光通信技術論文精選(九篇)
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第1篇：光通信技術論文范文
關鍵詞：光纖通信技術優勢接入技術
近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步，核心網已經基本實現了光纖化、數字化和寬帶化。同時，隨著業務的迅速增長和多媒體業務的日益豐富，使得用戶住宅網的業務需求也不只局限于原來的語音業務，數據和多媒體業務的需求已經成為不可阻擋的趨勢，現有的語音業務接入網越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸，成為發展寬帶綜合業務數字網的障礙。
一、光纖通信技術定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。論文百事通在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術優勢
2.1頻帶極寬，通信容量大光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz?km的寬帶。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復術實現的多波長傳輸系統的傳輸速率已經達到單波長傳輸系統的數百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業務網的首選介質。
2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統的中繼距離也較其他介質構成的系統長得多。如果將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里，這對于降低通信系統的成本、提高可靠性和穩定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產生感生電動勢，即不會產生與信號無關的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。
2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節約了地下管道建設投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學技術的發展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現象也可忽略。
三、光纖接入技術
隨著通信業務量的不斷增加，業務種類也更加豐富，人們不僅需要語音業務，高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已經得到了更多用戶的青睞。光纖接入網可分為有源光網絡A(ON)和無源光網絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網技術在光接入網系統中稱為有源光網絡。若光配線網(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節點，則這種光接入網就是無源光網絡。
現階段，無源光網絡P(ON)技術是實現FT－Tx的主流技術。典型的PON系統由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網絡)組成。PON技術可節省主干光纖資源和網絡層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業務種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區域較分散而每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。
為實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經在30多個城市建立了試驗網和試商用網，包括居民用戶、企業用戶、網吧等多種應用類型，也包括運營商主導、駐地網運營商主導、企業主導、房地產開發商主導和政府主導等多種模式，發展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準，有的城市還制門了相應的優惠政策，這此都為FTTH在我國的發展創造了良好的條件。
在FTTH應用中，主要采用兩種技術，即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術，亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。
第2篇：光通信技術論文范文
在應用過程中，按照用途將光纖進行分類，可分為傳感光纖和通信用光纖；按照制作工藝分類，可分為材料組成類、制造工藝類和光學特性類；按照傳輸介質分類，可分為專用和通用兩種，并且，功能器件光纖可以應用于放大光波、分頻、整形和光振蕩等方面，從而以不同形態呈現在人們眼前。根據光纖通信的應用情況可知，光纖通信的基本構成結構包括光源、光纖和光檢測器三部分，具有如下幾個特點：
（1）信號干擾小、保密性強。
（2）通信容量超大，可完成遠距離傳輸。一般一根光纖的帶寬在20THz以上，在沒有中繼傳輸的情況下，可傳輸到幾十公里以上。
（3）重量較輕、細徑較細，一般制作材料是石英，大大降低了有色金屬的耗損，使資源得到合理利用。
（4）不受外界因素影響，在任何情況下可使用，具有較長使用壽命。
（5）較強抗電磁干擾能力和絕緣性能，因此，信息傳輸質量非常好。
（6）沒有輻射，不容易被竊聽，提高信息傳輸的安全性。
（7）環繞性好、抗腐蝕能力強，在使用過程中，不會出現火花，減少安全事故。
2光纖通信技術在電力通信中的應用
在電力通信中，電力特種光纖包括OPGW(光纖復合地線)、MASS(金屬自承光纜)、OPPC(光纖復合相線)、ADL(相/地捆綁光纜)、ADSS(全介質自承光纜)和GWWOP(相/地線纏繞光纜)等六種，而我國應用較多的電力特種光纜是ADSS和OPGW兩種，大大提高了電力通信的工作效率，使電能損耗得到大量減少。
2.1ADSS(全介質自承光纜)
根據我國電力通信的發展來看，ADSS(全介質自承光纜)在35KV、110KV、220KV的電壓等級輸電線路上得到了廣泛應用，尤其是目前已建成的線路上使用范圍非常廣，使電力部門利用高壓輸電線桿塔建設通信網絡變得更加方便和快捷，大大減低工作人員的工作量和建設成本。在進行光纜設計時，對溫差、風速和氣候等外界因素進行了充分考慮，因此，ADSS(全介質自承光纜)具有很強的抗震動性、抗沖擊性，可以隨意彎折和抗老化性，并且，成本較低、安裝非常方便、易攜帶，給桿塔帶來的負載非常小。由于ADSS(全介質自承光纜)具有光纖傳輸性能強、環境性能好和光纜機械性能卓越等特點，在實際應用過程中，可以與高雅電力傳輸線架設在同一根電桿上，因此，成為了電力系統中最完美的電網通信傳輸介質，確保了電網通信的信號質量，使光纜傳輸效果得到大大提高。我國現代化建設中，ADSS(全介質自承光纜)在山區、跨度較大區域和雷電集中區等地方的線纜架空敷設中非常適用，在滿足了電力部門自身的通信要求的同時，為通信業務不斷發展和開展新業務提供新的途徑。
