低损耗、中继距离长、抗电磁干扰、体积小、重量轻、便于运输和敷设等一系列优点，成为当代信息传输的最主要的一种技术手段。关键词：通信技术、光纤通信、光通信历史、光纤通信发展趋势正文：一、光通信的发展历史：1.古老的光通信技术：光无处不在，在人类发展的早期，人类已经开始使用光传

2、递信息，举例来说：打手势是一种目视形式的光通信，在黑暗中不能进行。白天太阳充当这个传输系统的光源，太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者，手的动作调制光波，人的眼睛充当检测器；3000多年前就有的烽火台以及直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。这类古代的光通信方式有显著的缺点，一是它们能够传输的容量极其有限。二是其所利用的自然光为非相干光，方向性不好，不易调制和传输；第三点是这种通信技术以空气作为传输介质，损耗会很大，无法实现远距离传输，又易受天气影响，通信极不稳定可靠。2.现代光通信技术发展简述：要发展光通信，最重要的问题

3、就是要寻找适用于光通信的光源和传输介质。（1）光源1960年，美国的梅曼（T.H.Maiman）发明了红宝石激光器，它可以产生单色相干光，使高速信息的光调制成为可能。1970年，美国贝尔实验室研制出在室温下连续工作的砷化镓铝半导体激光器，为光纤通信找到了一种可实用化的光源器件。后来逐渐发展到性能更好、寿命更长的异质结条型激光器和现在的分布反馈式单纵模式激光器以及多量子阱激光器。在研究光通信光源的同时，人们进行了多种光波导的研究，其中包括光导纤维。（2）传输介质1966年，美籍华人高锟发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能

4、性和技术途径，奠定了光纤通信的基础。1970年，美国康宁公司研制出成功损耗仅为20dB/km的石英光纤。从而明确了光通信的发展目标。1974年美国贝尔实验室制造出了损耗为1db/km的光纤，到1990年损耗降到了1.1dB/km。至此制约光纤通信的两个关键问题，光源和传输媒介问题都得到了解决。光纤通信的普及和推广获得了高速发展的基本条件。二、探讨光纤通信的可应用性光纤通信技术近年来迅速发展，已经成为当代信息传输的最主要的技术手段，这些与其自身的特性是分不开的。光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以光波作为消息载体，以光导纤维作为传输媒介的一种通信技术

5、。光纤通信以其宽带、大容量、低损耗、中继距离长、抗电磁干扰、体积小、重量轻、便于运输等一系列有点，在信息传输的多种方式中脱颖而出。光纤通信系统主要由电端机、光端机、光中继器和光缆组成。1.电发送端机如果信源是数字信号，电发送端机即成为信源；如果信源是模拟信号，电发送端机把其转换为电数字信号。2.光发送端机光发送端机主要由光源、驱动电路和控制电路组成。电发送端机给出的电数字脉冲信号经过线路编码形成适合于光纤通信的码型。驱动电路用该码型对光源发出的光波进行调制，并将调制后的光信号耦合到光纤纤芯上去传输，完成电/光转换。3.中继器中继器起到放大信号功率

6、、延长通信距离的作用。4.光端接收机光端接收机主要由光检测器、前置放大器、主放大器、均衡器、时钟提取电路、取样判决器以及自动控制增益电路组成。其功能是将光纤传输过来的微弱光信号，经光检测器转变为电信号，然后再经放大电路放大到足够大的电平，送到电接收端机。5.电接收端机电接收端机接收判决器输出的再生码元数据流，并还原为信宿可接收的形式。三、光纤通信的特点光纤通信获得如此巨大的发展和广泛的应用是与其自身所具有的许多特点密切相关的。1.传输损耗小，中继距离长。在长途光纤通信系统中，通常大约每2km需要一个光纤熔接点，每个熔接点的损耗不超过0.2db。光

7、纤的这种低损耗特点支持长距离无中继传输。并可大大减少系统的维护费用。2.传输频带宽，通信容量大。用于光纤通信的近红外区段的光波波长为800～2000nm之间，具有非常宽的传输频带。3.抗电磁干扰，保密效果好。光纤的非金属制造材料决定了它是一种电磁绝缘体，因此高压、雷电、磁暴都不能对它产生影响。其次，光波的频率很高，而各种外界电磁干扰信号的频率相对来说较低，很难对它产生干扰。光信号一旦逸出就会衰减消失，具有极强的保密效果。4.体积小、重量轻、便于运输和敷设光纤制成的光缆直径一般为十几毫米，比金属制作的电缆线径细、重量轻，在长途运输或敷设的时候空间利

8、用率高。5.原材料丰富、有利于环保制造光纤的主要原料石英在地球上储量十分丰富，而制造电缆的铜、铝等有色金属材料储量有限且造价昂贵。光纤还