通信系统光纤技术和其发展

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1、通信系统光纤技术和其发展　　摘要：光纤通信最大的技术优点是信息容量大，且光纤的损耗低、传输距离长；光纤通信不易被电磁干扰，对信息的保密性能好；可以有效节约有色金属；光缆尺寸小，便于安装和运输。在这几十年的发展历程中，光纤通信已经成为现现代通信技术的重点。本文首先分析了光纤通信技术的特点并说明了其系统的基本构成，然后重点探讨了光纤通信技术的发展阶段及现代新技术的应用，最后对光纤通信技术的发展趋势做了展望。关键词：通信系统；光纤技术；通信容量；光纤到户；波分复用Opticalfibercommunicationisnoteasytobeelectromagneticinterfer

2、ence,theinformationsecrecyperformanceisgood;Caneffectivelysavenonferrousmetals;Cablesizeissmall,easytoinstallandtransport.Inthedecadesofdevelopment,opticalfibercommunicationhasbecomethefocusofthemoderncommunicationtechnology.Thispaperfirstanalyzesthecharacteristicsofopticalfibercommunication

3、technologyandillustratesthebasicstructureofthesystem,and10thenprobesintothenewstageofdevelopmentandmodernopticalfibercommunicationtechnologyapplications,finallythedevelopmenttrendofopticalfibercommunicationtechnologywerediscussed.Keywords:communicationsystem;Opticalfibertechnology;Communicat

4、ioncapacity;Opticalfibertothehome;WDM中图分类号：TN929.11文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)光纤通信技术的特点（一）频带极宽，通信容量大光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到10Gbps。（二）损耗低，中继距离长10目前，商品石英光纤损

5、耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。（三）抗电磁干扰能力强光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的

6、通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。（四）无串音干扰，保密性好在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。光纤通信系统的基本构成10（一）光发射机光发射机的功能是把输入的电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成，光

7、源是光发射机的核心。光发射机的性能主要取决于光源的特性，对光源的要求是：输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定，器件寿命长。目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(LED)、半导体激光二极管(LD)和动态单纵模分布反馈(DFB)激光器。也有使用固体激光器作为光源。光发射机把电信号转换为光信号的过程称为调制。调制方式主要有直接调制和间接调制两种。（二）光接收机光接收机的功能是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复