2.2OPGW(光纖復合地線)
在電力通信中，OPGW(光纖復合地線)是電路傳輸線路的地形中含有供通信用的光纖單元，由此可見，架空地線中含有光纖，OPGW(光纖復合地線)是架空地線和光纜的復合體。由于OPGW(光纖復合地線)的一次性投入較大，在新建線路或舊線路更換時會選擇使用，具有可靠性高和不需要維護的特點。在實際應用過程中，OPGW(光纖復合地線)擁有兩種功能：一是，與復合在地線中的光纖一起完成信息傳輸，二是作為輸電線路的防雷線，可以對輸電導線起到屏蔽保護的作用。一般情況下，OPGW(光纖復合地線)有鋁管型、鋼管型和鋁骨架型三種，具有光學性能、電氣性能和機械性能，可以應用于具有架空接地線的輸配電線路中，從而使光纖的可靠性和安全性得到大大提高，使我國輸電容量得到機一部提高。在新建線路的應用中，OPGW(光纖復合地線)不需要增加建設成本，在舊線路更換中，只需要將原來的地線更換掉就可以了，并且不需要對桿塔進行加固或重新設計等，從而大大減少工作人員的工作量。另外，OPGW(光纖復合地線)的安裝非常方便，不需要特殊的工具，成為我國電力事業未來發展的重要研究方向。
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第3篇：光通信技術論文范文
1.1網絡通信形式單工通信、半雙工通信、全雙工通信是網絡通信的主要形式。其中，遙控器是單工通信的代表，發送者和接受者是固定的，數據只能由發送者向接受者傳輸；對講機是半雙工通信的代表，盡管能相互傳輸，但不能同時相互傳輸；移動電話是全雙工通信的代表，數據既能雙向傳輸，又能同時傳輸，是網絡通信發展的產物。
1.2網絡通信內容
1)數據通信利用數據通信能有效地實現信號的傳輸。數據通信大量應用在社會的各個領域，包括自動化技術、遙感技術、航空技術、軍事技術、資源探測開發等方面，并且隨著社會的發展，數據通信已逐步開始在人們的日常生活中普及開來，對人們的工作、學習、生活帶來了翻天覆地的變化。數據通信功能的實現離不開軟件和硬件的相互配合，主要內容有傳輸媒體、接口、數據鏈路復用、信號傳輸、數據鏈路控制和信號編碼等。
2)網絡連接通過連接介質，以某種方式把各種通信設備連接在一起形成一個龐大的結構體系是為網絡連接。在網絡連接這個體系中，連接介質、通信設備、通信技術、連接方法等各種要素相互影響、相互關聯，具有分類多功能性和協調統一性。不同的連接介質其功能不同，不過都要具有可靠性，連接介質包括雙絞線、微波、通信衛星、電纜、載波和光纖。就當前來看，連接介質受到材質、技術的影響，具有一定的局限性，不過隨著社會的發展，我們可以找到更加可靠高效的介質。
3)協議網絡協議并不同于我們日常生活中的口頭協議、書面協議，它專指在通信過程中采用某種形式或方法。通過網絡協議，可以對不同體系總體結構以及各不同層次分體結構繼進行具體的分析和解析，已達到各體系相互連接的目的，保證結構的開放性和融合性。作為一個分散集合體，計算機網絡就是通過網絡協議形成的，在計算機網絡各個末端連接著不同個體、不同位置的計算機。
4)安全防護計算機網絡是由兩個部分組成，即計算機網絡和通信網絡。通信網絡的終端或信源就是計算機，能夠進行有效地信息傳輸和交換。計算機通信網絡安全是在了解計算機性質的基礎上采取相應的防護措施進行計算機系統的全面保護，具體包括硬件、應用軟件等，有效地防止非本用戶使用服務，從而更好地維護系統的正常運行。在國外計算機通信網絡安全的發展現狀。較早的計算機通信網絡安全研究是起于國外，并且具有很廣泛的應用，在上個世紀的70年代，美國就研究出了“計算機保密模型”，并且在此理論的基礎上又制定出了“可信計算機系統安全評估準則”，通過不斷地完善，終于形成了安全信息系統結構的準則。后來又發現了狀態機、模態邏輯以及代數工具等三種不同的分析方法，但是還存在著很多的問題。通過密碼體制終于克服了網絡信息系統密鑰管理中的一大難題，為電子商務的安全性提供了有效地保障，隨著計算機運算速度的不斷提升，各種新的密碼技術正不斷地涌現出來，為建設完善的計算機通信網絡安全系統做出了很大的貢獻。在國內計算機通信網絡安全的發展現狀。我國的信息網絡安全研究主要包括兩種，即通信保密、數據保護。在計算機通信網絡安全研究的過程中經歷了很多的變革，先后出現了防火墻、安全網關、系統脆弱性掃描軟件等，隨著社會的不斷發展，信息技術水平不斷地提升，安全隱患越來越多，因此要不斷地研究新的防護技術，確保信息網絡技術的安全運行。目前我國的計算機通信網絡安全研究正向完善安全體系結構、現代密碼理論、信息分析及監控體系等方向發展，制作出具有系統性、完整性以及協同性的信息網絡安全方案。不僅僅要滿足對數據進行有效地處理和分析，而且還要加強保密體系的建設，不斷地完善通信協議和通信軟件系統，提升計算機內部管理人員的專業素質和技術水平，制定出完善的安全防護和等級鑒別方案，防止不法分子利用軟件漏洞進行犯罪活動，影響到計算機通信網絡技術的發展。
2光纖通信技術及通信信號
2.1光纖通信技術介紹隨著科學技術的發展，光纖通信技術正逐步應用在通信領域中。相對于金屬或其他電纜，光纖傳輸能力更強，數據傳輸能力不可同日而語，比如單模光纖已具有幾十GHZkm的寬帶。光纖產生數據具有較大的傳輸寬帶，比如散波長窗口。光纖的通信功能是通過光纖的色散特性和光源的調制特性、調制方式實現的，不過由于終端設備的限制，光纖的優勢并不能得到有效的發揮，在單波長光纖通信系統這種情況表現的更加明顯。而大量的實驗表明，密集波分復用技術能有效地利用光纖的寬帶優勢，可使得2.5Gbps~10Gbps單波長光纖通信增加至100Gbps，也就是說其傳輸容量可達單波長光纖通信的數十倍。
2.2光纖材料光導纖維即是我們常說的光纖，主要是由玻璃或塑料制成的，光在其中通過全反射能實現傳導。生活中，我們常見的是玻璃制成的普通階躍型光纖。而光子晶體光纖大多是由硅的合成物摻雜一些硅晶體做成的，在晶體內部有空氣空洞。由于石英材質制成的光纖損耗很低，沒千米不超過0.21dB，相對于其它介質結構，其產生的中繼距離更遠，是目前最實用的光纖。
2.3通信信號的衰弱和再生
1)通訊信號的衰弱造成通訊信號的衰弱的原因是多方面的，在通訊信號長距離傳輸的過程中，可以采用信號放大器來降低光波能耗損失的影響，但通訊信號的衰弱是不可避免的，造成通訊信號的衰弱的原因有：瑞立散射、物質吸收、米氏散射、連接器造成的損失，就算是性能的優越的石英光纖，其內部的雜質同樣會增大可比系數，造成光波能耗損失。并且，光纖密度不均衡、接合技術不達標、光纖變形同樣會引起通訊信號的衰弱。
2)通訊信號的再生技術由于通訊信號的衰弱，通訊信號的再生技術應運而生，能有效地避免由于通訊信號的衰弱所產矛盾的進一步醞釀和發展，保證通訊傳輸暢通無阻，避免嚴重事故的發生。通訊信號的再生技術泛指所有能彌補通訊信號的衰退的技術，再生技術的發展和應用降低通訊系統的運行成本。比如海底光纖，在應用在再生技術之前，主要是借助中繼器來實現光纖傳輸，而中繼器維護成本高昂，阻礙著海底光纖的普及，而再生技術的發展很好滴解決了這個問題。
