光纤通信系统

1、精品文档你我共享 什么是光纤通信系统 什么是光纤通信系统？本文将从光纤通信系统的构成 ，发展,优点,光 纤通信技术的发展趋势方面来进行阐述。 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。 光纤通信就是利用光导纤维传输信号

2、，以实现信息传递的一种通 信方式。光导纤维通信简称光纤通信。可以把光纤通信看成是以光导 纤维为传输媒介的“有线”光通信。实际上光纤通信系统使用的不是 单根的光纤，而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。 光纤通信系统的构成 一个实用的光纤通信系统，配置各种功能的电路、设备和辅助设 施，如接口电路、复用设备、管理系统以及供电设施等，才能投入运 行。要根据用户需求、要传输的业务种类和所采用传输体制的技术水 平等来确定具体的系统结构。因此，光纤通信系统结构的形式是多种 多样的，但其基本结构仍然是确定的。 有种通信系统主要是由3部分组成：光发射机、光纤光缆和光接 收机。由于光纤只能传光信号不能传电信号，因

3、此，这种通信系统在 发送端必须先把电信号变成光信号，在接收端再把光信号变为电信 号，即电/光和光/电变换。其电/光和光/电变换的基本方式是直接强 度调制和直接检波。实现过程如下：输入的电信号既可以是模拟信号 （如视频信号、电视信号），也可以是数字信号（如计算机数据、PCM 信号）；调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号 并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完成电/光变 换的功能；光源输出的光信号直接耦合到传输光纤中，经一定长度的 光纤传输后送达接收端；在接收端，光电检测器对输入的光信号进行 直接检波，将光信号转换成相应的电信号，再经过放大恢复等电处理 过程，弥补线路传

4、输过程中带来的信号损伤（如损耗、波形畸变），最 后输出和原始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传输过程。 光纤通信系统的发展历史 回顾光纤通信系统的发展历史，迄今为止大致经历了 5个发展阶 段。 19731976年的第1代光纤通信系统。其特征是：采用0.85卩m短波长多模光纤，光纤损耗为 2.53 dB/km，传输速率为 50 100Mb/s，中继距离为810 km,于1978年进入现场试用，80年代 初陆续在世界先进国家推广应用，多用做市话局间中继线路。 19761982年的第2代光纤通信系统。其特征是：采用 1.3也m 长波长多模或单模光纤，光纤损耗为0.55I dB/km,传输速率为1

5、40 Mb/s，中继距离为2050 km,于1982年开始陆继投入使用，一般 用于中、短距离的长途通信线路，也用做大城市市话局中继线，以实 现无中继传输。 19821988年的第3代光纤通信系统，采用1.31卩m长波长单 模光纤，光纤损耗降至 0.30.5 dB/km，实用化、大规模应用是其 主要特征，传输信号为准同步数字系列（PDH）的各次群路信号，中继 距离为50100 km,于1983年以后陆续投入使用，主要用于长途干 线和海底通信，是光纤通信重点推广应用阶段。 19881996年的第4代光纤通信系统。其主要特征是：开始采 用1.55卩m波长窗口的光纤，光纤损耗进一步降至0.2 dB/k

6、m，主要 1.31 用于建设同步数字系列（sDH）同步传送网络，传输速率达2.5 Gb/s , 中继距离为80120 km,并开始采用掺铒光纤放大器（EDFA）和波分 复用（WDM器等新型器件。色散位移光纤（l）SF7.G.653）是应用于第4 代光纤通信系统的一项重要成就。普通单模光纤的零色散点在 a m附近，色散位移光纤将零色散点从 1.31卩m移到1.55卩m有效 地解决了 1.55 a m光通信系统的色散问题。 1996年以来的第5代光纤通信系统。其主要特征是：采用密集 波分复用(DWDM技术的全光网络开发与应用，充分利用光纤低损耗波 段潜在容量实现传输系统的急剧扩容。由于WD具有大容

7、量、透明性、 可重构性、易扩容性等优异性能，近年来得到了极大的重视和飞速的 发展，其相关的光器件、光系统、光网络等方面的发展代表了光通信 技术的发展方向，已成为国际和国内在光纤通信领域内的研究重点和 应用热点。 我国的光纤通信技术在政府的大力支持下也有了较大的发展，陆 续完成了 8X2.5Gb/s、16X 10Gbl/s、32x 10Gb/s、160X 10Gb/s WDM 系统，10Gb/s、40Gb/s0TDM试验系统，宽带接人系统和全光通信试 验网、自动交换光网络试验平台等一系列项目，自行研制成功的WDM 光传输系统已在多省市提供运行和服务，各种光纤局域网/城域网/ 广域网已得到了广泛应

8、用，我国已成为世界上为数不多的几个掌握了 全套SDH和 WD光通信系统系列产品技术的国家之一，在世界光通信 系统和光网络领域已经占据了一席之地。 光纤通信具有以下特点 ：(1)通信容量大、传输距离远。 信号串扰小、保密性能好 ；(3)抗电磁干扰、传输质量佳。(4) 光纤尺寸小、重量轻，便于敷设和运输；（5）材料来源丰富，环境保 护好，有利于节约有色金属铜。（6）无辐射，难于窃听，（7）光缆 适应性强，寿命长。（8）质地脆，机械强度差。（9）光纤的切断和 接续需要一定的工具、设备和技术。（10）分路、耦合不灵活。（11） 光纤光缆的弯曲半径不能过小（ 20cm） （12）有供电困难问题。 就光纤

9、通信技术本身来说，应该包括以下几个主要部分：光纤 光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及 光网络技术等 光纤通信技术的发展趋势 （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

10、 期微电子技术的集成度增加速度还快得多。 （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。 （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。 （四）新一代的光纤。近几年来随着IP业务量的爆炸式增长，电 信网正开始向下一代可持续发展的方向发展， 而构筑具有巨大传输容 量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。 （五）光接入网。过去几年间，网络的核心部分发生了翻天覆地的 变化，无论是交换，还是传输都已更新了好几

11、代。不久，网络的这一 部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网 络 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣 不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光 先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其 刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚 以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏

12、，有所广益。 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰能”是以众议举宠为督： 愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也； 亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。 先帝在时, 每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣， 愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也 讥口 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于 败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。 先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之 明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定