光纤通信的定义精选(九篇)
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第1篇：光纤通信的定义范文
光纤通信技术作为网络的载体，不仅见证了网络的不断进步，同时也以其自身的提高推动了通信网络的发展。可以说，光纤通信接入技术是现代网络发展的平台，同时也是未来生产生活的必要保证。因此，研究光纤通信技术的特点与优势，进一步提高光纤通信的各项性能，将对整个网络通信技术产生重大影响，推动我国乃至世界网络通信接入技术的发展。
关键词：
光纤通信；接入技术
随着科学技术的发展，网络走进了千家万户，网络通信技术也迎来了一次又一次的革新。如今，光纤通信技术应用到了社会生活的各个领域，除了互联网，在电力等相关领域，光纤通信接入技术也展示了其优越性，在网络通信，甚至工业的监控和控制体系中，光纤技术也得到了应用。我国大力发展光纤通信事业，使其扩展应用领域，在更多的行业和产业中都能发挥其作用。但是，针对现今通信技术发展的概况，光纤接入技术仍有诸多问题，仍需要在实际中得到检验和完善。本文将分析光纤技术的定义，探究其优势和可行性，为光纤通信接入技术的发展作出展望。
1光纤通信技术概况
1.1光纤通信技术的基本定义。光纤通信接入技术是一种宽带网络接入技术，是面向未来的宽带网接入技术。在今天的接入技术分类中，光纤接入以其高效稳定的传输特点，广泛应用于电信网络传输，在日常生活中，它不仅常见于电话等实时通讯中，在文字传播、图像处理等方面也有着较高的实用价值，是未来通信网络发展的重点，将深刻的影响着未来的网络传输和通信技术的发展。
1.2光纤通信技术的特征。光纤通信技术的几大特征决定了其优良性能。其一是光纤通信技术中继距离较长，具有较低的传输损耗。针对我国目前普遍使用的石英光纤，其传输消耗较低，所需要的中继站数量不高，因此所需要的中继距离较长，这一特征大大降低了光线通信接入系统的成本，也是其优于其他传输介质的一大原因。光纤通信技术的第二个特征在于传输频带宽，传输容量大。光纤通信在容量方面远远超过于微波通信，两者在容量上的差距甚至可以达到上千倍。而在传输频带方面，相较于电缆，光纤的传输范围更广，频带更宽。此外，光纤通信的其他特征也影响了其优异的传输性能。例如光纤的原材料，石英，由于其本身为绝缘物质，因此使光线具有了绝缘性以及防腐蚀性。在光纤系统的使用中，面对电磁场，光线所表现的极强的抗干扰能力是决定其使用价值的最重要因素。在恶劣的自然环境下，光纤仍能保持较好的传输作用，这一特性广泛用于电信传输线路的铺设和架构中，保证了传输的可靠性。最后，在传输信息方面，光纤能够保持较强的保密性并有效避免串音。电磁波的泄露可能导致电波传输无法正常进行，一些信息甚至可能丢失或遭窃取，而光纤传播可以避免这一情况，即使出现信号泄露，仍能利用自身材料优势，即光纤的不透明包皮，吸收泄漏的信号，阻断相邻两光纤的互相干扰。而在光纤外层可能出现的微弱光波，并不能起到传递信息的作用，这样就大大提高了光纤通信的保密性。
1.3光纤通信技术的组成结构。光纤通信接入系统的组成有光线路终端和远端设备光网络单元。两者都能以传输设备连接。其中起到关键作用的设备单元在转换协议等方面具有重要作用，其多种组网特性，即与相关设备组成多样的网络结构，能针对不同传输要求实现不同性质的转换。在维护与管理方面，光纤通信接入系统可以与网络管理中心进行对接，实现实时监控和维护，是未来该系统实际运用的重要保证。
