学文网光纤通信篇1
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***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、***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。
光纤通信的历史
随着社会的快速发展，信息的传输量需求大幅度提高，传统的通信方式已不能满足人们的要求，于是聪明的人类注意到了光通信上。
其实在人类发展的早期，人类已经开始用光传递信息了，这样的例子有很多，如打手势、烽火台。
在近代历史上，1880年，美国的贝尔发明了“光电话”。它的出现证明了用光波作为载波来传输信息是可行的，而且也给了后人启示：要实现光通信，最重要是找到合适的光源和传输介质。
1966年，被誉为“光纤之父”的英籍华裔科学家高锟首次提出了光纤传输光信号的理论。
1970年，康宁公司研制出衰减为20dB/km光纤。同年，贝尔实验室在温室下成功研制出可以连续工作的半导体激光器。
1977年，在芝加哥相距7km的两个电信局之间进行了数字光纤通信系统传输实验，迈出了第一代光纤通信的第一步。
1980年，进入了工作波长为1310nm、使用多模光纤传输的第二代光纤通信时代。
1983年，实现了使用单模光纤在1310nm波长的第三代光纤通信。
20世纪80年代后期，进入了使用单模光纤在1550nm波段上传输的第四代光纤通信阶段。
自1995年以来，光纤通信的发展进入了第五代。
光纤通信的原理
光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光-光纤通信。
光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
光纤通信的优势
光纤通信与其他形式通信的主要区别有两点，一是载波频率很高，二是用光纤作为传输介质，其优势体现在以下几个方面。
信道带宽极宽，传输容量大
有线通信从明线发展到电缆，无线通信从短波发展到微波和毫米波，都是试***通过提高载波频率来提高信道容量。而光纤中传输的光波是迄今为止使用频率最高的载波，其传输量无疑也是最高的。
中继距离长
中继距离是指传输线路上不加放大器时信号所能传输的最大距离。这样就能有效的降低成本，提高通信的可靠性和稳定性。
抗干扰
影响通信质量的重要原因就是干扰。通信系统的干扰源有很多，有天然干扰源，如雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等；有工业干扰源，如电动机和高压电力线，还有无线通信的相互干扰等。光纤通信系统能从根本上解决多年来困扰人们的干扰问题。
保密性好
保密性好是对通信系统的一个重要要求。现代侦听技术已能做到在离同轴电缆几千米的地方窃听电缆中传输的信号。但光波在光纤中传输，不易泄漏出来，难以用传统的方法窃听其中的信息，同时，它也不会干扰其他通信设备的正常工作。
节约有色金属
光纤通信技术的推广将节约大量的金属材料。光纤还具有线径细、重量轻、寿命长等优点。由于光纤的诸多优点，除了在通信中使用外，它还在其他许多领域，如测量、传感、自动控制及医疗卫生等方面得到了广泛的应用。
光纤通信的缺陷
光纤本身也存在一些缺陷。光纤在生产过程中其表面存在微裂纹，从而使光纤的抗拉强度低；光纤的连接必须使用专门的工具和仪表，光分路、耦合不是十分方便，光纤弯曲半径不能太小等。
上面也都只是光纤本身的缺陷，这些影响在实际工程和维护工作中都可以避免或解决。光纤通信的缺陷主要在FTTH上。FTTH(Fiber To The Home )，顾名思义就是一根光纤直接到家庭，其发展遇到的问题如下。
1．市场需求的培育发展和产业链的形成尚需时日。
2.技术和成本瓶颈。首先从技术层面来讲,目前广泛采用的ADSL技术提供宽带业务有一定的优势,与FTTH相比,价格便宜,利用原有铜线网使工程建设简单,是FTTH目前推广的主要竞争对手。
3．***策和法规相对滞后,各项标准还没有出台。目前我国推广光纤到户的发展基本处于各自为战的状态, 各个地方***府***策各不相同,零星破碎,有的地方根本还没有鼓励优惠***策。