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第4篇：光通信技術論文范文
關鍵詞:光纖通信技術優勢接入技術
引言
近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步，核心網已經基本實現了光纖化、數字化和寬帶化。同時，隨著業務的迅速增長和多媒體業務的日益豐富，使得用戶住宅網的業務需求也不只局限于原來的語音業務，數據和多媒體業務的需求已經成為不可阻擋的趨勢，現有的語音業務接入網越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸，成為發展寬帶綜合業務數字網的障礙。
一、光纖通信技術定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術優勢
2.1頻帶極寬，通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復術實現的多波長傳輸系統的傳輸速率已經達到單波長傳輸系統的數百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業務網的首選介質。
2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統的中繼距離也較其他介質構成的系統長得多。
如果將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里，這對于降低通信系統的成本、提高可靠性和穩定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產生感生電動勢，即不會產生與信號無關的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。
2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節約了地下管道建設投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學技術的發展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現象也可忽略。
三、光纖接入技術
隨著通信業務量的不斷增加，業務種類也更加豐富，人們不僅需要語音業務，高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已經得到了更多用戶的青睞。光纖接入網可分為有源光網絡A(ON)和無源光網絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網技術在光接入網系統中稱為有源光網絡。若光配線網(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節點，則這種光接入網就是無源光網絡。
現階段，無源光網絡P(ON)技術是實現FT－Tx的主流技術。典型的PON系統由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網絡)組成。PON技術可節省主干光纖資源和網絡層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業務種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區域較分散而每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。
為實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經在30多個城市建立了試驗網和試商用網，包括居民用戶、企業用戶、網吧等多種應用類型，也包括運營商主導、駐地網運營商主導、企業主導、房地產開發商主導和政府主導等多種模式，發展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準，有的城市還制門了相應的優惠政策，這此都為FTTH在我國的發展創造了良好的條件。
在FTTH應用中，主要采用兩種技術，即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術，亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。
第5篇：光通信技術論文范文
英文名稱：Study on Optical Communications
主管單位：武漢郵電科學研究院
主辦單位：武漢郵電科學研究院
出版周期：雙月刊
出版地址：湖北省武漢市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1005-8788
國內刊號：42-1266/TN
郵發代號：
發行范圍：
創刊時間：1975
期刊收錄：
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
期刊榮譽：
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
第6篇：光通信技術論文范文
【關鍵詞】 快速傅里葉變換 Matlab 時頻域分析
一、引言
與普通光源相比，可見光LED有能量損耗低、高亮度、高可靠性和壽命長等許多優點，可見光LED還因其高速調制特性已被應用在可見光通信中（visible light communication，VLC），相比于射頻無線通信技術，VLC技術有無需申請頻帶、無電磁干擾、發射功率高、安全性好和造價低等優點。
目前VLC技術已成為國內外研究的熱點，研究過程中，對可見光通信信號的研究與分析是必不可少的。信號的分析分為時域分析和頻域分析兩個方面。時域分析是以時間為自變量描述物理量的變化的過程，是信號最基本、最直觀的表達形式，也是真實世界惟一實際存在的域，因而在時域上對信號進行分析必不可少。頻域分析的目的是把復雜的時間歷程波形，經過傅里葉變換分解為若干單一的諧波分量來研究，得到動態信號中的各個頻率成分和頻率分布范圍，求出各個頻率成分的幅值分布和能量分布，從而給出主要幅度和能量分布的頻率值，進而可以對信號的信息作定量解釋。本文主要研究可見光通信信號的時域和頻域分析算法及硬件實現，并對所設計的信號分析儀進行實驗和仿真對比。
二、信號分析儀的設計
LED是單色光源，不能產生包含所有可見光譜的白色光。現在普遍使用的白色LED利用藍光LED激發熒光粉形成白光。
分析儀采用脈沖形式的波形作為傳輸信號，用脈沖重復周期為250ns，脈沖寬度為20ns的信號進行時域脈沖響應分析時，接收端的的脈沖寬度為77ns。經過VLC信道后，脈沖被展寬非常明顯。
考慮到經過VLC信道后脈沖被展寬，會在信號速率很高時產生碼間干擾等因素，對可見光通信信號分析儀設定了參數指標要求：支持測試波段：380nm～780nm，支持VLC信號頻率：0Hz～200KHz，數據分析刷新速度≥1次/s.
