光纖通信的定義精選(九篇)

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第1篇：光纖通信的定義范文

光纖通信技術作為網絡的載體，不僅見證了網絡的不斷進步，同時也以其自身的提高推動了通信網絡的發展。可以說，光纖通信接入技術是現代網絡發展的平臺，同時也是未來生產生活的必要保證。因此，研究光纖通信技術的特點與優勢，進一步提高光纖通信的各項性能，將對整個網絡通信技術產生重大影響，推動我國乃至世界網絡通信接入技術的發展。

關鍵詞：

光纖通信；接入技術

隨著科學技術的發展，網絡走進了千家萬戶，網絡通信技術也迎來了一次又一次的革新。如今，光纖通信技術應用到了社會生活的各個領域，除了互聯網，在電力等相關領域，光纖通信接入技術也展示了其優越性，在網絡通信，甚至工業的監控和控制體系中，光纖技術也得到了應用。我國大力發展光纖通信事業，使其擴展應用領域，在更多的行業和產業中都能發揮其作用。但是，針對現今通信技術發展的概況，光纖接入技術仍有諸多問題，仍需要在實際中得到檢驗和完善。本文將分析光纖技術的定義，探究其優勢和可行性，為光纖通信接入技術的發展作出展望。

1光纖通信技術概況

1.1光纖通信技術的基本定義。光纖通信接入技術是一種寬帶網絡接入技術，是面向未來的寬帶網接入技術。在今天的接入技術分類中，光纖接入以其高效穩定的傳輸特點，廣泛應用于電信網絡傳輸，在日常生活中，它不僅常見于電話等實時通訊中，在文字傳播、圖像處理等方面也有著較高的實用價值，是未來通信網絡發展的重點，將深刻的影響著未來的網絡傳輸和通信技術的發展。

1.2光纖通信技術的特征。光纖通信技術的幾大特征決定了其優良性能。其一是光纖通信技術中繼距離較長，具有較低的傳輸損耗。針對我國目前普遍使用的石英光纖，其傳輸消耗較低，所需要的中繼站數量不高，因此所需要的中繼距離較長，這一特征大大降低了光線通信接入系統的成本，也是其優于其他傳輸介質的一大原因。光纖通信技術的第二個特征在于傳輸頻帶寬，傳輸容量大。光纖通信在容量方面遠遠超過于微波通信，兩者在容量上的差距甚至可以達到上千倍。而在傳輸頻帶方面，相較于電纜，光纖的傳輸范圍更廣，頻帶更寬。此外，光纖通信的其他特征也影響了其優異的傳輸性能。例如光纖的原材料，石英，由于其本身為絕緣物質，因此使光線具有了絕緣性以及防腐蝕性。在光纖系統的使用中，面對電磁場，光線所表現的極強的抗干擾能力是決定其使用價值的最重要因素。在惡劣的自然環境下，光纖仍能保持較好的傳輸作用，這一特性廣泛用于電信傳輸線路的鋪設和架構中，保證了傳輸的可靠性。最后，在傳輸信息方面，光纖能夠保持較強的保密性并有效避免串音。電磁波的泄露可能導致電波傳輸無法正常進行，一些信息甚至可能丟失或遭竊取，而光纖傳播可以避免這一情況，即使出現信號泄露，仍能利用自身材料優勢，即光纖的不透明包皮，吸收泄漏的信號，阻斷相鄰兩光纖的互相干擾。而在光纖外層可能出現的微弱光波，并不能起到傳遞信息的作用，這樣就大大提高了光纖通信的保密性。

1.3光纖通信技術的組成結構。光纖通信接入系統的組成有光線路終端和遠端設備光網絡單元。兩者都能以傳輸設備連接。其中起到關鍵作用的設備單元在轉換協議等方面具有重要作用，其多種組網特性，即與相關設備組成多樣的網絡結構，能針對不同傳輸要求實現不同性質的轉換。在維護與管理方面，光纖通信接入系統可以與網絡管理中心進行對接，實現實時監控和維護，是未來該系統實際運用的重要保證。

2光纖通信接入技術的發展態勢

2.1目前光纖通信技術的發展態勢。目前光纖通信接入技術在許多領域手中都得到了應用，一些科技技術不斷完善，新技術不斷產生，光纖通信技術處在不斷進步和發展中。以光弧子通信技術為例，由于光弧子是一種超短波脈沖，將其應用在長距離光纖傳輸中，仍能保持一定的傳輸時間，這一特質使其應用到長距離通信傳播中，而在使用中，保證通信信號在傳輸過程的穩定性則是實現這一技術的關鍵。在信息傳輸要求較高的部分，如海底傳輸，光弧子通信技術可以發揮其優勢，這將對海上作業和海底探測等起到關鍵作用。光弧子通信要想實現超高速以及大容量的通信水平，在現有科研基礎上，仍需要不斷地改進，未來這一技術將會廣泛應用到我國的通信設施中，提高我國整體通信水平。此外，以光纖接入的通信技術在自身優勢的基礎上，可以與多種技術同時應用，相互融合，這使得光纖技術具有很強的適用性，可以同時利用多種優勢，實現全方位的信息傳輸。

2.2我國光纖通信技術發展狀況。我國科技領域已將光纖通信技術作為國家發展的重點，不斷提高研發力度，在技術以及設備水平方面都有了大幅度的提高。對于現代信息科技領域，光纖通信接入技術不僅承擔著平臺的作用，同時也起著引領的作用，引領信息技術朝著更加高效更加便捷的方向發展。在人們的生產生活中，光纖通信豐富著人們與外界的交流，通信設備的覆蓋使得越來越多的人同通過便捷的網絡方便了交流，拉近了距離。在商業上，光纖技術的飛躍式發展也推動了相關產業的進步，一些高新領域不斷走進人們的生活中，未來將給工業生產以及社會發展帶來不可忽視的影響。

2.3未來光纖通信技術發展態勢。光纖通信接入技術發展至今，已取得了不少的成就，但在未來，仍有很大的發展空間。目前世界上使用的光纖接入網主要是以下兩種，分別為有源光網絡和無源光網絡。兩者的區別在于構建器件的不同，無源光網絡使用無源器件構建，有源光網絡如以太網等，則不具備這一特點。未來我國通信技術在傳輸速度和傳輸范圍方面，都需要不斷提升，接入網的使用將會慢慢摒棄現存的寬帶接入技術，替代以光纖接入系統。這樣不僅可已實現傳輸的高速化，提高傳輸效率，同時提高了傳輸的穩定性和安全性。在光纖技術的覆蓋過程中，一些經濟發達城市首次建立了符合自身特點的光纖網，并出臺了相關規定，在技術使用方面作了明確的要求，這不僅改善了城市的網絡環境，同時為國家光纖通信接入技術的推廣和使用奠定了基礎，起到了良好的示范效果，為其他城市的建設發展提供了寶貴經驗。國家未來網絡傳輸技術決定了人們的生產生活以及社會發展水平。光纖通信技術作為優勢技術，在速度、容量等方面具有很強的不可替代性，將在未來得到廣泛使用。提升光纖通信接入技術，不僅要在根本上提升其各項性能，同時要在實際使用中充分檢驗，不斷完善、優化，使其更加高效更加穩定。除此之外，光纖通信對城市化進程具有很強的推動作用，全面光纖網絡的建立將是未來城市現代化的基礎，因此，提升我國的光纖通信接入技術水平，就是實現人民安居樂業，實現經濟增速與城市發展。

參考文獻：

[1]曹洪巖.光纖通信接入技術應用發展分析[J]信息與電腦（理論版），2015（13）：120.