六、我国光纤通信的发展出路
光纤通信篇2
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***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、***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***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***《“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
光纤通信篇3
1光纤通信是以光波作为载波,以光纤作为传输媒质所进行的通信。随着科学技术的发展,人们对通信的要求越来越高。为了扩大通信的容量,有线通信从明线到电缆,无线通信从短波到微波和毫米波,它们都是通过提高载波频率来扩大通信容量的。光波也是一种电磁波,频率在1014Hz数量级,比微波(1010Hz)高104～105倍,因此具有比微波大得多的通信容量。所以光纤通信一经问世,就以极快的速度发展,它将是未来信息社会中各种通信网的主要传输方式。 2光纤的结构与分类 光纤主要是由纤芯、包层、和涂敷层构成。纤芯是由高度透明的材料制成;包层的折射率略小于纤芯,从而造成一种波导效应,使大部分的电磁场被束缚在纤芯中传输;涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤,同时又增加光纤的柔韧性。在涂敷层外,往往加有塑料外套。 光纤的基本分类有以下几种方式: 首先,根据光纤横截面上折射率分布的情况来分类,光纤可以分为阶跃折射率型和渐变折射率型:(1)阶跃型光纤(SI)又称突变型光纤。它的纤芯和包层的折射率是均匀的,纤芯和包层的折射率呈阶跃形状(发生突变),如***3(a)所示。(2)渐变型光纤(GI)的纤芯折射率随着半径的增加而按一定的规律减少,到纤芯与包层的交界处为包层的折射率,即纤芯中折射率的变化呈抛物线型,如***3(b)所示。 其次,根据光纤中的传输模式数量分类:(1)多模光纤:多模光纤是一种传输多个光波模式的光纤。按多模光纤截面折射率的分布可分为阶跃型多模光纤和渐变型多模光纤。其光射线轨迹如***4(a)和(b)所示。 阶跃型多模光纤的纤芯直径一般为50～75mm,包层直径为100～200mm,由于其纤芯直径较大,所以传输模式较多。这种光纤的传输性能较差,带宽较窄,传输容量也较小。渐变型多模光纤的纤芯直径一般也为50～75mm,这种光纤频带较宽,容量较大,是20世纪80年代采用较多的一种光纤形式。所以一般多模光纤指的是这种渐变型多模光纤。(2)单模光纤:单模光纤是只能传输一种光波模式的光纤,基模(最低阶模式,基模是截止波长最长的模式。除基模外,截止波长较短的其它模式称为高次模。)。不存在模间时延差,具有比多模光纤大得多的带宽。单模光纤的直径很小,约为4～10mm,其带宽一般比渐变型多模光纤的带宽高一两个数量级,因此,它适合于大容量、长距离通信,其光射线轨迹如***4(c)。 最后,按照光纤的原材料的不同,光纤可以分为以下几种类型:石英系光纤:石英玻璃光纤主要材料是SiO2,并添加GeO2、B2O3、P2O3等。这种光纤有很低的损耗和中等程度的色散,目前通信用光纤绝大多数是石英玻璃光纤。多组分玻璃纤维:如用钠玻璃掺有适当杂质制成。损耗底,可靠性不高。塑料包层光纤:这种光纤的芯子是由石英制成的,包层是硅树脂。全塑光纤:这种光纤的芯子和包层都是由塑料制成。在光通信中主要用的是石英光纤。全塑光纤具有损耗大、纤芯直径大及制造成本低等特点,目前全塑光纤适合于较短距离的应用,如室内计算机连网等。 3光纤通信系统基本结构与特点 实用光纤通信系统一般都是双向的,因此其系统的组成包含了正反两个方向的基本组成,并且每一端的发射机和接收机做在一起,称为光端机。同样,光中继器也有正反两个方向,如***5所示。 光发射机:将电端机送来的电信号变换为光信号,并耦合进光纤中进行传输。内有光源如半导体激光器。 