三、快速傅里葉變換
設定被采樣信號的頻率為10KHz、占空比為50%的方波信號，為了不失真地恢復模擬信號，由香農采樣定理可知，采樣頻率需大于信號頻率的兩倍，設定信號分析儀的采樣率為45KHz。
信號頻率和采樣頻率關系式為：Fn=（n-1）*Fs/N
其中Fn為某點n的頻率，Fs為采樣頻率，N為采樣點數。為了保證精度并使得計算方便，設定每次采樣的采樣點數為1024。
在進行時域分析時，采樣1024個點，采樣值存到數據類型為int型、長度為1024的AD_Buffer[]數組中，計算1024個點的平均值作為時域顯示的觸發電平（AD_Level）。同時滿足下面三個條件的點i作為觸發點：
板載液晶屏為800*480的分辨率，進行橫屏顯示時，由于像素點個數的限制，在液晶屏上顯示從點i開始的連續635個像素點組成的波形圖。
進行頻域分析時，首先對1024個采樣點進行快速傅里葉變換，然后把各頻率點所對應的模值存儲到數組中。用635個像素點對1024個采樣點進行頻域顯示，為了更為直觀的顯示信號的頻譜特性，采用柱形圖的方式進行顯示。這里設S為每個數據顯示占用的像素個數，L為可用像素點數，為635個，需要顯示的頻譜個數D=S/L，那么：Output[j]=
其中Output[j]為得到的要顯示的幅值，j，P為需要求平均的個數，P=H/D。快速傅立葉變換結果具有對稱性，只需使用前半部分的變換結果，也就是小于采樣頻率一半的結果，取H=512。Output值的柱狀顯示即為信號的頻域顯示。
四、仿真和實驗
被采樣信號是頻率為10KHz、占空比為50%的方波信號。通過可見光通信信號分析儀對信號進行采樣，并通過串口調試助手傳輸采樣數據到matlab，順序取1024個數據中的300個繪制成時域波形圖，如圖1所示。
圖1中信號時域顯示的數據來自于可見光通信信號分析儀，在可見光通信信號分析儀上的時域圖形和matlab所繪制的是一致的。
調用matlab中的快速傅里葉變換函數對串口調試助手傳輸的1024個數據做FFT變換，變換結果如圖2所示。理論上10KHz方波的FFT變換的頻率分布應該只有10KHz、30KHz、50KHz等譜線，由于頻譜混疊現象的存在，圖2中出現頻率為5KHz、15KHz、25KHz等譜線。實驗的采樣率為45KHz，10KHz方波信號的3次諧波頻率為30KHz，5次諧波頻率為50KHz，由奈奎斯特定理可知，采樣頻率必須為信號最高頻率的兩倍以上，否則會出現頻譜混疊現象，而理論上，方波的諧波次數是無限的，這里考慮到該實驗只是作為驗證性實驗，目的是和可見光通信信號分析儀的頻譜顯示做對比，所以暫不考慮諧波的影響。
利用串口調試助手，直接將通過可見光通信信號分析儀進行FFT變換后的1024個數據在matlab上進行繪圖顯示，考慮到液晶屏的像素點有限，為了清晰顯示FFT變化的結果，在可見光通信信號分析儀上對采樣信號經過FFT變化后的幅值做了*處理，如圖3所示。與圖2比較可以看到，可見光通信信號分析儀的頻域信號顯示和matlab仿真結果基本一致，略有差異是由于stm32f407的數據處理精度和matlab的處理精度不一致造成。
五、結論
通過上述分析，可以看出采用本文提出的算法能夠實現可見光信號的時域和頻域分析，在對可見光信號進行直觀顯示的同時還可以做信息的定量分析，而且該算法對硬件要求不高，易于實現，有利于在小型集成設備上實現可見光信號的時頻域分析和顯示，方便可見光通信的研究。
參 考 文 獻
[1]NAKAMURA S Present performance of InGaN based blue/green/yellow LEDs 1997（04）
第7篇：光通信技術論文范文
論文摘要:現今的電子通信技術屬于一種尖端的且應用性極強的技術,一個國家的科技發展水平和進度關鍵看電子通信技術水平的高低。電子通信產業是信息產業不可或缺的一部分,電子通信技術的進步和發展直接帶動先進的生產力和科技實力。電子通信技術涉及的領域和范圍較廣,特別突出在移動電話和衛星通信兩個方面,本文也將重點通過這兩個方面來分析電子通信系統關鍵技術的問題。
隨著電子通信技術的發展,它同時在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運用電子通信技術突破時間和空間的局限來學習和工作。電子通信技術不僅改變著人們,它還在改變著社會和國家,使得國家不斷發展,特別表現在衛星通信技術上。當然我國的電子通信技術還存在一些關鍵技術的問題,有待人們改善和加強。
一、電子通信系統概述
電子通信技術屬于現代通信技術中的一大部分。電子通信技術還是信息社會的主要支柱,是現代高新技術的重要組成部分,甚至是國家國民經濟的神經系統和命脈。在現代化信息社會,電子通信技術無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達、聲納、導航、遙控與遙測以及遙感等領域,還有軍事和國民經濟各部門的各種信息系統都要運用到電子通信技術。
電子通信系統中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛星通信。其中移動通信就包括了衛星通信,此外還有蜂窩系統、集群系統、分組無線網、無繩電話系統、無線電傳呼系統等多個領域。
二、電子通信系統關鍵技術問題
近幾年來,電子通信技術應用十分廣泛,就其最具代表性的移動通信和衛星通信來看,就存在很多關鍵性的技術問題,有待加強和改善。移動通信技術在電子通信技術中發展范圍最大最迅速,傳統的蜂窩通信因為可用無線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外,頻繁的越區切換導致空中資源的浪費和頻譜效率降低,這也使得網絡建設的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出,要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統容量,就應該突破傳統蜂窩體制,應用新的移動通信技術。