[2]王順興.光纖通信技術在電力通信系統中的應用與組網方案研究[D].北京：北京郵電大學，2012.

第2篇：光纖通信的定義范文

光纖通信主要是以光作為信息載體與將光纖作為傳輸介質的一種通信方式。在通信系統的對比當中，電波的頻率比載波的光波頻率低很多，而光纖傳輸的損耗又比導波管或同軸電纜低，因此光纖通信的容量比微波通信大得多。由于光纖是采取玻璃材料制造出來的，且它可作為電氣絕緣體，所以勿需顧慮接地回路問題，光波在光纖中進行傳輸時，不會由于光信號泄露去擔擾信息傳輸被其他人竊取盜聽，因為光纖的芯非常細小，由多條芯組成光纜的直徑一樣小得很，故傳輸信道以光纜為主，使得在傳輸系統中占用的空間相當小，有利于對地下管道擁擠的問題得到有效解決。

二、當前光纖通信技術的優勢

1.通信容量大、頻帶非常寬

在光纖的通信系統中，光纖的傳輸帶寬比電纜或銅線大很多，單模光纖的寬帶具有幾十GHz•km。對于單波長光纖通信系統來說，因終端設備出現電子瓶頸反應，而使光纖帶寬的優勢難以發揮出來，一般選取各種不同技術進行傳輸容量的增加，尤其在當前密集波分復用技術的應用中，極大地使光纖的傳輸容量得到了增加，能夠讓光纖的傳輸容量擴大幾倍甚至可達到幾十倍之多。從現在來看，單波長光纖通信的傳輸速率通常在2.5Gbps至10Gbps之間，在采用該技術可以實現的是多波長傳輸系統的傳輸速率比單波長傳輸系統高出數百倍之多，其巨大的帶寬優勢使得單模光纖成為當前電信寬帶綜合業務網的首推介質。

2.光纖芯徑超細、重量非常輕、柔軟無比、鋪設簡易

光纖的芯徑非常細，其直徑大約是0.1毫米，采用多芯光纖構成光纜的直徑也相當的小，八芯光纜的直徑大約為10毫米之小，而標準的同軸電纜卻達到47毫米之大。如若選取光纜作為信道傳輸，可使減少傳輸系統占用大的空間，讓空間得到有效的釋放，使地下管道擁擠的難題得到解決，同時極大地節省了地下管道的投資成本；另外，光纖的重量非常輕，柔軟性十足，其重量與電纜比較起來輕很多，光纖通信可以應用在人造衛星、宇宙飛船與飛機上面，能夠有效減輕衛星、飛船與飛機等的重量，其發展意義不言而喻。

3.電磁抗干擾性能相當強

大家都通曉光纖主要是以石英制作而成的絕緣性材料，絕緣性非常好，且不易于被腐蝕。同其有關的還有一個優勢是光波導對電磁干擾的免疫力，自然界中的太陽黑子活動、雷電與電離層的變化都難以對它進行干擾，甚至人為釋放的電磁也不會受到其中的干擾與影響，并且還能應用在同電力導體密切組合構成一種復合光纜或者與平行鋪設到高壓電線。其作為非導電介質的一種，交變電磁波在其中不會產生同信號毫無相關的噪聲。如此說來若將它平行鋪設到高壓電線與電氣鐵路旁，也難以受到電磁干擾的影響。

4.中繼距離長、損耗相當低

石英光纖是當前光纖通信系統中使用最多的一種，該種光纖的傳輸損耗與任何一種傳輸介質的損耗相比較都顯得低，所以由其構成光纖通信系統的中繼距離比起其他的系統要長很多。若將來選取非石英極低損耗的光纖，從理論而言其損耗可以下降得更加低。這說明經由光纖通信系統能跨越更加大的無中繼距離;而對于長途傳輸線路而言，因減少了中繼站的數目，所以大大降低了系統成本與復雜性。在當前由石英光纖構成的光纖通信系統中，其最大中繼距離有200多公里，而由極低損耗非石英光纖組成的通信系至數公里之長，這樣有利于提高通信系統的可靠性與穩定性，更可降低其運作成本。

5.保密性能非常好

隨著不斷發展的科學技術，電通信方式的保密性存在著一定的缺陷，易于被人偷竊監聽，只需在電纜或明線周邊布設一個接收器，就能夠獲得傳送的信息，而光纖通信系統卻可解決反竊聽這一難題，其保密性非常好。光纖通信同電通信有所不同，光纖的設計獨特無比，在光纖中傳輸的光波基本沒有跑到光纖的外面，已被局限于光纖的纖芯與包層鄰近進行傳輸。盡管在彎曲半徑十分小的地方，泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光纜之外的光基本上沒有，更況且中繼光纜與長途光纜通常均埋在地下，由此可知其保密性能相當不錯。

三、電信光纖通信技術的發展與實際應用

光纖技術的發展有賴于通信技術的不斷發展，在全新時代的背景下，人們對光纖通信需求將與日俱增中，下面簡要介紹四種光纖通信技術的應用情況。

1.電信光纖到戶接入技術

隨著社會經濟的迅速發展，人們的物質生活水準得到了大大的提高，網絡信息傳遞的高速化已成為每個人心目中所要追求的目標，光纖到戶接入技術卻能使人們的這一種需求得到滿足，該技術能夠實現寬帶波長的不斷變化，也能允可同時使用多個用戶，使信息傳輸的高速化得到了實現，讓多媒體技術與高速信息傳輸真正走進人類社會的實際應用當中去。

2.波分復用技術

波分復用技術能夠按信道光波的頻率或不同波長，以光纖的廣播當作信號載波，經合波器進行有效合并，通過一根光纖傳輸，采用分波器于接收端處把不同的光波加以分開，這樣可實現復用傳輸。在波分復用技術應用的過程中，使光纖通信的大容量傳輸得到了實現，同時極大地節省了通信運作成本，使通信技術獲得了一個新的制高點，并且為運營商們提供了非常大的便利。

