浅议通信系统光纤技术研究

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1、浅议通信系统光纤技术研究　　摘要：随着光纤通信时代带来，给整个通信领域带来了一场革命。它具有损耗低、传输频带宽、容量大、重量轻、不易串音等优点，备受业內人士青睐并发展非常迅速。文章分析光纤通信技术特点和功能与其发展趋势。关键词：通信系统；光纤技术；通信容量；中图分类号：TN91文献标识码：A引言：光纤通信作为现代通信的主要通信方式，在现代通信网中起着举足轻重的作用。随着社会的不断进步，通信向大容量，长距离方向发展是必然趋势。光通信是以电通信发展而来的，是成熟的电通信技术与先进光子技术的结合，是利用光作为信息载体，以二氧化硅为基本原材料来传输携带信息的光波达到

2、通信的目的。一、光纤通信技术的特点（一）频带极宽，通信容量大8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。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到10Gbps。（二）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

3、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。（三）抗电磁干扰能力强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。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。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。（四）无串音干扰，保密性好8

4、在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。二、光纤通信系统的基本构成（一）光发射机光发射机的功能是把输入的电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成，光源是光发射机的核心。光发射机的性能主要取决于光源的特性，对光源的要求是：输出光功

5、率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定，器件寿命长。目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(LED)、半导体激光二极管(LD)和动态单纵模分布反馈(DFB)激光器。也有使用固体激光器作为光源。光发射机把电信号转换为光信号的过程称为调制。调制方式主要有直接调制和间接调制两种。（二）光接收机光接收机的功能是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。光接收机由光检测器、放大器和相关电路组成，光检测器是光接收机的核心。对光检测器的要求是响应度高、噪声低、响应速度快。（三）光纤或光

6、缆8光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的调制光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。（四）中继器中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行整形。（五）光纤连接器、耦合器等无源器件(无源器件由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不

7、可少的。三、光纤通信技术的发展阶段及现代新技术的应用（一）光纤通信的发展阶段光纤通信的发展史虽然只有二三十年，但由于它无比的优越性，使它成为了现代化通信网络中最为重要的传输媒介。总体来说，光纤通信的发展大致分为4个阶段。1、第一阶段（1966———1976年）是从基础研究到商业应用的开发时期2、第二阶段（1976———1986年）是以提高传输速率和增加传83、第三阶段（1986———1996年）是以超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术研究的事情。4、第四阶段（1996年至今）是采用光放大器，波分复用光纤通信系统的超长距离的光弧子通信系统的时期。（二）现

8、代新技术的应用1、单纤双向传输技术单纤双向传输技术是