光接收机:将光纤传输后的幅度被衰减的、波形产生畸变的、微弱的光信号变为电信号,并对电信号进行放大、整形、再生后,再生成与发送端相同的电信号,输入到电接收机。光接收机内有光电检测器如光电二极管。 中继器:把经过衰减和畸变的光信号放大、整形、再生成一定强度的光信号,送入光纤继续传输,以保证整个系统的通信质量。 4光纤通信系统的优点 光纤通信系统和其他通信系统相比具有的优点:(1)频带宽,通信容量大(可达25000MHz);(2)传输损耗低,无中继距离长(低到0.15dB/km);(3)抗电磁干扰能力强;(4)光纤通信串话小,保密性强,使用安全;(5)体积小,重量轻,便于敷设;(6)材料资源丰富(SiO2)。
光纤通信篇4
为了观察信号组播所产生的拷贝性能，我们在10GHzRF信号上加载1Gb/s的PRBS序列，将ASK信号作为初始源信号。仿真中使用100m的HNLF。在零色散波长1550nm处色散斜率是0.0***s/(nm2•km)，非线性系数是11/(W•km)。按照***1所示的原理，我们在仿真软件中搭建仿真系统。仿真中两个泵浦激光器频率分别为193.699THz、192.701THz，功率均设为600mW，线宽为10MHz；信号功率为1mW，光频率设为192.9505THz，线宽同样为10MHz。***2(a)所示为三路光耦合之后进入HNLF前的光谱。为了使组播后的信号拷贝其相邻间隔相同，两个泵浦光源与信号光源的波长要满足***1中所示关系（信号光与其中一个泵浦光的频率间隔是两个泵浦光的频率间隔的1/4）。***2(b)所示为HNLF后的输出光谱。对比进入光纤前后的光谱，可以看出三路光在HNLF中发生了四波混频。
这里我们对191~195.5THz范围内的其中7个拷贝进行分析，各个信号拷贝的功率在3.5dB范围内波动。其中信号拷贝C6与过纤后的信号光功率最低。我们利用带通滤波器（BPF）分别将每一个信号拷贝滤出，然后对其进行ASK解调，观察解调之后的眼***，如***3所示。与***3(a)所示背靠背情况下所得眼***相比，过纤后产生的信号拷贝C1、C6以及信号光所对应的眼***虽然稍显劣化，但“眼睛”仍张开较大，信号传输质量满足系统传输要求。
2系统互调失真分析
在Optisystem中搭建系统。系统输入RF信号分别为10GHz、9GHz；两路泵浦光频率分别为193.2THz、193.6THz，功率均为28.45dBm；信号光频率为193.3THz，功率为12dBm。所用HNLF参数与组播仿真相同。本文对仿真采取到的动态散点作线性拟合，分别对加HNLF情况下获得的四路拷贝信号进行测量，求得其三阶互调输入截点。实验结果表明，在背靠背情况下测得的三阶互调截点与四路拷贝的三阶互调截点在较小范围内波动。之所以会有所波动，除了有拟合、取点等过程中可能出现的误差以外，各拷贝间的功率不完全均衡也是一个很重要的影响因素。
3结束语
光纤通信篇5
1.1光纤通信光纤通信，是以光纤作为传输介质，以光波为载波来传输信息，实现信号的传递，是一中新型的通信技术。
1.2光纤通信系统光纤通信系统是利用光纤传递信号的系统，由光发送器、通信光纤、光接收器三部分构成的。首先在发送端通过激光调制器把电信号变成光信号，使光的强度随着电信号幅度的变化而变化，然后将调制好的光信号送到光纤上传输，接收端的光检测器将光信号从光纤中检测出来，通过解调器将其还原成电信号，从而得到原始信息。
1.3光纤通信的特点光纤通信是利用光进行信息传递的典型应用，它有着传统通信技术无可比拟的有点。光纤的原材料是石英玻璃，属于绝缘体，不会受到电磁干扰，因此损耗低，适合长途传输；频带宽，通信容量大，传输速率快；不受串音干扰，无法窃听光纤中传递的信息，保密性强。
2光纤通信的现状和主要应用
2.1光纤通信的技术现状光纤通信可以分为双纤双向通信和单纤双向通信，前者是指通信信息可以在两根光线中同时传输，后者则需要信息经过调频后才能在一根光纤内传输，。可见，单纤双向传输比较节省成本，因此在我国得到了广泛应用。
2.2光纤在各领域的应用
2.2.1光纤在传感器方面的应用光纤不仅可以对光信号进行传输，还可以传输***像。因此，光纤可以与其他元器件结合，对流量、温度、湿度、位置、光照等参数进行测量，发挥传感器的作用。