3.光聯網的實現

波分復用技術主要是以點至點為基礎的通信，若在光路上也能讓交叉連接得到實現的話，就能夠產生光聯網。光聯網的發展潛力可謂前途一片光明，不但讓網絡得到了擴展，而且使網絡透明性增加了不少，其必然將會成為全球電信網絡建設的核心項目。

4.全新一代光纖

隨著不斷增加的IP業務量，電信網絡架構傳輸容量大的光纖就成了全新一代網絡應用的根本。傳統舊有的一模光纖在進行超高速長距離傳輸時，已顯得有點乏力，全波光纖作為全新一代的研發已經拉開序幕，同時也是電信通信業作為開發的核心目標。

四、結束語

第3篇：光纖通信的定義范文

【關鍵詞】光線通信技術 車載電子通信 安全技術

車載電子通信技術的應用時間不長，但是已經在汽車、地鐵、火車等多種交通工具上進行了推廣。車載電子通信技術的應用可以極大加強通信的安全性，為駕駛員、乘客等提供更好的安全保障和行車環境。

1 車載電子通信系統定義

車載電子通信系統是在交通技術及傳感技術作為基礎構成的，在實際應用中主要通過無線通信形式完成。車輛中安裝車載電子通信系統能夠將讓駕駛人員在實際駕駛過程中進行信息智能化及及時性傳遞。車載電子通信技術在實際應用中能夠讓駕駛人員對于路況上的實際情況全面了解，增加駕駛人員在車輛駕駛中的安全性能。車載電子通信系統在實際應用中需要信息網絡環境作為載體，駕駛人員能夠在駕駛中將信息資源及時性共享，降低車輛安全事故。

車輛駕駛人員在沒有應用車載電子通信技術以前，在實際駕駛中具有較大的安全隱患，造成交通事故較多，對于整個城市交通安全都有著嚴重性影響。車載電子通信技術能夠在車輛駕駛過程中將通信要求進行滿足，駕駛人員在有通信要求時僅僅按一個按鍵就可以完成通信要求，增加了車輛駕駛中的安全性能。

2 車載電子通信安全的重要性

車載電子通信在實際應用中必須具有良好的安全性能，在能夠保證駕駛人員在實際駕駛中擁有高水平的數據安全要求，對于數據安全進行保證。現階段，我國車輛中的車載電子通信主要就是對于道路情況進行監控，駕駛人員對于車輛駕駛周圍的情況全面了解，保證車輛在實際駕駛中能夠擁有良好的通信環境。車載電子通信想要將駕駛人員對于通信要求全部滿足，就需要能夠將數據及時性傳輸并且能夠對于數據信息較為精準表現，傳輸中的數據傳輸中能夠對于外界環境中的干擾具有較強的抵抗能力，保證駕駛人員在傳輸信息過程中不會保證信息內容的泄漏。因此，車載電子通信在實際信息傳輸中需要對于信息內容進行加密處理，這樣在能夠保證駕駛人員的傳輸的信息不變篡改，增加的數據的穩定性。車載電子通信中對于信息內容的完整性也有一定要求，安全技術對于車載電子通信信息的完整性進行保障。

3 車載電子通信安全需求

車載電子通信想要在車輛內廣泛使用，就需要保證駕駛人員在通信中對于信息安全、安全性能的權威性、信息內容完整性、便捷性進行保證。車載電子通信在實際應用中能夠對于車輛駕駛中的路況實際情況全天候及時性監控，積極調整車輛駕駛狀況，滿足人們能夠在車輛駕駛中辦公的要求，這種就需要車載電子通信在實際應用中能夠有較高的穩定性能。車載電子通信在實際應用中需要對于駕駛人員的身份進行驗證，防治駕駛人員在信息傳遞中出現信息篡改的情況，車輛中的信息內容也不會被第三方所侵入。車載電子通信在實際應用中還需要具有一定的特殊性，例如車輛在駕駛中出現交通事故后，車載電子通信還能夠保證穩定安全運行。車載電子通信在實際運行中通常都是通過數字形式傳輸，這就需要對于數字網絡環境進行安全性能保護，防治車輛中的信息被復制。

4 光纖通信技術

高速公路信息傳輸中最核心的技術就是光纖通信技術，對于高速公路信息中整個流程具有重要作用。光纖通信技術在實際應用中需要涉及發的范圍廣泛，因此光線通信系統是一個十分繁瑣的系統，在實際運行中需要將多個模塊進行協調性使用。現階段，光纖通信技術主要從通信系統使用的光纖及特種光纖兩個方面研究。光線通信技術在實際應用中具有低消耗等優勢，因此對于高速公路信息系統能夠帶來較為良好的經濟利益。

5 光纖通信技術在車載電子通信安全技術措施

5.1 完善車載電子通信系統的安全機制，加大科技創新力度

光纖通信技術在車載電子通信安全技術中應用中，需要對于傳統車載電子通信系統中的安全機制進行完善，積極鼓勵科技的創新，讓光纖通信技術應用中能夠擁有先進科技上的支撐，保證車載電子通信安全技術能夠更加完善。對于車載電子通信安全技術應該不斷完善，加大對于相對應軟件研究上的研究強度。相關研究人員可以加大對于光纖通信技術在車載電子通信安全技術中專業性人員的培養，為研究人員提供更加優良的社會福利待遇，保證研究人員在實際研究中能夠有良好的積極性，推動技術的創新。

5.2 做好車載電子通信系統數據資料保密工作

車載電子通信系統在實際應用中需要使用硬件及軟件上設備，保證駕駛人員在車輛駕駛中能夠滿足無線通信上的要求。駕駛人員可以通過車載電子通信系統對于路況實時性了解，完成車輛間的信息共享，降低交通事故發生的可能性。車載電子通信系統在實際應用中，安全性能就尤為重要。安全技術能夠保證光纖通信視乎的車載電子通信可以將信息進行安全有效性保密，對于車輛中的信息及時性披露。車輛中的光線通信技術的車載電子通信安全技術應用中，駕駛人員可以通過網絡環境對于車輛駕駛的信息進行科學性管理，并且對于駕駛中產生的信息內容進行存儲，防治信息出現篡改的情況。

6 結論

光纖通信技術的車載電子通信在實際應用中想要擁有良好的性能，就需要具有較為完善的安全技術，讓車載電子通信真正將其作用發揮出來，增加通信系統科學性管理。

參考文獻

[1]姜黎，高志軍，曹新星.基于光纖通信技術的車載電子通信安全技術研究[J].計算機與數字工程，2012，16（23）：509-510.

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[5]孫楠楠. 基于光纖通信技術的車載電子通信安全技術分析[D].中北大學，2014.