1、移動通信系統關鍵技術問題
在移動通信系統中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式,每個小區內都有很多個無線信號處理單元,這些單元距離都比載波波長要遠得多,并且它們都能進行功放變頻和信號預處理。要在核心處理單元實現信號處理的功能,首先就要完成信號的收發功能和一些簡單的信號預處理,然后就要與核心處理單元連接,通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實現。有兩種方式可以實現分布式移動通信,第一種就是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發射,然后小區內的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優點是簡單,缺點則是會不斷干擾系統,阻礙了系統容量的擴大。第二種方式則是在整個業務區域內完成無線覆蓋的分布式天線結構,通過用大量的無線信號處理單元來實現,從而突破傳統蜂窩小區的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統”,即“僅與移動臺相近的信號處理單元負責與移動臺進行通信”的方式。第二種較之第一種更理想,但同時它也更復雜。
分布式移動通信較傳統的移動通信技術有幾點優勢,第一是小區間干擾低、SIR高且系統容量大,第二是它內部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應,還能夠保證不衰落和擴大系統的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率,還能降低其切換次數。第四是它對其他通信系統的干擾小并且在相同發射功率下覆蓋的區域更大,反之其發射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實現任意形狀的無線業務服務區,還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。
子通信系統分為5層:應用層、驅動層、傳輸層、數據鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應明確,接口應簡單,從而為硬軟件的設計實現奠定良好的基礎:應用層是通信系統的最高層次,它實現通信系統管理功能(如初始化、維護、重構等)和解釋功能(如描述數據交換的含義、有效性、范圍、格式等)。驅動層是應用層與底層的軟件接口。為實現應用層的管理功能,驅動層應能控制子系統內多路傳輸總線接口(簡稱MBI)的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試,監控其工作狀態,控制其和子系統主機的數據交換。傳輸層控制多路傳輸總線上的數據傳輸,傳輸層的任務包括信息處理、通道切換、同步管理等。數據鏈路層按照MIL—STD一1553B規定。控制總線上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規定,處理1553B總線物理介質上的位流傳輸。應用層、驅動層在各個子系統主機上實現,傳輸層、數據鏈路層、物理層在MBI上實現。
2、衛星通信系統關鍵技術問題
衛星通信在電子通信技術中最為先進,它也有很大的優勢,包括通信距離遠并且容量大,通信線路質量穩定可靠以及機動性能優越和靈活地組網等這些都是別的技術沒有的特點。但隨著不斷快速發展的全球信息化產業,人們對信息的需求也越來越復雜多樣,電子通信技術已進入高速、多媒體、業務多樣化和可移動的個性化時代。
目前的衛星通信的一些關鍵技術也存在一些問題,它包括高速數據的業務需求。以及衛星通信應用寬帶IP的難點。現代衛星通信技術采用一些關鍵技術來解決問題,一個就是數據壓縮技術,它能讓靜態和動態的數據壓縮都能有效提高通信系統在時間、頻帶、能量上的工作效率;第二個就是智能衛星天線系統;第三個就是寬帶IP衛星通信技術的研究;第四個就是新型高效的數字調制及信道編碼技術;第五個就是多址連接技術的改進和發展;第六個就是衛星激光通信技術。
未來的衛星通信數據率會通過激光通信來實現,激光的優勢會在互聯衛星網中得到充分發揮,因為在那里經常會應用到激光通信技術,它在外層空間進行,所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術來縮短全球衛星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛星激光通信在比微波通信數據速率高一個數量級的理想情況下,天線孔徑尺寸會比微波通信衛星減小一個數量級”的觀點。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進行工作和運行未來的衛星之間進行激光通信是很有前途的。
總而言之,電子通信系統在這個信息化時代無處不在。在電子通信系統中范圍最廣最常見的就是移動通信技術和衛星通信技術,移動通信技術體現在日常的電視廣播網絡等各種電子傳輸工具上,而衛星通信系統則運用在比較大型的工程上。電子通信系統的發達和完善與否直接決定了一個國家和社會的強弱,所以對其關鍵技術問題的分析和研究是很有必要的,掌握了其關鍵技術就能很好地運用和完善它。
參考文獻
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楊運年,VSAT衛星通信網[M].北京:人民郵電出版社,1997
第8篇：光通信技術論文范文
[關鍵詞]光纖通信 多媒體 教學
[作者簡介]張競秋（1974— ），女，吉林長春人，長春理工大學通信工程系，講師，碩士，研究方向為光纖通信、通信網理論；樸燕（1964— ），女，朝鮮族，吉林吉林人，長春理工大學通信工程系，教授，博士，研究方向為數字圖像處理；王宇（1974— ），女，吉林梨樹人，長春理工大學通信工程系，副教授，博士，研究方向為數字圖像處理。（吉林 長春 130022）