2光纤通信接入技术的发展态势
2.1目前光纤通信技术的发展态势。目前光纤通信接入技术在许多领域手中都得到了应用，一些科技技术不断完善，新技术不断产生，光纤通信技术处在不断进步和发展中。以光弧子通信技术为例，由于光弧子是一种超短波脉冲，将其应用在长距离光纤传输中，仍能保持一定的传输时间，这一特质使其应用到长距离通信传播中，而在使用中，保证通信信号在传输过程的稳定性则是实现这一技术的关键。在信息传输要求较高的部分，如海底传输，光弧子通信技术可以发挥其优势，这将对海上作业和海底探测等起到关键作用。光弧子通信要想实现超高速以及大容量的通信水平，在现有科研基础上，仍需要不断地改进，未来这一技术将会广泛应用到我国的通信设施中，提高我国整体通信水平。此外，以光纤接入的通信技术在自身优势的基础上，可以与多种技术同时应用，相互融合，这使得光纤技术具有很强的适用性，可以同时利用多种优势，实现全方位的信息传输。
2.2我国光纤通信技术发展状况。我国科技领域已将光纤通信技术作为国家发展的重点，不断提高研发力度，在技术以及设备水平方面都有了大幅度的提高。对于现代信息科技领域，光纤通信接入技术不仅承担着平台的作用，同时也起着引领的作用，引领信息技术朝着更加高效更加便捷的方向发展。在人们的生产生活中，光纤通信丰富着人们与外界的交流，通信设备的覆盖使得越来越多的人同通过便捷的网络方便了交流，拉近了距离。在商业上，光纤技术的飞跃式发展也推动了相关产业的进步，一些高新领域不断走进人们的生活中，未来将给工业生产以及社会发展带来不可忽视的影响。
2.3未来光纤通信技术发展态势。光纤通信接入技术发展至今，已取得了不少的成就，但在未来，仍有很大的发展空间。目前世界上使用的光纤接入网主要是以下两种，分别为有源光网络和无源光网络。两者的区别在于构建器件的不同，无源光网络使用无源器件构建，有源光网络如以太网等，则不具备这一特点。未来我国通信技术在传输速度和传输范围方面，都需要不断提升，接入网的使用将会慢慢摒弃现存的宽带接入技术，替代以光纤接入系统。这样不仅可已实现传输的高速化，提高传输效率，同时提高了传输的稳定性和安全性。在光纤技术的覆盖过程中，一些经济发达城市首次建立了符合自身特点的光纤网，并出台了相关规定，在技术使用方面作了明确的要求，这不仅改善了城市的网络环境，同时为国家光纤通信接入技术的推广和使用奠定了基础，起到了良好的示范效果，为其他城市的建设发展提供了宝贵经验。国家未来网络传输技术决定了人们的生产生活以及社会发展水平。光纤通信技术作为优势技术，在速度、容量等方面具有很强的不可替代性，将在未来得到广泛使用。提升光纤通信接入技术，不仅要在根本上提升其各项性能，同时要在实际使用中充分检验，不断完善、优化，使其更加高效更加稳定。除此之外，光纤通信对城市化进程具有很强的推动作用，全面光纤网络的建立将是未来城市现代化的基础，因此，提升我国的光纤通信接入技术水平，就是实现人民安居乐业，实现经济增速与城市发展。
参考文献：
[1]曹洪岩.光纤通信接入技术应用发展分析[J]信息与电脑（理论版），2015（13）：120.
[2]王顺兴.光纤通信技术在电力通信系统中的应用与组网方案研究[D].北京：北京邮电大学，2012.