第4篇：光纖通信的定義范文

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：光纖通信的定義范文

【關鍵詞】變電站；通信光纖；誤碼故障；解決措施

引言

變電站光纖通信的數據傳輸一般情況下是通過數字傳輸系統來完成的，然后通過轉換系統把電信號轉換成光信號，進而通過光纖線路進行光信號傳輸。在變電站系統中，光纖通信由于承擔了光電系統的很大一部分業務，所以在其進行數據傳輸的過程中，一定要保證數據的可靠性和傳輸質量。光纖通信過程中的一個重要的傳輸質量指標就是誤碼率，它直接關系到光纖信號傳輸的精確程度。誤碼率主要是計量數據信號在的傳輸損害程度。一般情況下，如果數據信號受到影響，將會對整個通信業務造成嚴重的影響。變電站光纖通信誤碼故障主要會導致繼電保護和一些裝置的誤操作，還會引起圖像和聲音的錯誤，甚至會導致遠程系統不能正常運行，所以，一旦出現誤碼故障，很難達到相應通信系統的要求。通過對誤碼故障進行日常總結和分析，采取行之有效的方法進行故障處理，提高整體工作效率，具有很重要的意義。

1誤碼性能分析

誤碼率是傳輸數據通信信號的重要質量指標，由誤碼的碼元數和傳輸碼元總數相比得到，誤碼一般和測試的時間長短有關系，也和傳輸碼的速度有很大的關系，此外，誤碼率一般進行線性積累，誤碼率和中繼段程正相關。通常情況下，在信號進行傳輸的過程中，數據信號電壓很容易產生衰變，從而導致信號破壞。此外，如果具有噪音、脈沖信號或者通信設備信號不穩定等，都會導致誤碼產生。特殊的，對于光纜傳輸系統，由于信號傳輸過程設計到信號的檢測等相關問題，所以，誤碼的產生和噪聲干擾有很大的關系，會直接對信號的處理過程產生很大的影響。通常情況下，誤碼呈現隨機狀和零星狀，其主要是由熱噪聲和量子噪聲引起的。如果采取場效應，能夠很好的降低熱效應，所以，誤碼一般是由量子噪聲引起的。如果通信業務不同，誤碼帶來的后果就不一樣。在進行數據通信的過程中，由于數據本身的嚴密性，所以一定要保證數據的精確性，不允許任何一個數據塊比特錯誤。誤碼引起的圖像錯誤一般包括以下兩種：①誤碼故障影響圖像的質量，但是此時可以和電視處于同步狀態，從而導致其故障；②誤碼故障導致伴音出現錯誤，但是此時不能和電視處于同步狀態。

2變電站光纖通信誤碼故障

隨著科學技術的不斷發展，光纜逐漸普及開來，而通信系統的整體結構不斷加大，所涉及業務也不斷加大起來。目前，光纖通信系統主要由線路部分，連接設備，接口設備以及相應的配線架和光纜構成。但是由于導致誤碼故障的原因很多，所以，需要深入進一步分析。光纖通信產生誤碼故障主要是由于電腐蝕或者外力破壞導致的。架空的光纜平時很難受到外力的影響，然而在管道的光纜卻很容易受到外力的干擾。相關部門在進行施工的過程中，光纜運行一般會帶來很大的風險。從另外一方面講，架空光纜很容易發生電腐蝕，電腐蝕一般分為兩種情況。第一種情況就是電腐蝕導致光纜的外面受到損壞，使其整體強度大大減少，從而滲透到光纖內部，影響其承受相應的應力，如果受到的應力過大，很容易出現損傷；另一方面，如果電腐蝕的持續時間相對來說比較長，不但會破壞光纜的表面，還會對其內部的纖芯產生很大的影響，甚至導致光纖中斷。SDH設備產生誤碼主要是由于以下幾個原因：①光纖線路的長度不能滿足功率的要求，從而使得功率不穩定，出現過強或過弱的情況，造成這種現象的原因很多，比如在光纖設備運行期間進行線路改造等，另外一方面主要是由于光纖線路和相應的光板設備不匹配等。②如果光板運行的時間相對來說比較長，很容易出現老化現象，從而導致功率不穩定，導致信號接收失敗或者靈敏度降低。另外如果交叉板出現問題，很容易導致光電信號無法正常運行，從而很難進行交叉傳輸。③如果一些設備的網管參數設置不合理，很容易業務的迂回路徑減少，另外，如果時間抽取設置不一致，很難進行監管。另外，如果設備的接地情況不好或者具有干擾源，散熱不好導致設備運行溫度過高，或者一些設備操作人員操作不當，都會都會導致誤碼故障。所以，要選擇一定的誤碼監控手段協助。一些接口設備也很容易導致誤碼故障，主要原因包括以下幾個方面：板件故障導致誤碼故障；網管參數如果設置不合理，也很容易導致故障，另外，一些設備人員不合理的操作過程，也很容易導致誤碼故障。一些光電連接器件發生誤碼故障的主要原因是由于：連接器件運行時間相對來說比較長，灰塵污染比較嚴重，從而使得光信號傳輸發生異常現象，另外，如果一些器件老化比較嚴重，也會導致光信號傳輸異常。配線架線的質量對光電連接器件也會產生很大的影響。另外，如果光纖的彎曲半徑相對來說比較小，從而導致其質量不佳，也會產生相應的誤碼故障。

3變電站光纖通信誤碼故障解決措施

變電站光通信系統按照調制方式的不同，一般可以分為兩種：①直接強度調制系統；②外差系統。前者主要是利用電信號對其進行直接的調制，能夠直接進行檢測。后者主要是發送端電信號對光信號進行調制，通常的光纜線路維護主要進行集中維護，建立起保護中心，并設立一定的設備值班人員，避免造成故障，另外要保證設備工作條件處于規定允許的范圍之內，光纖不能進行小角度的彎折，并且不能經常打開。在進行光接信號處理時，一定要注意相應端面的清潔，避免端口對眼，還要禁止挪用一些專用設備，并在操作的時候，帶上防靜電裝置，并把設備進行接地處理。相關工作人員要及時的對一些系統故障進行相應的處理，一旦出現故障警示現象，要利用相應的系統及時進行定位，并對故障原因進行認真分析，在最短的時間內排除故障。由于盤一般采用大規模集成電路的形式，所以必須采取相應的專用器件和儀表，并進行換盤處理。在進行換盤操作的過程中，一定要進行防靜電裝置操作。對于光纖線路誤碼故障，其處理步驟一般包括以下幾種：①充分利用SDH設備的警示信息。由于線路的報警系統比較少，一般都是通過SDH設備的網管系統線路來進行反映。所以要充分了解變電站光纖通信設備和其他一些設備的關系，對其相應的節點位置、業務量以及流向進行相應的統計工作，并能夠對報警信息進行初步判斷，提升自身經驗。②初步判斷以后，要采取正確的手段對其進行故障分析，了解各種測試手段，正確使用儀表。通常比較常用的儀表主要包括OTDR，它能夠很快的發現故障點，大大減少了時間。另外，在進行故障分析操作時，要進行相應的設備資料查詢，從而保證能夠及時發現問題并解決。另外，還可以設置一系列的誤碼檢測手段，并利用LCT系統進行誤碼檢測評估，從而保證其運行質量并進行相應的測試，了解實時的性能變化趨勢，做到防患于未然。現在比較流行的技術中，主要是使用奇偶校檢的方式來判斷是否發生誤碼故障，但是對于SDH系統，只能進行校檢卻不能進行糾錯，對于一些比較離散的誤碼，由于具有其檢測率一般情況下比較大，所以檢測的準確度相對來說比較高，但是如果出現大量誤碼，那么很多情況就不能進行檢測。另外，還要注意相關線路板的誤碼報警，以便及時發現故障。如果設備接地比較差，很容易引起誤碼，所以，一般通過電阻的大小來判斷接地情況的好壞。如果接地不好，會導致滑碼的出現，從而使業務完全中斷。時間長了如果不能及時發現問題，會導致很多怪異現象。