[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1004—3985（2012）29—0169—02
“光纖通信”課程是電子信息類本科生的一門重要專業主干課程，在培養通信工程、電子科學與技術、電子信息工程等專業人才中占有重要地位。該課程結合光電子和通信技術的飛速發展，系統介紹了現代光纖通信的基本原理、基本概念、基本技術和基本分析設計方法、光纖光纜、通信光器件及光纖通信系統原理等，為學生學習后續的光纖通信設備、光纜線路工程、綜合布線工程、寬帶接入技術及現代通信技術等通信專業課程奠定基礎；同時，對培養學生綜合應用以前所掌握的通信系統基本知識、數字通信基本知識等有良好的促進作用。“光纖通信”課程涉及了諸如通信、材料、固體物理、量子力學、電子等眾多學科的內容，具有理論基礎深、涉及內容廣、知識更新快等特點，是一門基礎理論與工程實踐聯系十分緊密的專業課程。
一、“光纖通信”課程多媒體教學的現狀
1.過分強調和依賴多媒體。就“光纖通信”課程來說，其內容繁多復雜，課程內容更新較快，而同時由于教學改革的需要，課時普遍不足。在這樣的情況下，大部分教師過分追求教學進度和信息量，使得在“光纖通信”的課堂上經常是教師滿堂灌，學生眼球跟著多媒體課件如過眼云煙地聽課，沒有足夠的理解和記憶的時間，這樣的多媒體教學顯然影響學生對知識的掌握。
2.多媒體課堂主導和主體缺失。在“光纖通信”課程多媒體教學的課堂上，教師的主要注意力多數放在了演示和解說上，學生的主要注意力多數也只能約束在被動地接受上。課堂上忽視了教學過程中教師為主導、學生為主體的教學理念。教學過程中，缺少教師和學生的交流互動，課堂氣氛單調、枯燥、乏味。這樣的課堂氛圍會使學生產生厭倦情緒，非常不利于課堂教學。
3.多媒體使用形式單一。光纖通信課程的內容涉及了許多不同類型的知識點，比如理論性較強的光傳輸的基本概念、定理；實踐性較強的光通信器件和設備；前沿性較強的光通信新技術等。但在多媒體教學中反映出來的一個問題是，多媒體教學沒有具有針對性地服務于這些不同類型、不同特點的知識點，而只是放電影似的把教師的教學課件在課堂上放映一遍。這樣的多媒體教學形式單一，不能很好地服務于光纖通信的課堂教學，無法達到形式與內容的完美統一。
4.多媒體課堂內容安排不盡合理。光纖通信課程涉及的知識面較廣，包括了很多學科的知識，如電子、通信、材料、量子力學、固體物理等。這就使得在光纖通信課程的教學過程中必須要很好地把握知識結構和脈絡、分清主次和各部分知識之間的關系。而在本課程的多媒體課堂教學中，有很多教師一味地追求內容的廣度，凡是與課程內容有牽連的內容，不論學生的接受程度如何統統納入到多媒體課件中來，這就造成了多媒體課堂喧賓奪主，重點、難點內容不突出，從而使各部分知識點很難在學生的頭腦中形成清晰的框架，嚴重影響了教學效果。
二、“光纖通信”課程多媒體教學的探索
1.適量使用多媒體。毋庸置疑，運用多媒體教學是實現現代化教學的手段之一，但它絕不是教學現代化的全部。多媒體教學主要有兩大優點，其一是用多媒體教學比較直觀、生動，容易突破重點難點；其二是可以有效擴展課堂容量，提高教學效率，開闊學生視野。光纖通信課程多媒體教學中我們要了解運用多媒體教學的目的，適量地使用多媒體，使之真正成為提高教學質量、增強教學效果的輔助教學手段。在光纖通信的多媒體課堂教學中，多媒體教學目的之一在于要比較直觀地反映一些比較難于理解的基本概念、基本理論，例如對于光傳輸理論中抽象的概念就可以采用動畫演示的方法，而在重要公式的推導、重要例題的講解上則不適合采用多媒體講解。這樣在課堂上才能準確把握課堂節奏，使學生既理解了抽象的基本概念又能跟上教師的思路，掌握公式定理的來龍去脈，從而更好地掌握各個知識點。
2.適時使用多媒體。課堂教學是師生共同活動的過程。在多媒體課堂教學中，教師、學生、教材和媒體四要素必須相互聯系，相互制約，形成一個有機的整體，才能達到很好的教學效果。教師是教學過程中的組織者、指導者、幫助者和促進者，而不是知識的灌輸者；學生是知識意義的主動建構者，而不是外界刺激的被動接受者和知識的被灌輸者；教材中所提供的知識是學生主動建構的對象，而不是教師向學生灌輸的內容。媒體是創設學習情境，學生主動學習、協作、探索和完成知識意義建構的認知工具，而不是教師灌輸知識的手段和方法。可見多媒體輔助教學仍然要充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，同時突出多媒體教學的輔助功能。“光纖通信”課程既有較強的理論性，又有很強的實踐應用背景，要使學生掌握必需的基礎理論，同時又具備動手能力，達到應用型人才的培養目標，最大限度地調動學生學習的主動性和積極性，必須采用靈活多樣和行之有效的教學方法和教學手段。在“光纖通信”課堂上教師更應注重展開互動式教學，不時地提出一些啟發性的問題，讓學生思考，進行討論，打開思維。這樣學生置身于“提出問題（帶著問題）—分析問題—實際驗證（解決問題）—再提出問題” 的循環中，把教師課堂知識的傳授過程轉化為學生不斷解決問題的過程，不僅可以使學生對相關理論有更深刻的認識，而且可以使學生在分析問題、解決問題的能力方面受到訓練、得到提高。這就要求在光纖通信的多媒體課堂教學中要適時地使用多媒體，使教與學在不斷互動的過程中完成。例如在講解光纖通信技術起源的內容時要在“光纖技術的起源—光通信的需求—為什么是光纖—有什么用—要解決什么問題”思路的帶領下逐步深入。首先通過圖片、畫面等展現光通信技術的起源，然后提出問題：光通信的需求是什么？為什么是光纖？通過學生和教師的互動交流，最后利用多媒體總結光纖的特點、展示光纖的作用。接下來可以繼續就“需要解決什么問題”，結合前面學生已經掌握的知識點展開更進一步的討論，從而激發學生對后續內容學習的興趣。