第2篇：光纤通信的定义范文
光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中，电波的频率比载波的光波频率低很多，而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低，因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的，且它可作为电气绝缘体，所以勿需顾虑接地回路问题，光波在光纤中进行传输时，不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听，因为光纤的芯非常细小，由多条芯组成光缆的直径一样小得很，故传输信道以光缆为主，使得在传输系统中占用的空间相当小，有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。
二、当前光纤通信技术的优势
1.通信容量大、频带非常宽
在光纤的通信系统中，光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多，单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说，因终端设备出现电子瓶颈反应，而使光纤带宽的优势难以发挥出来，一般选取各种不同技术进行传输容量的增加，尤其在当前密集波分复用技术的应用中，极大地使光纤的传输容量得到了增加，能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看，单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间，在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多，其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。
2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易
光纤的芯径非常细，其直径大约是0.1毫米，采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小，八芯光缆的直径大约为10毫米之小，而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输，可使减少传输系统占用大的空间，让空间得到有效的释放，使地下管道拥挤的难题得到解决，同时极大地节省了地下管道的投资成本；另外，光纤的重量非常轻，柔软性十足，其重量与电缆比较起来轻很多，光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面，能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量，其发展意义不言而喻。
3.电磁抗干扰性能相当强
大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料，绝缘性非常好，且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力，自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰，甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响，并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种，交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁，也难以受到电磁干扰的影响。
4.中继距离长、损耗相当低
石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种，该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低，所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤，从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言，因减少了中继站的数目，所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中，其最大中继距离有200多公里，而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长，这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性，更可降低其运作成本。
5.保密性能非常好
随着不断发展的科学技术，电通信方式的保密性存在着一定的缺陷，易于被人偷窃监听，只需在电缆或明线周边布设一个接收器，就能够获得传送的信息，而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题，其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同，光纤的设计独特无比，在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面，已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方，泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有，更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下，由此可知其保密性能相当不错。
三、电信光纤通信技术的发展与实际应用
光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展，在全新时代的背景下，人们对光纤通信需求将与日俱增中，下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。
1.电信光纤到户接入技术
随着社会经济的迅速发展，人们的物质生活水准得到了大大的提高，网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标，光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足，该技术能够实现宽带波长的不断变化，也能允可同时使用多个用户，使信息传输的高速化得到了实现，让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。
2.波分复用技术