4結語

本文主要講述了變電站光纖通信系統的誤碼故障及其解決措施，對其相應的維護維修辦法進行了總結。主要講述了誤碼的定義、相關性能參數，為誤碼故障分析提供了理論支持。隨著光纖通信系統的不斷壯大和擴展，其誤碼故障來自很多方面，因此，要及時的對其進行分析總結，不斷變換相應的光纖模式來進行維護和處理，運用全局的思維和觀點來考慮問題，并綜合運用各種測量工具和方法，并對故障原因進行相應的記錄和分析，并進行規律總結，從而在一定程度上保證誤碼故障的可行性分析。

參考文獻

[1]彭粵端.變電站光纖通信誤碼故障處理辦法[D].華南理工大學，2014.

[2]蔣志儒.變電站光纖通信通道誤碼故障及處理[J].信息通信，2015（12）：222~223.

第6篇：光纖通信的定義范文

[關鍵詞] 高速光纖通信 光纖傳輸 技術

1.前言

隨著光器件和LIC技術的不斷發展,有效地利用了光纖的1.3㎛與1.55㎛的低損耗、低色散特性,使565Mbit/s和相當于565Mbit/s及其以下的光纖通信系統得到普及。1987年左右,1.7Gbit/s(美國)、1.6 Gbit/s(舊本)系統也投入實用。

超高速光纖通信的傳輸方式,除目前廣泛應用的光強度調制――直接檢波(IM/DD)外,還提出了相干光通信、波分復用、光FDM(光頻分復用)及光孤子通信等。由于IM/DD光通信方式簡單,調制、解調比較容易,對器件要求比較低,所以在研究速率更高、距離更長的新通信方式的同時,仍在探討IM/DD的通信潛力。由于近幾年來超高速光器件和光電集成器件的研制成功,特別是EDFA(摻餌光纖放大器)的出現,擴大了IM/DD方式的傳輸能力,在傳輸速率和傳輸距離方面,年年取得新進展。從目前發表的實驗數據看,傳輸速率可達到20 Gbit/s以上,傳輸距離超過1萬km(2.5 Gbit/s)。

2.高速光傳輸的主要技術問題

光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。目前，高速長距離IM/DD光纖傳輸系統的基本構成和低速率IM/DD光纖傳輸系統大致相同。光發送端主要由線路碼型變換器和光調制器組成,光接收端由光解調器和線路碼型反變換器組成。為了延長傳輸距離,線路 中途往往采用3R中繼器。在低速率IM/DD系統中,用一般的LD或LED光源就能完成光強度調制,用PIN或一般的APD完成光解調。

在Gbit/s級高速傳輸時,常用的光器件不再適用,要采用高速光發送器件和光接收器件及光外調制器。并且在發送和接收端以及光纖傳輸線路中,根據需要,應用數量不同的EDFA(摻餌光纖放大器)。高速長距離光纖通信系統的主要技術課題是:(l)克服單模光纖波長色散的影響,這是保證脈沖波形不變形的必要條件;(2)發送信號高功率輸出;(3)提高接收靈敏度。具體地說,與以下幾項技術有關。

2.1光調制技術

光調制是產生光信號的手段,高速光信號產生方法有兩種,一是用載有信息的電信號直接調制單頻激光器DFB一LD的光強度,即直接強度調制的方法,一是載有信息的電信號在調制器中完成對激光調制的外部調制的方法。

LD直接強度調制是目前廣泛應用的方法。由于激光的產生和調制過程在激光器中同時完成,所以方法簡單,設備成本低。但是,速率很高時,隨著載流子密度的變化會引起激光器內部折射率的變化。結果光脈沖出現動態光源波長的波動。稱這種現象為啁啾。波動的大小,用參數評估,由(n/N)/( g/N)定義,n為折射率,N為載流子密度,g為增益。

在光外調制情況下,激光器產生穩定的大功率激光,而外調制器以低啁啾將它進行調制。目前,有兩種光調制器,一種是電子吸收型半導體光調制器,另一種是波導型鈮酸鋰(LINb3)調制器。前者,利用了In-G aAIAs一InAIAs超晶格中的量子斯塔克效應(Starkeffeot)進行光調制,這種光調制器,值約為1,可實現大約40GHz的高速調制。后者,利用了LINb3的電光效應進行光調制,常用擴欽的Ti:LINb3調制器,性能更好,值約為0.25,調制帶寬在20GHz以下。

2.2光解調技術

光解調技術有直接解調和外差解調兩種。將光信號變成 電信號的直接檢波器件,常用APD和PIN 一PD。前者有倍增特性,接收靈敏度高,但結構復雜,且高速困難,主要是帶寬和噪聲的問題。為了能高速檢波,需要研究新型的APD,這要從減小節電容,降低雪崩上升時間,以及改進結構、材料方面入手。已有報道,采用超晶格薄膜結構,作出10 Gbit/s光通信用APD,能無中繼傳輸100km。

PIN結構簡單,加寬頻帶容易,因無倍增作用,接收靈敏度低。最近幾年，由于光纖放大器的出現,PIN 一PD和摻餌光纖放大器組合起來,而構成有光前置放大器的直接檢波光接收回路,很適合高速解調。其中光纖放大器承擔了接收回路的部分功能,減輕了電子電路的負擔,結果可高靈敏接收高速光信號,因此,這一方案受到普遍重視。不過,需要采用低噪聲光纖放大器,一般用0.98㎛泵浦EDFA為宜。

2.3 氣光放大與光直接中繼技術

以EDFA為代表的光放大技術的研制成功,不僅迅速地擴大了 IM―DD通信方式的傳輸能力,而且對光發送器、光接收器以及光中繼器的高速化,具有強大的推動力。目前已完成許多數Gbit/s一100 Gbit/s、傳輸距離上萬km的傳輸實驗[12]。

