光纤通信的应用前景

更新时间:2024-02-03 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:2850 浏览:8256

一、信息业务种类和数量需求的增长趋势

在音频(audio)、视频(video)、数据(data)三大类信息业务中,除了传统的经过数字化后仍作为基本通信方式外,随着计算机普及,数据联网通信的数量近年显著加大,而图象和电视的信息业务也开始蓬勃发展和急剧增长.

二、通信扩大建设对光纤技术发展的原则性要求

2.1光纤无拘束地延长至需要的传输距离

光纤之所以被认为是理想传输媒介,理由之一是它每公里的损耗远小于铜线.尤其是单模光纤工作于长波长1.3Lm和1.55Lm,损耗低至0.35~0.2dB/km.对于长途光纤通信线路,今后倾向于采用最低损耗波长1.55Lm的窗口.传统1.3Lm光纤线路为了延长传输距离,每隔一段距离需设置再生中继机,使电脉冲得到放大和重新整形,并不让噪声累积.

2.2分阶段加大光纤承担传输的容量

按照信息业务增长的规律,分阶段加大光纤承担传输的容量.在一根光纤上加大容量的传统办法,是提高调制信号的数字速率,即提高发送激光管输出光载波强度的调制速率.

2.3已设光纤容量的利用和新设光纤设计的选择

已经埋设光缆中未用的光纤应该发掘利用其潜在容量,而计划新设光缆则应考虑使用适合长距离、大容量传输的新型光纤.事实表明,10a前埋设的光缆,包含一定数量的常规单模光纤,其零色散波长为1.3Lm,其中一部分已经实际运用的光纤就是工作于波1.3Lm.

2.4加快研究光子器件和光子集成技术

光子器件和光子集成技术关系到整体光纤通信系统的前进步伐,并且对系统的成本起着决定性作用,必须加快积极研究和开发.在光子器件中,以有源器件为主要,特别是激光管,它是光发送机的核心器件.

三、光纤通信新技术近年研究实验和应用的进展趋向

进入90年代以来,确实有几项光纤通信新技术的研究与实验得到显著的突破,而且有些已经得到实践证明,发挥了很大作用,为长距离、大容量数字光纤传输系统铺平道路.

3.1光纤放大器

早期曾经研究过半导体光放大器,取得了一定的结果,能够对光纤通信的工作波长提供一定数量的增益,但效果还不够理想,未能应用于中、长途光纤线路作为沿线每隔一定距离的中间放大器以替代原有的再生中继机.

3.2密集波分多路

为了充分利用单模光纤在1.55Lm或1.3Lm窗口的潜在容量,光的波分多路(WDM)也即光频分多路(OFDM)被认为是妥善有效的方法.即一根光纤在1.55Lm附近几个互相隔开的不同波长,同时传输n路光载波,总的传输速率将是一个光载波传输速率的n倍.

3.3非零色散光纤

在近年对光纤放大和波分多路结合一起进行研究实验的过程中,发现了许多有意义的和急待解决的技术问题.

3.4高性能光子器件与集成

四、光纤通信在各种通信网中应用

1、骨干网.对于各种通信网的骨干网,包括长途通信网主干线和重要分支线的骨干网,市内通信网局间线的核心网和有线电视网台间线的核心网,主要的沿海岸和越洋海底线路,以及各大单位专用局域网的核心网,按照现在通信建设趋势,无疑地都应选用光纤光缆作为传输线路,主要是单模光纤工作于长波长1.3Lm或1.55Lm.

2、接入网.市内通信网中从交换局(CO)或远端站(RT)连接至它们各自周围众多用户的线路,组成现时常称的接入网(accesswork).使用通信的用户大致可以分为单位用户和住家用户两类.企业、工厂、机关、学校等用户属于单位用户,单位有大有小.

3、有线电视网.近年来,有线电视广播业务(CATV)正在普遍发展,用户收看有线电视的质量优于无线电视.现阶段有线电视仍是使用模拟电视信号,依靠副载波频分多路(SCM)技术,电视台同时播送很多频道的电视节目,由住家用户挑选收看.不久以后,有线电视广播将率先使用压缩编码的数字电视,估计收看质量比前更好.


4、专用区域网.一个单位在自己的大楼内或厂区内建立专用通信网,称为局域网(LAN),在城市或郊区内较大的自有地区建立专用通信网,称为城域网(MAN).

5、海底通信线路.国际通信在相当程度上依靠海底线路的传送.自从光纤通信开始在陆地通信线路应用成功后,很快就敷设海底光缆以替代过去的海底电缆.特别是太平洋和大西洋的越洋海底光缆,光纤通信系统已有几次更新换代.

五、结论

中国现在的的光纤通信产业已经初具规模光缆光纤半导体光电子器件以及光纤通信系统都已经能够自己生产供应,不用进口我国光纤通信主要干线已经建成,光纤通信容量达到Tbps,几乎用不完,因此不要发展光纤通信技术了但由于光纤本身制造属性决定,光纤仍然有较大的发展空间:新光纤研制,光子晶体随着宽带业务的发展网络需要扩容等,光纤通信仍有巨大的市场现在每年光纤通信设备和光缆的销售量是上升的.光纤无论是在通信速率还是在传输容量上都有突破性进展.本篇论文主要介绍了从现代和过去以及未来的技术方面和材料方面的研究.未来的有线电视、区域网络、海底通信等等方面都做了研究.通过一些器件以及技术来克服光纤传输时的衰减以及损耗从而达到最大容量传输,技术主要有光纤传输技术等,还研究新型光纤满足人们的要求.

总之,光纤通信是人类历史上的重大突破,随着信息技术的不断发展,现今的光纤通信已成为信息社会的神经系统,为经济进步,科技发展,人类文明发挥自己的作用,未来主要实现全光网络.