波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长，以光纤的广播当作信号载波，经合波器进行有效合并，通过一根光纤传输，采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开，这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中，使光纤通信的大容量传输得到了实现，同时极大地节省了通信运作成本，使通信技术获得了一个新的制高点，并且为运营商们提供了非常大的便利。
3.光联网的实现
波分复用技术主要是以点至点为基础的通信，若在光路上也能让交叉连接得到实现的话，就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明，不但让网络得到了扩展，而且使网络透明性增加了不少，其必然将会成为全球电信网络建设的核心项目。
4.全新一代光纤
随着不断增加的IP业务量，电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时，已显得有点乏力，全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕，同时也是电信通信业作为开发的核心目标。
四、结束语
第3篇：光纤通信的定义范文
【关键词】光线通信技术 车载电子通信 安全技术
车载电子通信技术的应用时间不长，但是已经在汽车、地铁、火车等多种交通工具上进行了推广。车载电子通信技术的应用可以极大加强通信的安全性，为驾驶员、乘客等提供更好的安全保障和行车环境。
1 车载电子通信系统定义
车载电子通信系统是在交通技术及传感技术作为基础构成的，在实际应用中主要通过无线通信形式完成。车辆中安装车载电子通信系统能够将让驾驶人员在实际驾驶过程中进行信息智能化及及时性传递。车载电子通信技术在实际应用中能够让驾驶人员对于路况上的实际情况全面了解，增加驾驶人员在车辆驾驶中的安全性能。车载电子通信系统在实际应用中需要信息网络环境作为载体，驾驶人员能够在驾驶中将信息资源及时性共享，降低车辆安全事故。
车辆驾驶人员在没有应用车载电子通信技术以前，在实际驾驶中具有较大的安全隐患，造成交通事故较多，对于整个城市交通安全都有着严重性影响。车载电子通信技术能够在车辆驾驶过程中将通信要求进行满足，驾驶人员在有通信要求时仅仅按一个按键就可以完成通信要求，增加了车辆驾驶中的安全性能。
2 车载电子通信安全的重要性
车载电子通信在实际应用中必须具有良好的安全性能，在能够保证驾驶人员在实际驾驶中拥有高水平的数据安全要求，对于数据安全进行保证。现阶段，我国车辆中的车载电子通信主要就是对于道路情况进行监控，驾驶人员对于车辆驾驶周围的情况全面了解，保证车辆在实际驾驶中能够拥有良好的通信环境。车载电子通信想要将驾驶人员对于通信要求全部满足，就需要能够将数据及时性传输并且能够对于数据信息较为精准表现，传输中的数据传输中能够对于外界环境中的干扰具有较强的抵抗能力，保证驾驶人员在传输信息过程中不会保证信息内容的泄漏。因此，车载电子通信在实际信息传输中需要对于信息内容进行加密处理，这样在能够保证驾驶人员的传输的信息不变篡改，增加的数据的稳定性。车载电子通信中对于信息内容的完整性也有一定要求，安全技术对于车载电子通信信息的完整性进行保障。
3 车载电子通信安全需求
车载电子通信想要在车辆内广泛使用，就需要保证驾驶人员在通信中对于信息安全、安全性能的权威性、信息内容完整性、便捷性进行保证。车载电子通信在实际应用中能够对于车辆驾驶中的路况实际情况全天候及时性监控，积极调整车辆驾驶状况，满足人们能够在车辆驾驶中办公的要求，这种就需要车载电子通信在实际应用中能够有较高的稳定性能。车载电子通信在实际应用中需要对于驾驶人员的身份进行验证，防治驾驶人员在信息传递中出现信息篡改的情况，车辆中的信息内容也不会被第三方所侵入。车载电子通信在实际应用中还需要具有一定的特殊性，例如车辆在驾驶中出现交通事故后，车载电子通信还能够保证稳定安全运行。车载电子通信在实际运行中通常都是通过数字形式传输，这就需要对于数字网络环境进行安全性能保护，防治车辆中的信息被复制。
4 光纤通信技术
高速公路信息传输中最核心的技术就是光纤通信技术，对于高速公路信息中整个流程具有重要作用。光纤通信技术在实际应用中需要涉及发的范围广泛，因此光线通信系统是一个十分繁琐的系统，在实际运行中需要将多个模块进行协调性使用。现阶段，光纤通信技术主要从通信系统使用的光纤及特种光纤两个方面研究。光线通信技术在实际应用中具有低消耗等优势，因此对于高速公路信息系统能够带来较为良好的经济利益。
5 光纤通信技术在车载电子通信安全技术措施
5.1 完善车载电子通信系统的安全机制，加大科技创新力度
光纤通信技术在车载电子通信安全技术中应用中，需要对于传统车载电子通信系统中的安全机制进行完善，积极鼓励科技的创新，让光纤通信技术应用中能够拥有先进科技上的支撑，保证车载电子通信安全技术能够更加完善。对于车载电子通信安全技术应该不断完善，加大对于相对应软件研究上的研究强度。相关研究人员可以加大对于光纤通信技术在车载电子通信安全技术中专业性人员的培养，为研究人员提供更加优良的社会福利待遇，保证研究人员在实际研究中能够有良好的积极性，推动技术的创新。
5.2 做好车载电子通信系统数据资料保密工作
车载电子通信系统在实际应用中需要使用硬件及软件上设备，保证驾驶人员在车辆驾驶中能够满足无线通信上的要求。驾驶人员可以通过车载电子通信系统对于路况实时性了解，完成车辆间的信息共享，降低交通事故发生的可能性。车载电子通信系统在实际应用中，安全性能就尤为重要。安全技术能够保证光纤通信视乎的车载电子通信可以将信息进行安全有效性保密，对于车辆中的信息及时性披露。车辆中的光线通信技术的车载电子通信安全技术应用中，驾驶人员可以通过网络环境对于车辆驾驶的信息进行科学性管理，并且对于驾驶中产生的信息内容进行存储，防治信息出现篡改的情况。
6 结论
光纤通信技术的车载电子通信在实际应用中想要拥有良好的性能，就需要具有较为完善的安全技术，让车载电子通信真正将其作用发挥出来，增加通信系统科学性管理。
参考文献
[1]姜黎，高志军，曹新星.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术研究[J].计算机与数字工程，2012，16（23）：509-510.
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[3]杜宁.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术的研究与实现[D].哈尔滨工程大学，2013.
[4]王海洋，凡勇.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术设计与实现[J].信息网络安全，2014（09）.