光放大器包括半導體激光放大器(SLA)、非線性光纖放大器(如拉曼光纖放大器和布里淵光纖放大器)和摻稀土元素的光纖放大器(如l.55㎛EDFA,和1.3㎛PDFFA 一摻錯的氟化物光纖放大器)。SLA體積小、耗電量小、便于集成,而EDFA高效率、高增益、低噪聲、頻帶寬與偏振狀態無關、容易與傳輸光纖連接、連接損耗也小。其中 1.55㎛EDFA發展最快,目前市場上已有商品出售。不久將應用于橫貫太平洋海底光纜通信系統TPC一5中。而1.3㎛PDF-FA和1.3㎛NDFFA(摻欽氟化物光纖放大器),對于現用的1.3㎛系統擴容很有應用價值。

采用EDFA 的光通信系統的再生中繼距離,在傳輸速率不太高時,由多個光中繼放大器的噪聲積累決定,霍傳輸速率高時,由光源的惆啾決定,如圖1所示。該圖表示在直接強度調制和外部調制的兩種色散限制情況下,再生中繼距離和傳輸速率的關系。

圖1 在有1R中繼器的光通信系統中

再生中繼距離和傳輸速率的關系

2.4光纖色散補償技術

單模光纖的波長色散會產生波形失真,為減少它的影響,常用單頻激光器和零色散位移單模光纖,并且使光源的中心波長與光纖的零色散波長一致。在低速率傳輸時,這種方法減小色散影響有效,但在高速率傳

輸時,因光源波長惆啾,經光纖傳輸,光脈沖變形嚴重,就需要開發研制低值的激光器。即使這樣,色散影響也不能忽視。克服光色散影響,目前,主要提出了三種色散補償方法:

（1）在光發送端對光源加預碉啾;

（2）在光接收器件前,插入與光纖傳輸線路色散特性相反的光均衡器件;

（3）使光纖傳輸線路總的色散值在工作波長上基本為零。

3.結語

第7篇：光纖通信的定義范文

關鍵詞：計算機網絡；有線通信；應用

1計算機網絡技術簡述

1.1定義

計算機網絡狹義上就是實現計算機訪問互聯網，完成資源共享、資源處理等相關工作等環節組織一起來的結構。從廣義上看，就是計算機參與的能夠形成統一結構的事物。對于計算機網絡而言，其核心就是通信協議，這是實現通信資源、資源子網以及網絡操作系統之間的信息傳遞的重要介質。對于通信協議而言，實際上就是一種信息交換的規范，其通過統一化的形式來實現網絡信息傳輸中的效率提升，從而以優化和規范通信過程。

1.2基本功能和分類

從當前的應用情況來看，計算機網絡主要實現的功能業務涵蓋了資源共享、數據通信以及資源配置和收集管理，從而實現整體系統的有效組織和運行。對此當前形成了形式各異，種類豐富的結構體系。根據網絡拓撲結構劃分可分為星型結構、總線型結構、環形結構、樹狀型結構、網狀型解耦股、混合型結構以及蜂窩形結構。而根據網絡傳輸距離和網絡規模可分為局域網、城域網、廣域網等類別。而根據交換組網方式則可以分為線路交換網、報文交換網以及分組交換網。此外根據信息傳輸介質可以分為無線網絡和有線網絡。好組合則是本文研究的類別。

2有線通信工程的在計算機網絡中的應用價值

2.1有效提高進度、投資管理水平

有線通信工程中，合理采用計算機網絡技術，有助于實現對整體業務管控，并且能夠根據設定規定開啟管理工作，其不會受到空間的影響。此外由于網絡傳遞的時效性和精準性，能夠推動業務開展中和需求投資人等能夠實現頻繁的互動，以此能夠實現高質量的投資過程，實現投資水平的提升。此外也有助于管理人員在時效反饋中及時調整策略，以此推動項目質量管控進程。總而言之，在計算機網絡的支持下，有線通信工程質量管理時效性和精準性得到提升，由此優化項目管控質量水準。

2.2統一化信息溝通平臺

計算機網絡的引入能夠在有線通信工程中搭建一個日臻完善的虛擬世界，這個世界的兩端都是實際上存在的人，而其中復雜的聯系的交織則是計算機網絡需要表達的事務，即為溝通。溝通是否順暢對項目工程開展代價大小有著直接影響，因此需要在這一世界中形成一定的平臺，通過平臺來實現統一信息交流，比如一些公用數據的分享等，以此減少管理工作的周轉環節，降低溝通成本，實現項目工程的科學化管理。

3計算機網絡在有線通信工程中的應用

3.1EPON以太網無源光網絡

EPON技術實際上是一種以光纖為傳輸介質的網絡接入技術，其主要由光路終端、光網絡單元及分路器等通過樹狀拓撲結構進行連接。在這一結構中，光路終端在中心位置，執行信息調配功能和數據流量監管功能。當前EPON主要由以太網和PON技術組成，這種設計能夠充分結合二者的優勢，促進成本控制和技術擴展性能提升。對于該技術而言，在實際應用中對應著不同的布置方式，如將光路終端設置與室內還是室外、大機房或是小機房等都需要根據實際情況進行分析，從而以實現科學化設計，如圖1所示。

3.2波分復用技術

波分復用技術實際上就是在信息傳輸過程中，將各種信號采用不同波段的激光進行調整，并通過正交化的方法實現同時傳輸，在解調階段采用逆向求解方法來實現問題的優化管理，從而提升信息傳輸效率。類似的在通信系統中復用技術具有非常廣泛的應用，比如實現時間復用，頻率復用以及用戶復用等，其目的都在于提升通信效率。當前有線網絡已經轉變為了光纖網絡，這種復用實際上將需要同時傳輸的數據流進行不同波段的光調制，從而采用類似于無線傳輸中的方式來優化。

3.3軟交換技術

軟交換技術是一種涉及通信網絡的底層硬件和上層操作系統之間的多形式同步通信技術，其能夠提升信息的時效性和精準傳輸等相關性能，并為有線通信工程的運行提供可靠化的操作平臺。當然在通信系統相比目前應用的計算機網絡技術相比較而言，具有更高的擴展性和開放共享性，并且能夠滿足有線通信工程高效率以及穩定傳輸的基本通信要求。此外該技術具有很高的獨立性，能夠很好地對安全隱患的隔離，從而以提升整體執行的安全性能。