2.2.2光纤在医学中的应用光纤可以对***像进行传输，可以通过光导纤维导入患者的脑部、心脏或者胃部窥视发病区域，从而进行疾病的***，也可以进行激光手术等，因此，光纤在医疗行业也得到了广泛应用。
2.2.3光纤在通信技术中的应用利用光纤作为传输介质，用光信号作为载波的通信即为光纤通信。目前，在我国，很多行业都使用光纤作为传输媒介，比如海底通信、国际通信等。光纤通信正在逐步从光纤到路向光纤到楼、光纤到户、光纤到桌面的技术发展。光纤正在逐步地取代铜线、铜缆，成为通信传输的主导，现状已进入“光进铜退”的时代。
2.2.4光纤在网络电视中的应用上世纪90年来至今，光纤通信在电信传输干线、广播电视、网络电视方面得到了广泛应用，大大促进了有线电视网络的快速发展。
3光纤通信的发展趋势与展望
3.1FTTH接入技术随着社会发展，高清数字电视，即HDTV将会是未来电视业务的主流，要实现这种目标，就需要依靠FTTH，也就是光纤到户技术。光纤到户是一种全透明、全光纤接入网络，适用于引进新业务，对带宽大小、传输模式、波长等因素没有什么限制，且安装在用户家中方便，易于及时维护、更新、升级。可以说，高清数字电视是光纤到户技术的主要推动力，要实现高清数字电视的愿景，就必须依靠FTTH技术啊。FTTH建成后，还将进一步促进三网融合技术的发展，即宽带上网接入、有线电视接入和传统固定电话接入。
3.2全光网络传统的光网络在结接点利用的还是电子器件，这在一定程度上影响了通信干线传输量的提高，因此研究如何用光节点替代电节点是提高传输容量的关键。节点之间的全光化，使信息能够始终以光信号进行传输，无需中间的电光和光电转换，也不用再安比特进行处理，直接根据波长来决定路由，大大提高的传输速率。与传统的通信网络相比，全光网络透明、开放、可靠性高、易扩展、带宽大、误码率低、结构简单、组网灵活，在将来的通信中会得到广泛应用。当然，全光网络并不是***于其他网络的，需要与异步传输网（ATM）、互联网、移动网等相融合使用。虽然全光网目前还处于起步阶段，但它能消除电光瓶颈，这是未来的发展趋势，也是通信技术发展的理想。
4小结
光纤通信篇6
关键词：光纤通信 传输 耗损
中***分类号：TN818 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0054-01
光纤通信由于其自身的一些优点，因此得到了广泛的使用，因此，在光纤通信中产生的问题，也值得我们去认真思考并加以解决。光纤接续工作，技术复杂、工艺要求高，是对质量标准严格要求的精细工作，也是关系到光纤通信传输质量的重要工作，因此，在施工中，技术人员要充分重视光纤接续时产生的损耗，按照严格标准做好光纤的接续工作，从而降低光缆的附加损耗，提高光纤的传输质量。同时相关的技术人员也要不断的学习相关的专业知识，不断的提升自身的专业技能，在日常的施工工作中注意总结经验教训，不断的提高施工的质量，这也是提高光纤传输效果的一条有效的途径。
1、光纤通信的相关理论
光纤即为光导纤维的简称。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。
光纤通信的应用在当前主要集中于各种信息的传输与控制上。以互联网的发展为例，传统互联网以电缆为传输工具，速度比较慢，随着90年代美国信息高速公路的建设，现代互联网传输的主体为光纤。去年，我国的有线电视实现了由模拟信号向数字信号的完全转变，有线电视信号的传输也是以光纤的应用为前提的。另外，随着信息化的普及，光纤通信基本已经深入到每个人的生活。除此之外，由于光纤通信具有保密性高、受干扰性能高的优点，其在***事与科技中的应用也十分广泛。当然光纤在实际应用中也有一些缺陷，比如玻璃的质地比较脆，比较容易折断，因此加工难度高，价格也较昂贵，要求的加工工艺与电缆相比也复杂很多。而且由于光纤通信自身存在着传输过程中的光能损耗等问题，因此，对于光纤通信要有全面的认识。
2、光纤传输损耗的种类及原因
光纤在传输中的损耗一般可分为接续损耗和非接续损耗。接续损耗包括由于光纤自身特性引起的固有损耗以及非自身因素(一般为工业加工下艺以及机械的设置)引起的的熔接损耗和活动接头的损耗。非接续损耗包括光纤自身的弯曲损耗和由于施工等因素造成的损耗，另外由于具体光纤应用环境对光纤传输带来的损耗也属于非接续损耗。除此之外，按照光纤传输过程中损耗产生的原因，可分为吸收损耗、散射损耗和其他损耗。