[5]孙楠楠. 基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术分析[D].中北大学，2014.
第4篇：光纤通信的定义范文
关键词:光纤通信技术优势接入技术
引言
近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网的障碍。
一、光纤通信技术定义
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的中绕非常小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。
二、光纤通信技术优势
2.1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。散波长窗口，单模光纤具有几十GHz·km的宽带。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。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。
2.2损耗低，中继距离长目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤损耗可低于0.20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。
如果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。目前，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里，这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。
2.3抗电磁干扰能力强我们知道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。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。
2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤柔软可绕，容易成束，能得到直径小的高密度光缆。
2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着科学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听，只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息，更不用去说无线通信方式。光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送，很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此，泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外，由于光纤中的光信号一般不会泄漏，因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。
三、光纤接入技术
随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。
现阶段，无源光网络P(ON)技术是实现FT－Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。
为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。
FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。
在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。
第5篇：光纤通信的定义范文
【关键词】变电站；通信光纤；误码故障；解决措施
引言
变电站光纤通信的数据传输一般情况下是通过数字传输系统来完成的，然后通过转换系统把电信号转换成光信号，进而通过光纤线路进行光信号传输。在变电站系统中，光纤通信由于承担了光电系统的很大一部分业务，所以在其进行数据传输的过程中，一定要保证数据的可靠性和传输质量。光纤通信过程中的一个重要的传输质量指标就是误码率，它直接关系到光纤信号传输的精确程度。误码率主要是计量数据信号在的传输损害程度。一般情况下，如果数据信号受到影响，将会对整个通信业务造成严重的影响。变电站光纤通信误码故障主要会导致继电保护和一些装置的误操作，还会引起图像和声音的错误，甚至会导致远程系统不能正常运行，所以，一旦出现误码故障，很难达到相应通信系统的要求。通过对误码故障进行日常总结和分析，采取行之有效的方法进行故障处理，提高整体工作效率，具有很重要的意义。
1误码性能分析
