【精品】光纤通信技术的现状及发展趋势

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1、光纤通信技术的现状及发展前景电子信息科学与技术专业王可霞指导老师张琛摘要：在现代通信网的三大支柱（光纤通信、卫星通信、无线通信），因光纤通信具有频带宽、通信容量大、损耗低、中继距离长、抗电磁干扰、、无串音干扰、光线原材料丰富等优点。而成为了通信网的主体，备受业内人士的青睐，发展非常迅速。本文主要从光纤光缆、光器件、光传输设备和系统等几个方面介绍光纤通信的发展、研发、应用现状，展望光线通信在我国的应用发展前景。关键词：光线通信、现状、前景光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。中国通信技术的发展经历了许多曲折和困难，有研发初期“巴统”的技术封锁、基础和

2、工业实施配套跟不上、资金投入的不足、人才资源缺乏等到我国通信界的同行们为发展自己的民族光通信事业，克服重重困难，掌握了光纤、器件、系统等各方面的技术，逐渐走进了国际光通信的先进行列。一发展、研发现状1光纤光缆的发展现状1・1光纤符合itu-tg.652.a规定的普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展，光中继距离和单一波长信道容量增大,g.652.a光纤的性能述有可能进一步优化，表现在1550nm区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合itu-lg.654规定的截止波长位移单模光纤和符合g.653规

3、定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。g.653光纤虽然可以使光纤容量有所增加，但是，原木期望得到的零色散因为不能抑制四波混频,反而变成了采用波分复用技术的障碍。为了取得更大的中继距离和通信容量，采用了增大传输光功率和波分复用、密集波分复用技术，此时，传输容量已经和当大的g.652普通单模光纤显得有些性能不足，表现在偏振模色散（pmd）和非线性效应对这些技术应用的限制。1.2核心网光缆我国已在干线（包括国家干线、省内干线和区内干线）上全面采用光缆，其中多模光纤已被淘汰，全部采用单模光纤，包括g.652光纤和g.655光纤。g.653光纤虽然在我国曾经

4、采用过，但今后不会再发展。g.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量，它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤，不采用光纤带。干线光缆主要用于室外，在这些光缆中，曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构，目前已停止使用。当前我国广泛使用的干线光缆有松套层绞式和屮心管式两种结构，并且优先采用前者。松套层绞式光缆采用sz绞合结构时的生产效率高，便于中间分线，同时也能使光缆取得良好的拉伸性能和哀减温度特性，忖前它已获得广泛采用。在长途线路屮，由于距离长、分支少，光缆亦系统中所占费川比例相对较高。因此，干线光缆将通过采用g.655光纤和波分复

5、用、密集波分复用技术来扩大容暈。光缆本身的基础结构C相对成熟，不会有大的改变。但是，光缆的某些防护结构和性能仍有待开发完善。1.3接入网光缆接入网屮的光缆距离短，分支多，分插频繁，为了增加网的容量，通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中，由于管道内径有限，在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量，是很重要的。接入网使用g・652普通单模光纤和g.652.c低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用，冃前在我国已有少量的使用。接入网用光缆中广泛采用光纤带型式，它可使光缆适应芯数大和光纤集装密度高的要求，而且可以通过光纤带整带

6、接续的方式提高光缆接续效率。但是，在小芯数光缆情况下，也直接采用分立的光纤。由于光纤带光缆中光纤集装密度增大，可能损害光缆的拉伸性能和衰减温度特性，以及有可能损害光纤的传输衰减。因此，在获得大芯数、小外径要求的同时，光纤带光缆还有许多课题值得研究。接入网光缆主要用于室外，口前有松套层绞式、屮心管式和骨架式三种类型。虽然这些结构在国内都得到应用，但是都还需要在获得高集装密度、小尺寸、良好性能、便于制造、低成本和便于使用(例如便于分线和下线)等方面经受考验。1.4室内光缆室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目述可能用于遥测与传感器。多模

7、光纤虽然不再用于核心网和接入网，但芯径/包层直径为62.5/125um的渐变型多模光纤在室内综合布线屮仍有较多的应用，今后也可能应用50/125um渐变型多模光纤。这种情况与综合布线系统的现有技术状况有关，随着单模光纤系统的发送模块、接收模块和相关设备成本的降低，本身价廉的单模光纤仍然有可能取代综合布线用的多模光纤。随着我国ftth、fttc系统的采用和各种要求的智能大厦的建设，要求越来越多的室内光缆产品投入应用。H前所用的综合布线光缆芯数较小、缆芯不填充油膏、防火性能要求只限于阻燃或不延燃，这些光缆在品种、结构和性能等方而还急需进一步开发、完善和提

8、高。在布线光缆所用的光纤类型方面，国外正在探索采用多芯光纤，例如前面提到的四芯光纤，这样可使光缆外径小、重量