2.1 吸收损耗
吸收损耗是指光波通过光纤材料时，一部分光能变成热能，造成光功率的损失。光在传输过程中会与介质发生作用，由于光含有能量，因此在传输过程中必然有一部分被介质所吸收，转化为自身的热能。比如太阳以光的形式向地球传输能量，在阳光经过大气层时，由于大气层具有吸收光的作用，因此造成海拔不同的地方，空气含量发生变化，温度也随之变化。这是吸收损耗的一个最典型的例子。
光纤的吸收损耗主要表现在光纤自身材料对光能的吸收。例如加工光纤的原料以石英为主，而石英中就含有铜、铁、铬等金属元素，这些金属元素在各自不同的离子状态下对光粒子都具有吸收作用。另外由于加工过程中，光纤中会含有许多不同的杂质。
2.2 散射损耗
散射损耗是指由于光纤的形状、材料使折射率分布存在缺陷或者不均匀，导致光纤中传导的光与微小粒子相碰撞发生散射，由此引起的损耗。
散射作为一种光学现象在生活中十分常见。如在晴朗的早晨，太阳还没有升起时天空就是亮的，这就是由于空气中的杂质对太阳光的散射造成的。散射作用的本质是反射作用，即由于物体结构等的不同，造成物体对光的反射以不同的角度向周围无序地反射出去。同理，由于光纤制作工艺等原因，光纤的内部界面会对传输中的光进行散射，造成光传输的能量散失。另外光波的波长与散射有密切的关系。以瑞利散射为例，这种散射主要集中在短波长区域，由于散射对于波长较短的光作用小，因此光纤在长波长区的损耗比短波长区的要低。
2.3 其他损耗
其他损耗，又称附加损耗，主要是指是由于光纤微弯以及光纤弯曲造成的损耗和连续损耗。
(1)光纤的弯曲损耗。由于光纤自身的性质比较柔软，可以弯曲，但是当光纤弯曲到一定程度后，虽然能够继续对光进行全反射，但此时光波传输的路径已经改变，因此在光纤中会有一部分光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射模向外泄漏，从而产生损耗。因此光纤的弯曲损耗与光纤弯曲的曲率有着很大的关系。
(2)光纤的连续损耗。光纤的连续损耗指光纤在连接时由于融接等方面的原因对以后的光波传输带来的能量损耗，主要是接头损耗。两根光纤在进行连接时，光纤的纤芯与包层同心率、光纤直径、模场直径、椭圆度、光纤弯曲度等自身的物理性质决定了其接头损耗的大小。日常的操作和实验表明，光纤的纤芯与包层同心率对接头损耗的影响最大，其次是光纤弯曲度。
3、降低光纤损耗的对策
由于光纤的吸收损耗和散射损耗受光纤自身物理特性的影响较大，因此主要讨论其他几种降低损耗的办法。
首先，应选用特性一致的优质光纤，在同一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤，以求光纤的特性尽量匹配。其次，光缆施工时应严格按规程和要求进行，尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放，使损耗值达到最小。最后，要保证光纤的应用与施工的环境符合要求，严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，切割后光纤不得长时间暴露在空气，尤其是在多尘潮湿的环境中。环境温度过低时，应采取必要的升温措施。
光纤通信篇7
通信技术近年来发展之快，应用面之广，在通信发展史中是非常罕见的，部分通信用户还没有从2G时代过度到3G时代，以TD—LTE和FDD-LTE为标准的4G时代已全面到来。光纤通信在通信行业发展中发挥着极其重要的力量。光纤通信课程涉及内容覆盖面广，要求理论与实践紧密结合，概念多而抽象。
（1）理论和实践脱离日益严重。目前，光纤通信教学仍然以原理讲解为主要教学方法，实验实训环节可以看作是光纤通信中的局部功能体验和仿真。因为光纤通信设备昂贵，更新换代快，很多高校的实验实训基本上有一个实验箱来实现，无法和现行主流的光纤通信接轨，理论和实践脱离严重。
（2）光纤通信考核方式单调。理论和实践的脱离，也降低了光纤通信在部分高校的核心地位，甚至沦为“副科”。一般的课程设计为理论授课和期末考试结合，考核方式为学生理论课程的表现和期末考试，方式单调，无法体现学生思维的创新和理论的实践。