3.4光纖通信傳輸技術

光纖通信傳輸技術是現階段在有線通信環節應用最為廣泛的技術，其以光纖為介質，將攜帶信息的電信號通過光電轉化期，轉變為激光光束，然后在接收端將光束轉變為電信號，從而實現數據的高效傳輸過程。實際上激光光束的光束大大提升信息的穩定性，能夠避免由于設備帶來的擾動，此外容量大，能夠同時傳輸高容量信號，因此其對應的數據傳輸性能夠極好，根據相關實踐統計可知，這種通信方式的數據傳輸速度超過傳統數據傳輸速率的15倍，因而具有非常顯著的應用價值。對于光纖通信技術而言，其本身具備很好的傳輸性能，尤其是在數據容量效率、傳輸距離以及建設成本上代價小。鑒于其如此強大的優勢，目前世界各國的國家主管網絡基本上都采用光纖通信技術，由此實現信息傳輸性能的顯著提升。當然根據光纖通信技術在大量的應用中可知，光纖通信技術的應用不僅能使各類問題得到完美的解決，并且很好地提升了網絡通信的水平。

第8篇：光纖通信的定義范文

關鍵詞：光通信 光耦合 前置EDFA

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0060-02

傳統的光-電-光再生中繼器有許多缺點，首先，通信設備很復雜，系統的穩定性和可靠性不高。其次，傳輸容量受到一定的限制。空間光通信因其容量大、抗干擾能力強、保密性好等特點來越得到各國的重視，在多種通信平臺上得到應用。然而在惡劣的天氣情況，會對無線光通信系統的傳播信號產生衰耗作用，光放大器的出現解決了光通信系統中的條件限制。本文將著重研究如何高容量高速率低噪聲低功耗的傳輸信號，并且使接收端容易接收信號。

1 光放大器的選擇

光放大器一共有3種，利用稀土摻雜的光纖放大器，利用半導體制作的半導體光放大器，利用光纖非線性效應制作的非線性光纖放大器，表1是3種光放大器的各種特點。

通過上表的觀察我們可以發現半導體放大器SOA明顯不符合我們的要求，與光耦合很差，偏振大，噪聲大，而且穩定性也不好。圖表中拉曼放大器和摻稀土放大器各項指標基本相同，但是光纖拉曼放大器的泵浦要求高能量輸出（500 MW），拉曼散射增益具有偏振依賴性，而摻稀土放大器中的摻鉺放大（EDFA）解決了系統容量提高的最大的限制光損耗補償了光纖本身的損耗，使長距離傳輸成為可能，大大增加了功率預算的冗余，且工作頻帶正處于光纖損耗最低處（1525～1565 nm）；頻帶寬，可以對多路信號同時放大-波分復用；對數據率/格式透明，系統升級成本低；增益高（>40 dB）、輸出功率大（>30 dBm）、噪聲低（4～5 dB）；全光纖結構，與光纖系統兼容；增益與信號偏振態無關，故穩定性好；所需的泵浦功率低（數十毫瓦），而且EDFA其低噪聲的特點，也適合作為前置放大器，使其靈敏提高10～20 dB，使光信號與光纖耦合之前得到放大，并降低噪聲。

2 光放大器對靈敏度的影響

在OOK調制的數字光通信系統，靈敏度可用下式計算：

對于誤碼率為10-9，要求Q=6，對于誤碼率為10-7，要求Q=5.2。對于1.25Gbps的通信系統，若采用為0.5 nm的光濾波器，靈敏度就可以達到-46dB，而一般的APD接收機，靈敏度只能達到-38 dBm左右，光放大接收機靈敏度比APD接收機可提高8 dB。如再采用糾錯編碼，要求的Q值還可降低，靈敏度可達到-50 dBm。減小光濾波器的帶寬，靈敏度會提高，最佳的光濾波器帶寬B0為電濾波器帶。

3 空間光與光纖耦合分析

光纖分為單模光纖和多模光纖，由于擬建立的實驗平臺所采用的為單模光纖，所以僅僅考慮空間光與單模光纖之間的耦合問題，不考慮多模光纖。由于單模光纖的纖芯直徑很小，光纖只傳輸與光纖軸方向一致的光線通過，光波在光纖中傳播要遵從麥克斯韋方程組，還要滿足光纖的邊界條件。因此根據波動方程、麥克斯韋方程組、邊界條件可以推導出定義為歸一化截止頻率的表達其中r為光纖的纖芯半徑；λ為光纖的工作波長；n1為光纖纖芯的折射率，n2為包層的折射率；k0為真空中的波數；Δ為光纖的相對折射率差。從式（2）中可以看出，對于給定光纖，存在一個臨界波長λc，當λλc時，是單模傳輸，這個臨界波長λc成為截止波長。由此可得：

空間光經過接收光學系統的匯聚后，在后焦面上形成艾里斑衍射圖樣，耦合的基本原理就是艾里斑模場與單模光纖模場之間的模式匹配。

耦合效率定義為耦合進單模光纖中的光功率Pc與聚焦平面上接收的光功率Pa之比：

根據Parseval定理，可得入射光瞳面上η為：

其中Ei為入瞳面入射光場，因為單模光纖模場可以近似為高斯分布，所以不Ef為單模光纖模場反向傳輸到入射光瞳面時的模場分布仍然具有高斯形式：

耦合效率與β的關系是，當β=1.1209時，式（9）取得極大值，得最大耦合效率ηmax=81.45%，耦合損耗約0.9dB，這是平面光波到單模光纖耦合所能得到的最大耦合效率，考慮光纖端面的菲涅耳反射損耗（3.66%），則最大耦合效率為77.79%。

4 實驗及結果分析

按照搭建完系統，還得進一步精確它的位置，由于試驗所需要的是1550 nm波段的光是不可見光，所以需要先用800 nm可見紅激光源入射光學組件，進行粗調，安排好各光學組件之間的位置。然后換用1550波段的激光，進行精確調整，當有光信號進入光纖后，用光功率計測量耦合前的功率W1，再關掉激光，從光電轉換器處獲得耦合入光纖的背景光強W2。然后運用計算機進行光柵掃描，然后再進行跟蹤，找到其中的最大值，并計算出耦合效率。再次進行一次光柵掃描，得到的耦合效率值對應光纖發生橫向偏移時的值。當用單模光纖進行實驗時，實驗獲得的最大耦合效率值為61.3%。

5 結語

本文介紹一種基于前置光放大器的空間光接收的設計方案，對空間光耦合到單模光纖的耦合率進行了分析，激光通信技術具有保密性好，組網方便，通信容量大，小巧輕便，功耗低等一系列優點，所以如何能夠更好的提高光與光纖的耦合率，在未來的光纖通信中顯得更加的重要，也是當今光纖通信的發展趨勢。

參考文獻

[1] 高皓.空間光到光纖的耦合及在光前置放大系統中的應用[D].電子科技大學，2007.

