光纖通訊新技術

2023-01-14 06:36:05 字數 2421 閱讀 8974

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引言:光纖通訊技術從光通訊中脫穎而出,已成為現代通訊的主要支柱之一,在現代電信網中起著舉足輕重的作用。光纖通訊作為一門新興技術,近年來發展速度之快、應用面之廣是通訊史上罕見的,也是世界新技術革命的重要標誌和未來資訊社會中各種資訊的主要傳送工具。

一,光纖的概述:

光導纖維通訊就是利用光導纖維傳輸訊號,以實現資訊傳遞的一種通訊方式。光導纖維通訊簡稱光纖通訊。可以把光纖通訊看成是以光導纖維為傳輸媒介的「有線」光通訊。

實際上光纖通訊系統使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。

二,光纖通訊的基本組成:

1.,光纖

光纖由纖芯、包層與塗層三大部分組成。光纖按模式分為多模光纖和單模光纖,對於公用通訊網的骨幹網,包括市內骨幹網、接入網的光纖線路,需要使用單模光纖;專用的區域網和其它短距離光纖線路使用多模光纖。光纖的工作波長有短波長和長波長,短波長是0.

85μm,長波長則是1.31μm和1.55μm兩種。

2,光源

光源是光纖通訊系統中的關鍵光子器件。光纖通訊對光源器件的要求工作壽命長(光源器件壽命的終結是指其發光功率降低到初始值的一半或者其閾值電流增大到其初始值的二倍以上)、體積小、重量輕。

3,光檢測器

光檢測器件通過光/電轉換將訊號通訊資訊從光波中分離檢測出來。光檢測器件的要求靈敏度高、響應度高、雜訊低、工作電壓低、體積小重量輕壽命長。常見的光檢測器有pn光電二極體、pin光電二極體和雪崩光電二極體(apd)。

三,光纖的特點:

光纖通訊是以光波作為資訊載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通訊方式。光纖通訊之所以發展迅猛,主要緣於它具有以下特點:

(1)通訊容量大、傳輸距離遠;一根光纖的潛在頻寬可達20thz。採用這樣的頻寬,只需一秒鐘左右,即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400gbit/s系統已經投入商業使用。

光纖的損耗極低,在光波長為1.55μm附近,石英光纖損耗可低於0.2db/km,這比目前任何傳輸媒質的損耗都低。

因此,無中繼傳輸距離可達幾

十、甚至上百公里。

(2)訊號串擾小、保密性能好;

(3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通訊不能解決各種電磁干擾問題,唯有光纖通訊不受各種電磁干擾。

(4)光纖尺寸小、重量輕,便於敷設和運輸;

(5)材料**豐富,環境保護好,有利於節約有色金屬銅。

(6)無輻射,難於竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。

(7)光纜適應性強,壽命長。

(8)質地脆,機械強度差。

(9)光纖的切斷和接續需要一定的工具、裝置和技術。

(10)分路、耦合不靈活。

(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過小(>20cm)

(12)有供電困難問題。

四,光纖通訊的發展:

(1)sdh系統

sdh(synchronous digital hierarchy,同步數字系列)光端機容量較大,一般是16e1到4032e1。sdh是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、並由統一網管系統操作的綜合資訊傳送網路,是美國貝爾通訊技術研究所提出來的同步光網路(sonet)。sdh技術自從90年代引入以來,至今已經是一種成熟、標準的技術,在骨幹網中被廣泛採用,且**越來越低,在接入網中應用可以將sdh技術在核心網中的巨大頻寬優勢和技術優勢帶入接入網領域,充分利用sdh同步復用、標準化的光介面、強大的網管能力、靈活網路拓撲能力和高可靠性帶來好處,在接入網的建設發展中長期受益。

(2) 不斷增加的通道容量

通道能無錯誤傳送的最大資訊率。對於只有乙個信源和乙個信宿的單使用者通道,它是乙個數,單位是位元每秒或位元每符號。它代表每秒或每個通道符號能傳送的最大資訊量,或者說小於這個數的資訊率必能在此通道中無錯誤地傳送。

對於多使用者通道,當信源和信宿都是兩個時,它是平面上的一條封閉線,如圖中的oc1abc2o。座標r1和r2分別是兩個信源所能傳送的資訊率,也就是r1和r2落在這封閉線內部時能無錯誤地被傳送。專家們在研究更大容量的,如160gb/s(單波道)系統已經試驗成功,目前還在為其制定相應的標準。

此外,科學家還在研究系統容量更大的通訊技術。

(3) 光纖傳輸距離

從巨集觀上說,光纖的傳輸距離是越遠越好,因此研究光纖的研究人員們,一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用後,不斷有對光纖傳輸距離的突破,為增大無再生中繼距離創造了條件。

(4) 向都會網路發展

光傳輸目前正從骨幹網向都會網路發展,光傳輸逐漸靠近業務節點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸資訊的手段還不適應都會網路。作為業務節點,既接近使用者,又能保證資訊的安全傳輸,而使用者還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。

(5) 網際網路發展需求與下一代全光網路發展趨勢

所謂全光網路,是指訊號只是在進出網路時才進行電/光和光/電的變換,而在網路中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在。因為在整個傳輸過程中沒有電的處理,所以pdh、sdh、atm等各種傳送方式均可使用,提高了網路資源的利用率。隨著軟體控制的進一步開發和發展,現代的光通訊正逐步向智慧型化發展,它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。

光纖通訊技術

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