（3）学生缺乏对光纤通信系统的有机认识。高校光纤通信教学和实践脱离日益严重的同时，伴随着学生对现行主流的技术只是存在于认知状态，无法把所学知识串成有机的整体，对不断发展的4G乃至5G缺乏了解和研究，学生的光纤通信学习游离于通信专业和通信行业之外。
2光纤通信项目实践教学改革研究和主要措施
光纤通信实践教学改革应该充分考虑通信行业的发展和市场人才需求的发展趋势，是教学内容和教学手段与时俱进，实现理论和实践的无缝接轨。基于此原则，光纤通信课程应整合好课程体系，将一些基础的理论知识进行增加、删减、合并、更新，建立以面向项目实践的教学手段和过程。
（1）利用现有的实验实训资源，增加案例教学。利用好实验实训设备，作为光纤通信课程的基础入门，巩固学生课程学习根基。在此基础上，对某个重要的知识点进行讲解的时候，尽可能地找出具体的项目实践案例，结合多媒体，将光纤通信中应用到的设备、材料和技术展现给学生。比如在讲解光缆敷设技术的时候，可以塑料子管敷设、光缆配盘、钢管引上及封堵、光缆接头、预留及绑扎、光缆端口标识、ODF架标识、子管布放、各个工序以项目实践的案例出现，让学生了解光缆敷设的质量控制点和检查要求。光缆敷设中，要求敷放子管内径为光缆外径的1.5倍，多根子管的等效总外径宜小于塑料管孔内径的85％。这些因为通信设备资源不足无法现场操作的，可以通过多媒体的方式展示。
（2）应用过程性考核考查方式，适当增加讨论式教学。光纤通信是通信类专业教学计划中的重要组成部分，是通信类专业学生学习中最重要的实践性教学课程之一。光纤通信的学习，主要是使学生充分认识到面向项目实践的重要性，传统的考核方式已经不适合，过程性考核应成为主流的考查方式。在课程的改革设计中，学生平时考核项目占20%，重点考查学生能否提高自身热爱专业、吃苦耐劳的专业素养；项目实践考核占60%，考查学生理论联系实际的动手操作能力，项目考核又分为了光纤接续、光功率测试、光缆敷设、光纤通信线路设计与检查等6个考查项目；期末考试占20%，重视过程考查而不是考试考核。光纤接入技术知识点讲授过程中，也通过项目实践的方式开展。因其运用PON技术可以与多种技术相结合，比如ATM\SDH和以太网等。课程设计中设置了学生小组讨论分析的环节，在巩固专业知识的同时提高学生沟通表达、研究分析能力。
（3）以通信行业发展为导向，结合市场人才需求开展项目实践课程；随着时代的发展，高校培养的是具备项目实践的高素质复合型人才，通信技术专业的学生毕业后大部分是到通信企业就业，从事电子通信设备操作，参与电子通信产业的研发和测试。光纤通信教学中，可以将该课程按照面向项目实践的原则细分方向，结合TD-LTE和FDD-LTE标准，划分为光缆线路规划、光纤到户、光缆熔接、通信线路工程设计等项目进行实践。这种以项目的形式进行光纤通信学习的方式可以有针对性地对学生进行专业技能培养。通信企业代表着通信行业的发展趋势，探究通信市场人才需求就是通信企业的需求。以广东轻工职业技术学院电子通信工程系为例，该系与广东达安工程项目管理股份有限公司建立校企合作关系，定期邀请企业专家到学校给学生做通信行业的讲座。随着学习的深入，穿插相关知识环节的参观和实践。比如光纤的敷设过程、光纤到户配线、光纤设备安装，学生可以到实际的工程现场进行项目实践，让学生了解光纤通信设备应用最前线，提高就业竞争力。
3结语
光纤通信篇8
光纤是一种晶体载体，其制作工艺非常复杂，一般采用抽丝的方式来进行生产。光纤具有非常优秀的信道特质，其感光性好，传播速度快，传播信号稳定。此外，对于目前采用的电磁波或者是无线电作为载体的信号，光纤依然能够进行传播。光纤最大的优势在于其全反射的功能，当信号通过光信号的形式在光纤内传播的时候。一般的材料都会出现不同程度上的损耗，也就是通信技术中被经常提到的信号损耗。信号发生损耗与衰减，就会造成信号的传播效率降低，传播质量下降。在接收端一般要采用信号增益的方式进行增益，来补偿在传播过程中衰减的信号。
