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(lái)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(shì)頭迅猛,對(duì)各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防建設(shè)、人民生活乃至世界通信技術(shù)都帶來(lái)了極大變化。
關(guān)鍵詞:光纖通信;優(yōu)點(diǎn);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(jiàn)了可用于通訊的低損耗的光纖,從此敲開(kāi)了光纖通信這個(gè)領(lǐng)域的大門(mén),引發(fā)了人們的高度關(guān)注。隨后美國(guó)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(shí)的光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量較之于1980年,有了將近一萬(wàn)倍的提升,并且過(guò)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(zhǎng)為1.55μm時(shí)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(dá)國(guó)家,在經(jīng)濟(jì)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(xiàng)統(tǒng)計(jì)資料顯示,僅光纜產(chǎn)品這一項(xiàng),1995年的世界市場(chǎng)上就有大約80億美元的銷(xiāo)售額,到2000年時(shí),這一數(shù)據(jù)已達(dá)150億美元。
世界成纜光纖市場(chǎng)銷(xiāo)售量如下表:
年份19941995199619971998199920002001
光纖銷(xiāo)售總長(zhǎng)度/18102300290034704070473055806570
世界市場(chǎng)單模光纖的平均價(jià)格:
年份19941995199619971998199920002001
價(jià)格/(MYM/km)6867726960524644
到了1998年底僅單模光纖的銷(xiāo)售量就達(dá)到km,隨著光纖產(chǎn)量的不斷增加,價(jià)格也呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì),同時(shí)也推動(dòng)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(diǎn)
(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(yuǎn)
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(lái)達(dá)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(zhǎng)=1.55μm附近,損耗有最低點(diǎn)為0.2dB/km,已接近理論極限值。因?yàn)楣饫w的低損耗,所以中繼距離可以變得很長(zhǎng),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(duì)于400Mbit/s速率的信號(hào),光纖通信系統(tǒng)無(wú)中繼傳輸距離達(dá)到72km以上,而同樣速率的同軸電纜的通信系統(tǒng),無(wú)中繼距離卻僅為幾千米。
(3)抗電磁干擾能力強(qiáng)
光纖的材料是由絕緣的石英材料制成,不受電磁場(chǎng)的影響,抗腐蝕性強(qiáng),并且絕緣性非常好。所以光纖的一個(gè)重要特點(diǎn)是傳輸?shù)墓庑潘皇茏匀唤绲拈W電雷擊的損壞和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的影響,也不受人為的電磁干擾。同時(shí)可以在強(qiáng)電磁干擾的高壓線路周?chē)兔旱V、油田等危險(xiǎn)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^(guò)程中,會(huì)因?yàn)樾孤└蓴_到其他的各個(gè)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(shí),光纖結(jié)構(gòu)很好的保護(hù)住了光信號(hào),而光纖的不透明包層會(huì)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(méi)辦法被竊聽(tīng),如果沒(méi)有專(zhuān)門(mén)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(diǎn)不管是對(duì)政治,經(jīng)濟(jì),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(jī)、光收信機(jī)、光纖或光纜、中繼器、光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件組成的。
(1)光發(fā)射機(jī)的主要功能是把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),實(shí)現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換,并用耦合技術(shù)把光信號(hào)最大限度的注入光纖線路。它是由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器所組成。光發(fā)射機(jī)的最重要的核心是光源,光發(fā)射機(jī)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(lái)自光發(fā)射機(jī)的已調(diào)光信號(hào),盡可能小的畸變發(fā)送給光接收機(jī),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(wú)源器件是不可或缺的器件。其中中繼器是由光源、光檢測(cè)器、和判決再生電路組成的。它有兩個(gè)重要作用,一是補(bǔ)償光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)的衰減,有再次放大的作用。另外一個(gè)是對(duì)失真的波形脈沖整形、再定時(shí)。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(jī)械性能和環(huán)境性能。
(3)光接受機(jī)是實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光器件,由光檢測(cè)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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。并經(jīng)過(guò)其后的電接收機(jī)放大和處理后恢復(fù)成基帶電信號(hào)。靈敏度是光接收機(jī)的主要參數(shù),其衡量了接收機(jī)質(zhì)量的綜合指標(biāo),反映了接收機(jī)調(diào)整大最佳狀態(tài)時(shí)接收微弱信號(hào)的能力。
4、光纖通信的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)
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(duì)于光纖通信技術(shù)來(lái)說(shuō),容量大、距離長(zhǎng)、速度高一直是它的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)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(tái),是當(dāng)代社會(huì)信息傳輸技術(shù)中重要手段之一,在未來(lái)的信息社會(huì)中將會(huì)起到重要的作用。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的到來(lái),對(duì)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(jìn)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(lái)一定會(huì)取代其他的信息傳輸?shù)姆绞剑蔀樾畔⑼ㄐ蓬I(lǐng)域中的主流技術(shù)。(作者單位:河南大學(xué))
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