3.科學使用多媒體。“光纖通信”課程教學內容分為光纖傳輸理論、光器件、光纖通信系統、光纖通信新技術四大部分。采用多媒體教學時應根據各部分知識的特點科學地選擇不同形式的多媒體，以便讓學生更容易接受并掌握知識。光纖傳輸理論這部分內容抽象、公式復雜，如光在光纖中傳輸的波動原理，其公式推導非常煩瑣抽象，致使學生理解起來非常困難。在教學過程中可以采用Matlab軟件將其中的數學推導及分析過程簡化，使相應分析形象具體地展現給學生，使學生能夠理解其中抽象的理論知識。光器件部分主要涉及光纖通信中使用的無源光器件，如光連接器、光定向耦合器、分支器光分差復用器、光濾波器、隔離器等，以及有源光器件，如激光器、光探測器、光放大器、全光波長變換器、MEMS器件、光開關、光路由器等。對光器件部分的講授應盡量采取理論聯系實際的教學方式。在專業實驗室沒有光通信相關光器件的情況下，可以通過多媒體手段向學生展示各類光器件的外觀及應用情況，以彌補學生沒有感性認識的缺憾。此外，光纖通信技術的發展可以說是伴隨著光通信器件技術水平的發展而發展的，因此在多媒體教學過程中應著重介紹這些光器件的近期研發現狀及未來發展趨勢。光纖通信系統這部分內容分為模擬光纖通信系統和數字光纖通信系統，主要突出設計思想和實際應用，因此最適合采用軟件仿真的演示教學法，使學生能夠對光纖通信系統的實際應用更直觀地了解，提高學生的綜合應用能力。為節約課堂占用過多時間，可以采用教師課堂演示仿真過程、講授建模的基本原理和學生課下自學仿真方法的方式，通過一些簡單例子，培養學生對于該部分內容的學習興趣，加深學生對基本原理的掌握，提高各種通信系統的總體設計能力。對于光纖通信新技術這部分內容，由于光纖通信的發展日新月異，其新技術層出不窮，為有效拓展學生的知識眼界可以在多媒體教學過程中采用如下方式：（1）將搜集到的光纖通信新技術資料以PPT的形式向學生講授和展示，使學生對該部分內容有具體的了解。（2）視頻播放部分專題科教片，之后讓學生自由選題撰寫文獻綜述性論文，充分調動學生的自主學習能力。
4.合理安排多媒體。就光纖通信課程來說，由于涉及的知識面較廣、技術更新較快，要在有限的課時內既交代清楚基本理論同時又能實時地介紹新材料、新技術、新方法，就要求教師在多媒體課堂教學內容安排上精心設計、合理安排，做到結構框架清晰、教學重點突出、教學難點突破，避免過分追求信息量和新奇特，造成喧賓奪主。例如在光通信用器件課程內容上應簡潔清晰地反映各種器件的外部特性和實際應用，而避免涉及過多的器件內部原理；在光通信新技術內容上，應注重采用專題式的按照幾大發展方向提綱挈領地介紹，應避免過分追求面面俱到而沖淡了對課程整體方向的把握。
三、“光纖通信”課程多媒體教學效果的體現
在光纖通信課程多媒體教學方法的不斷探索和實踐過程中，通過合理、適量、適地、適當地使用多媒體，調整多媒體授課方式方法，取得了一些顯著的教學效果：一是提高了課堂教學效率，優化了課堂教學結構。對光纖通信課程繁多復雜的知識內容，在48學時有限的教學時間內，多媒體教學的合理應用使得課堂教學結構明顯改善、教學效率明顯提升。二是突出了課堂教學重點，突破了課堂教學難點。特別是對光纖通信課程中光傳輸理論內容中較難理解和掌握的基本概念基本理論，課堂效果很好。三是體現了學生的主體地位，突出了教師的主導作用。多媒體教學方法的調整，改善了以往教學中教師學生缺乏互動交流、教學氛圍沉悶、枯燥的現象，課堂教學異常活躍。
總之，形式多樣的多媒體教學，以其自身具有的直觀性、交互性、動態性和多功能等優勢，為光纖通信課堂教學提供了嶄新的教學手段，在光纖通信課程教學中起著十分重要的作用。但是任何先進的教學手段都必須通過教師才能發揮作用，多媒體教學的使用也必須建立在充分發揮教師這一“活媒體”功能的基礎之上。教師應在用好、用活軟件上多下工夫；在多方法結合、多手段應用上多做文章；在教學觀念、教學思想、教學設計上多用氣力，充分發揮和提升多媒體教學的優勢，使光纖通信的教學效果進一步提升。
[參考文獻]
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第9篇：光通信技術論文范文
關鍵詞： 光纖通信；實踐教學；OptiSystem；SDH
TN929.11-4
一、“光纖通信”實踐教學現狀與問題
光纖通信課程[1-4]是適應當代通信技術發展應用所開設的，是通信工程專業的專業必修課程，具有很強的專業實用性和實踐性。隨著社會技術發展和企業對從業人員的專業能力提出了更高的要求，傳統的實踐教學[5-7]內容和方法已經不能滿足現代企業對學生專業能力培養的要求。結合我校“技術立校，應用為本”的辦學方針，本文結合在光纖通信課程中的教學和科研以及當前學生的就業現狀，進行一系列的實踐教學改革和探索，從實踐教學內容、教學方法、成績考核等方面進行相關探討和研究。
二、“光纖通信”實踐教學改革思路與舉措
（一）改革思路
光纖通信實踐教學主要由光纖通信實驗、光纖通信課程設計、光纖通信設備應用實踐三大模塊構成。每個模塊側重點各有不同，三大塊模塊一起構成了與理論知識緊密聯系，貼合光纖通信實際應用，以應用為基礎，提高學生實踐能力的實踐教學體系。
1.光纖通信實驗與理論內容緊密聯系，進一步鞏固了理論內容。
光纖通信實驗課程是結合理論課程《光纖通信》安排的實踐課程，教學目標是通過本課程的教學和實踐，進一步鞏固和加深光纖通信原理理論知識的理解，提高綜合運用所學知識來驗證光纖通信原理的能力，理論與實踐密切結合，相輔相成。實驗著眼于提高學生的動手能力，要求學生通過實驗環節，能正確使用儀器設備，掌握測試原理；掌握光纖器件和光纖系統的工作原理；提高學生分析問題和解決問題的能力。
目前，光纖通信實驗課程課時是16課時，主要在光纖通信實驗箱上來完成。在實驗內容設置中，側重對光纖通信及光器件的基本原理、光纖傳輸系統構成及性能指標等進行實踐操作。實驗內容從光源P-I曲線，到光纖通信傳輸系統構建，由局部到系統，層次分明，重點突出，注重培養學生對理論知識的鞏固和理解。
2.光纖通信課程設計著重培養光纖通信的軟件設計能力
光纖通信課程設計是在完成光纖通信實驗課程的基礎上開展的，是進一步實踐后續課程，主要訓練學生在一種通用光纖通信軟件設計平臺（如OptiSystem）上進行光纖通信系統設計的能力，培養學生光器件設計和各類光網絡構建及分析能力，培養利用設計軟件工具對設計任務進行總體設計和分析、完成的能力，進一步提高和深化學生對光纖通信的實踐能力。