但是，这样的接受手段是非常被动的，而且接收的正确性也比较低。而光纤通信则可以实现信号在传播媒介中的全反射。因此，光纤通信的优势在于能够减少信号源的信息失真率，从而提高信息接收端的正确性。信号在传播的过程中，由于很少发生衰减，而降低了接收端的增益成本，提高了原信号的质量。通过光纤通信，接收端只需要简单的进行译码即可，就可以得到正确的信息。此外，由于传播的媒介以及途径，都大大提高了信号传播的速度，满足了人们对于通信速度方面的需求。
光纤通信的应用弊端
光纤通信实现了通信技术上的突破，但是其应用弊端也比较明显。首先就是光纤的造价比较高，由于光纤的制作工艺比较复杂，材料选取比较稀缺，造成光纤的造价比较高。在投放市场的时候，市场份额比较小。其次，光纤容易发生断裂以及损坏。光纤材料实际上也是一种晶体，晶体的耐磨以及抗压能力都不是非常好，因此在收到外界侵害时，造成的损失比较大。最后，光纤的使用寿命并不是很长，至少与其他传输媒介相比，其使用时间也成为了一种弊端。总之，虽然光纤的优势很多，但是在实际市场投放的过程中还是比较小的。收到应用方面的限制，其使用范围并没有得以扩展。
光纤通信篇9
1966年，美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)，预见了低损耗的光纤能够用于通信，敲开了光纤通信的大门，引起了人们的重视。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB／km的光纤，光纤通信时代由此开始。光纤通信是以很高频率(1014Hz数量级)的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、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。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍，传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。
光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。
二、光纤通信技术发展的现状
(一)波分复用技术。波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率(或波长)不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器(合波器)，将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相***(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。
(二)光纤接入技术。光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。
三、光纤通信技术的发展趋势
近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面，以下在对光纤通信领域的主要发展热点作一简述与展望。
(一)向超高速系统的发展。从过去20多年的电信发展史看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每比特的成本大约下降30％～40％：因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年时间里增加了2000倍，比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量，而且也为各种各样的新业务，特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。
(二)向超大容量WDM系统的演进。采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1％，99％的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用(WDM)的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是：1．可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使容量可以迅速扩大几倍至上百倍；2．在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器，从而大大降低了传输成本：3．与信号速率及电调制方式无关，是引入宽带新业务的方便手段；4．利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。