第9篇：光纖通信的定義范文

關鍵詞: 《光纖通信》多媒體教學教學研究

一、引言

目前,隨著信息技術和現代教育技術的進步,以多媒體技術和計算機網絡技術為基礎的信息化技術正極大地改變著我們的思維方式與教學方式,促使教育越來越走向網絡化、國際化和個性化。與傳統的教學相比,多媒體信息具有圖、文、聲并茂及動畫效果的特點,將其引入教學過程,作為輔助教學手段,可使抽象的內容形象化,彌補傳統教學方式在直觀性、立體感及動態效果方面的不足,能有效地激發學生的學習興趣;同時還能增大課堂教學容量,提高教學質量。其中,Flash在多媒體教學課件的制作中扮演著重要的角色。與其它軟件相比,用Flash制作動畫,效果多樣,形象逼真,圖像可任意放大或縮小,不易失真,圖像和聲音配合緊密[1]。

《光纖通信》是我校工程學院電子系電子信息工程、通信工程專業開設的一門專業選修課,總學時為32學時,26學時課堂理論教學,6學時實驗教學。主要講授光纖通信基本概念;幾何光學方法和波動理論分析光纖的傳輸原理;光纖色散、光纖損耗及光纖非線性光學效應;通信用的光器件;光發射機、光接收機;數字光纖通信系統;光纖通信新技術(光纖放大器、光波分復用)。筆者結合《光纖通信》Flash多媒體課件,介紹在教學過程中的一些體會。

二、利用多媒體課件增大教學信息量

多媒體課件的載體,除文字外,還有聲音、圖像與圖形、動畫與視頻等多種媒體。在課件的制作中充分運用這些媒體,可有效彌補傳統教學方式中的信息量不足、內容陳舊、手段落后等缺陷。例如,本課程第一章在介紹光纖發展史的時候,我們充分利用美國康寧公司網站[2]等網上資源制作flash課件,使以往教學過程中枯燥無味的光纖發展史生動清晰地展示在學生面前,極大提高了學生的學習光纖通信技術的興趣。圖1展示了本課件中介紹光纖發展史的一頁,該頁來自美國康寧公司網站。又如,在第二章介紹光纖的結構之前,給學生展示光纖的照片,讓學生對光纖有一個感性認識。圖2就是課件中的光纖照片。

圖1光纖的發展史

圖2光纖的照片

三、發揮多媒體的視聽優勢提高教學效果

教育心理學研究表明:在人獲取的外界信息中,83%來自視覺,11%來自聽覺,35%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺[3]。顯然,視覺、聽覺是獲取信息最可取的方法。因此在課件的設計中,教師發揮多媒體的視覺優勢,通過動靜的配合、色彩的和諧調配、突出概念的特征等方法,可使枯燥的內容變得生動、活潑、吸引學生的注意力,從而提高教學效果。

例如,光源發光機理中能級躍遷這一小節有自發輻射、受激輻射和光吸收這三個概念。處于低能級E1上的粒子,在一個能量為hv=E2-E1的外來光子作用下,粒子吸收外來光子的能量,從低能級E1躍遷到高能級E2,這個過程稱為光吸收。處于激發態的粒子是不穩定的,在沒有外界刺激的條件下,也會自發的從高能級E2躍遷到低能級E1,同時發射出一個能量為hv=E2-E1的光子,這個過程稱為自發輻射。處于高能級E2上的粒子,在一個能量為hv=E2-E1的外來光子刺激下,粒子吸收外來光子的能量,從高能級E2躍遷到低能級E1,同時輻射出一個能量為hv=E2-E1的光子,這個過程是在外界條件刺激下產生的,因而稱為受激輻射。這三個概念分別定義了光與物質相互作用的三個過程,是光源發光的物理基礎。用傳統的方法來講授這些內容時,學生可能只得到抽象的概念,如果將這三個過程做成多媒體動畫,在課堂上演示,則既能讓學生易于理解,又能減輕教師講授的難度,可謂一舉兩得。圖3是其中“受激輻射”動畫演示過程的截圖。

APD雪崩光電二極管的雪崩現象是一個教學重點。雪崩現象可以這樣給學生解釋:當PN結上加較高的反向電壓時,耗盡層電壓很強,其中的載流子得到加速,獲得很大的動能。它們與半導體晶格碰撞,將束縛在價帶中的電子激發到導帶,這樣就產生了新的電子-空穴對,這種現象叫碰撞電離。碰撞電離的反復循環使得耗盡層中的載流子數急劇增加,電流也增大,這就是雪崩現象。如果這樣平鋪直述地講給學生聽,恐怕大多數學生無法理解雪崩現象。其主要原因有兩個,其一,雪崩光電二極管的內部結構比較復雜,各個部分的功能和作用不易掌握;其二,碰撞電離這個物理概念不易理解。我們采用Flas的形式,將整個雪崩現象的過程在課堂上演示,使雪崩光電二極管的結構,結構內部電場強度分布狀況,以及碰撞電離的過程等知識點易于被學生理解和掌握。

四、多媒體課件設計與應用中注意的問題

多媒體課件作為教學輔助手段引入課堂教學,使教學模式、內容和形式、課堂教學結構以至教育思想和觀念都發生了重大的變化。但如若設計、使用不合理,就不能收到預期的效果,甚至有可能適得其反。因此,多媒體課件的設計和應用時應注意以下幾個問題。

1.多媒體課件要緊扣教學大綱。課件制作的目的主要用于教學。因此,課件的設計應該緊扣教學大綱,選題恰當,做到突出重點、分散難點、深入淺出,使學生易于接受。我們的選題基本是按照目前運用的電子信息工程和通信工程專業光纖通信教學大綱進行的,主要包括光纖結構和特性,光源和光發射機,光檢測器和光接收機,以及光纖通信系統及新技術等幾個部分。因此,在制作課件前要找出每一部分的重點,進行解析,針對學生的實際情況,把難點進行分散,啟發學生積極思維,使學生易于理解。

2.多媒體課件設計要科學規范。首先應該內容正確,術語標準,概念清楚。語言文字運用要簡潔、規范。對問題的闡述,應該準確,邏輯嚴謹,具有科學性。

3.多媒體課件的版面設計要簡潔大方[4]。表現形式在突出主要特征的前提下,要富有特色,力求避免使用過于新奇的背景或陪襯轉移學生的注意力,導致喧賓奪主。

4.課件的界面持續與轉換時間要適當。課件的設計與應用,基本上代替了板書,要使學生在課堂上邊看、邊聽、邊記,就要求課件的界面持續與轉換時間要適當。倘若節奏太快,會導致學生的思路跟不上、不連續,久而久之,則會挫傷學生學習的積極性,影響教學效果。

五、結語

《光纖通信》多媒體課件已經應用于教學實踐中,取得了較好的教學效果。我們認為,注重課件制作期腳本內容的選材,設計思想與學習心理相結合,界面與動畫的構思創意與認知規律相結合,方可使課件的內容與形式達到完善的結合。應用課件需注意根據課堂環境,因地制宜地發揮其作用。

參考文獻:

[1]畢靖,張琨,成曉靜.Flash CS3中文版從入門到精通[M].北京:電子工業出版社,2008.

[2]省略/index.aspx.