課程設計提供8個以上設計題目，設計課題有光纖器件的分析、系統構建、系統優化，內容分布廣泛，層次分明。整個設計流程按照課題分析、設計方案論證、設計調試、撰寫課程設計報告、答辯五個環節進行。
3.光纖通信設備實踐與通信行業緊密貼合，增強對光纖通信設備的實踐操作應用能力
隨著光纖通信的發展，光同步網（SDH）網絡在寬帶網絡的建設中發揮著重要的作用。光纖通信課程引進中興通信的光纖傳輸平臺，開設專門的光纖通信工程實踐訓練課程，通過中興工程師和專業教師共同授課的方法，在光纖通信實驗和課程設計基礎上，進一步深層次加強學生的實踐能力培養。
光纖通信工程實踐訓練內容包括SDH光傳輸設備實踐，實踐設置貼合通信行業實際應用，加深學生對光通信設備的構成和原理的理解和認識，培養學生對光通信設備的連接、設置、調試、運行、維護能力，提高學生對大型光通信設備實踐操作能力。
（二）具體實施舉措
在光纖通信三大模塊的實踐教學中，要求學生通過每個模塊的實踐過程，進行詳細的學習、觀察、體驗、思考，使得理論和實踐能夠緊密結合。在O置實踐項目過程中，突出重點，結合課程內容，盡量充實安排實踐內容。在學生的實踐過程中，要求學生能夠綜合運用了所學的理論知識，提高實踐技能，熟悉完整的系統設計和實現過程，掌握大型設備的配置和調試過程，對于今后從事相關領域的系統設計、開發和維護提供了寶貴的經驗。
1.光纖通信實驗內容和課程內容緊密結合，并且從基礎驗證、綜合性、設計性三方面進行了設置，完成實驗內容的優化。實驗設備包括微機、光功率計、光纖、光無源器件、示波器、數字萬用表、圖像顯示器、電源模塊、信號源模塊、光發送模塊、光接收模塊、電話接口模塊、誤碼模塊、圖像接口模塊、PCM 編譯碼模塊、CMI編譯碼模塊、HDB3編譯碼模塊、CPLD下載模塊等組成，可以應用不同的模塊來組成不同的光纖通信系統，如：模擬光纖通信系統、數字光纖通信系統、光波分復用傳輸系統、圖像光纖傳輸系統等。
在實驗講授教學過程中，采取結合課程內容，回顧相關理論知識的教學方法，介紹實驗原理，講解實驗步驟，分析實驗結果。如：在實驗“半導體光源P-I特性曲線測試”中，首先帶領學生回顧理論課中講解的公式兩種光源LED和LD的工作原理及其區別，回顧P-I曲線的表現有何區別，并介紹兩種光源的特性，進一步回顧半導體光源閾值電流Ith的概念和物理意義。并指導學生完成相應的測試工作。這樣講解之后，學生既鞏固了理論知識又明確了實驗內容，通過對比加深了對理論知識和實驗原理的掌握。
2.光纖通信課程設計主要充分通過光纖通信系統仿真軟件，如Optisystem，使得學生能夠模擬仿真光纖元器件及系統的設計和整個過程。在系統仿真實驗中，學生可以隨意調整波形參數等，對一個光學元器件甚至整個通信系統進行優化設計和性能仿真，直觀地模擬信息在光纖通信系統中的整個傳輸過程。要求學生能夠分析原理，設計軟件流程，能夠搭建整個過程，并通過光譜儀等儀器器件對結果進行觀察和分析。
如設計“PIN光電二極管的噪聲分析”，要求學生首先分析影響光接收機性能的主要因素，即接收機內的各種噪聲源。并能分析計算接收機中的放大器本身電阻產生的熱噪聲和放大器的晶體管引入的散粒噪聲。要求學生完成設計整個軟件流程，并搭建實現，如圖1所示。要求學生根據數據模擬得到定量的分析和計算，觀察熱噪聲和散粒噪聲對最終傳輸的信號質量的影響，觀測不同噪聲對整個系統性能的影響程度的大小。
3.光纖設備實踐要求在SDH課程知識基礎上，在行業大型設備中能夠根據理論知識進行配置、調試，進行數據通信。這就要求學生對SDH的基礎知識、SDH網絡的自愈能力、SDH環型組網、通道層或者復用段層的自愈環等要理解透徹。我們以中興通信公司的SDH光傳輸設備為實驗平臺，使學生可以接觸到包括光傳輸、數據網絡和智能業務平臺等方面先進的光通信技術。要求學生熟悉ZXMPS325傳輸設備的整機和單板硬件，并掌握SDH 的部分測試方法； 要求學生能夠基于網管E300軟件，自主完成對網元業務的設置、數據修改和監視，實現SDH通道保護鏈和復用段保護等配置及性能測試。
如，對“二纖雙向通道保護的配置原理和實踐”，首先要求學生理解掌握SDH的復用結構和過程，掌握二纖雙向通道保護的工作原理，要求學生能夠根據業務，分析網絡拓撲結構，分析I務傳輸過程，掌握通道保護配置方法。如圖2所示：
三、“光纖通信”實踐教學考核與評價
目前，光纖通信實踐課程的三大模塊采用不同的考評機制，主要側重學生的實踐操作能力和過程，強調學生對實踐結果的分析能力，注重學生的創新能力。
在光纖通信實驗的實踐環節中，實驗成績考評是由平時實踐操作和實驗報告組成。在實驗報告中，注重學生對實驗及設計結果的分析及現象總結、實驗中產生問題的解決辦法、對實驗的新設想等。
課程設計實踐環節的成績考評由課程設計過程、測試（獨立演示）課程設計結果、課程設計報告和答辯成績組成。教師根據學生實際操作情況給出過程成績，根據演示過程和結果，給出相應的設計結果成績；根據設計報告的內容和格式規范，要求課程設計報告格式按照科技論文要求撰寫，為學生將來做好畢業論文打下一定的基礎，并給出相應的設計報告成績；在答辯過程中，側重考查學生的思考和創新能力，以及對整體系統的設計能力，并給出相應的答辯成績。
光纖通信設備實踐訓練的成績考評由實踐操作，答辯環節和實踐報告構成。注重學生的實踐操作能力，對原理的理解能力，報告撰寫的規范性。提高學生在實踐中理解理論知識的能力。
四、“光纖通信”實踐教學改革成效
通過對光纖通信的實踐體系的結構、教學內容、教學手段、考核方式進行了一系列的改革，學生的實踐效果和質量明顯得到了提升。在今后光纖通信的實踐教學過程中，只有進一步突出工程應用實踐操作能力、強化創新培養特色，不斷提高學生的學習興趣，激發學生的學習主動性，提高相關領域從業的綜合職業能力，才能達到培養高素質通信專業人才的目的。
參考文獻
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