(三)实现光联网。上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路，光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已在实验室研制成功，前者已投入商用。实现光联网的基本目的是：1．实现超大容量光网络；2．实现网络扩展性，允许网络的节点数和业务量的不断增长；3．实现网络可重构性，达到灵活重组网络的目的；4．实现网络的透明性，允许互连任何系统和不同制式的信号；5．实现快速网络恢复，恢复时间可达100ms。鉴于光联网具有上述潜在的巨大优势，发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。
光纤通信篇10
一、光纤通信课程特点分析
《光纤通信》是高等学校通信专业的必修课，是一门理论与实践结合性较强的课程。理论部分主要介绍光纤通信系统的组成、光纤光缆的结构、通信用光器件的结构及特性，光端机的构成及工作原理等。除了繁杂的理论教学，该门课程还需要配上相应的实验课，让学生多接触光纤通信领域中的先进仪器和设备，多动手操作，才能达到好的教学效果。实验教学主要包括常用光纤通信设备的使用、光纤衰减及光纤长度的测试、光纤的熔接与冷接、接收灵敏度和动态范围的测试，光纤通信系统误码性能的测试等。从上面论述的课程内容中可以发现，该课程的研究对象和性质决定了其课程具有如下特点：第一，内容复杂，主要表现为理论多、公式多、表格多、***形多；第二，涉及的科目、知识较多，如场论、光学原理、模电、数电等；第三，与工程实际联系较为紧密；第四，应用定性理论的场合较多。此外，光纤通信还是一门飞速发展的学科。因此，该课程的教学还应该介绍该领域的新技术，同时注重教学的基础性、系统性。
二、光纤通信课程教学存在的问题
（一）教学过于理论化，启发性不足
受传统教学观念的影响，在《光纤通信》的授课上，许多教师采用的教学方式依然是单纯的书本教学法。课堂上，教师大多只是解释原理，讲解题目，演示现象，根据课本照本宣科地将知识讲授给学生，而没有让学生进行举一反三的发散思考，使学生完全处于一种被动接受前人研究成果的状态，严重遏制了学生的自主意识、创新能力和学习兴趣。
（二）教学形式单一，课堂气氛单调、沉闷
《光纤通信》课程包含大量的理论，如光的波导理论、激光器的激发原理、光电检测器工作原理、光放大器的放大原理等，对这些理论的讲解需要做大量的数学分析推导。因此，在授课过程中，许多教师进入了理论教学的误区，将整堂的光纤通信课程演变成了在黑板上做数学分析、定理证明、公式推导、手工绘***的过程，导致了课堂气氛沉闷。
（三）教学设备陈旧，难以激发学生学习兴趣
在实验教学环节中，由于条件制约，实验设备大多过于老旧，功能单一，实验室仅能做些简单的理论验证实验，这对学生自学能力的培养及设计能力的提高产生了很大的阻碍，也导致学生接触不到光纤通信的技术前沿，难以激发学生的学习兴趣。
三、光纤通信课程的教学改革思路
（一）引入新的教学方式，丰富教学形式
传统的教学方式主要有板书和多媒体PPT。板书的内容详尽、排版灵活，但形式单调、寡味枯燥；PPT的内容丰富、形式多样，但教学节奏过快，不利于学生理解。引入更多形式的教学方式有利于提高课程的趣味性。近年兴起的“微课”是一种新的教学方式，它能对二者作良好的补充[2]。在光纤通信的教学中，教师可以充分发挥“微课”的优势，将生涩难懂的重要理论以生动活泼的形式展示出来；将步骤繁杂的实验操作也以微课形式录制出来，一来增加学生的学习兴趣，二来可以让学生在课后反复观看，温习提高，既有利于理论知识的掌握，也能节约资源，促进实验教学的提高。
（二）理论结合实际，提高学生的创新能力