误码率是传输数据通信信号的重要质量指标，由误码的码元数和传输码元总数相比得到，误码一般和测试的时间长短有关系，也和传输码的速度有很大的关系，此外，误码率一般进行线性积累，误码率和中继段程正相关。通常情况下，在信号进行传输的过程中，数据信号电压很容易产生衰变，从而导致信号破坏。此外，如果具有噪音、脉冲信号或者通信设备信号不稳定等，都会导致误码产生。特殊的，对于光缆传输系统，由于信号传输过程设计到信号的检测等相关问题，所以，误码的产生和噪声干扰有很大的关系，会直接对信号的处理过程产生很大的影响。通常情况下，误码呈现随机状和零星状，其主要是由热噪声和量子噪声引起的。如果采取场效应，能够很好的降低热效应，所以，误码一般是由量子噪声引起的。如果通信业务不同，误码带来的后果就不一样。在进行数据通信的过程中，由于数据本身的严密性，所以一定要保证数据的精确性，不允许任何一个数据块比特错误。误码引起的图像错误一般包括以下两种：①误码故障影响图像的质量，但是此时可以和电视处于同步状态，从而导致其故障；②误码故障导致伴音出现错误，但是此时不能和电视处于同步状态。
2变电站光纤通信误码故障
随着科学技术的不断发展，光缆逐渐普及开来，而通信系统的整体结构不断加大，所涉及业务也不断加大起来。目前，光纤通信系统主要由线路部分，连接设备，接口设备以及相应的配线架和光缆构成。但是由于导致误码故障的原因很多，所以，需要深入进一步分析。光纤通信产生误码故障主要是由于电腐蚀或者外力破坏导致的。架空的光缆平时很难受到外力的影响，然而在管道的光缆却很容易受到外力的干扰。相关部门在进行施工的过程中，光缆运行一般会带来很大的风险。从另外一方面讲，架空光缆很容易发生电腐蚀，电腐蚀一般分为两种情况。第一种情况就是电腐蚀导致光缆的外面受到损坏，使其整体强度大大减少，从而渗透到光纤内部，影响其承受相应的应力，如果受到的应力过大，很容易出现损伤；另一方面，如果电腐蚀的持续时间相对来说比较长，不但会破坏光缆的表面，还会对其内部的纤芯产生很大的影响，甚至导致光纤中断。SDH设备产生误码主要是由于以下几个原因：①光纤线路的长度不能满足功率的要求，从而使得功率不稳定，出现过强或过弱的情况，造成这种现象的原因很多，比如在光纤设备运行期间进行线路改造等，另外一方面主要是由于光纤线路和相应的光板设备不匹配等。②如果光板运行的时间相对来说比较长，很容易出现老化现象，从而导致功率不稳定，导致信号接收失败或者灵敏度降低。另外如果交叉板出现问题，很容易导致光电信号无法正常运行，从而很难进行交叉传输。③如果一些设备的网管参数设置不合理，很容易业务的迂回路径减少，另外，如果时间抽取设置不一致，很难进行监管。另外，如果设备的接地情况不好或者具有干扰源，散热不好导致设备运行温度过高，或者一些设备操作人员操作不当，都会都会导致误码故障。所以，要选择一定的误码监控手段协助。一些接口设备也很容易导致误码故障，主要原因包括以下几个方面：板件故障导致误码故障；网管参数如果设置不合理，也很容易导致故障，另外，一些设备人员不合理的操作过程，也很容易导致误码故障。一些光电连接器件发生误码故障的主要原因是由于：连接器件运行时间相对来说比较长，灰尘污染比较严重，从而使得光信号传输发生异常现象，另外，如果一些器件老化比较严重，也会导致光信号传输异常。配线架线的质量对光电连接器件也会产生很大的影响。另外，如果光纤的弯曲半径相对来说比较小，从而导致其质量不佳，也会产生相应的误码故障。
3变电站光纤通信误码故障解决措施
变电站光通信系统按照调制方式的不同，一般可以分为两种：①直接强度调制系统；②外差系统。前者主要是利用电信号对其进行直接的调制，能够直接进行检测。后者主要是发送端电信号对光信号进行调制，通常的光缆线路维护主要进行集中维护，建立起保护中心，并设立一定的设备值班人员，避免造成故障，另外要保证设备工作条件处于规定允许的范围之内，光纤不能进行小角度的弯折，并且不能经常打开。在进行光接信号处理时，一定要注意相应端面的清洁，避免端口对眼，还要禁止挪用一些专用设备，并在操作的时候，带上防静电装置，并把设备进行接地处理。相关工作人员要及时的对一些系统故障进行相应的处理，一旦出现故障警示现象，要利用相应的系统及时进行定位，并对故障原因进行认真分析，在最短的时间内排除故障。由于盘一般采用大规模集成电路的形式，所以必须采取相应的专用器件和仪表，并进行换盘处理。在进行换盘操作的过程中，一定要进行防静电装置操作。对于光纤线路误码故障，其处理步骤一般包括以下几种：①充分利用SDH设备的警示信息。由于线路的报警系统比较少，一般都是通过SDH设备的网管系统线路来进行反映。所以要充分了解变电站光纤通信设备和其他一些设备的关系，对其相应的节点位置、业务量以及流向进行相应的统计工作，并能够对报警信息进行初步判断，提升自身经验。②初步判断以后，要采取正确的手段对其进行故障分析，了解各种测试手段，正确使用仪表。通常比较常用的仪表主要包括OTDR，它能够很快的发现故障点，大大减少了时间。另外，在进行故障分析操作时，要进行相应的设备资料查询，从而保证能够及时发现问题并解决。另外，还可以设置一系列的误码检测手段，并利用LCT系统进行误码检测评估，从而保证其运行质量并进行相应的测试，了解实时的性能变化趋势，做到防患于未然。现在比较流行的技术中，主要是使用奇偶校检的方式来判断是否发生误码故障，但是对于SDH系统，只能进行校检却不能进行纠错，对于一些比较离散的误码，由于具有其检测率一般情况下比较大，所以检测的准确度相对来说比较高，但是如果出现大量误码，那么很多情况就不能进行检测。另外，还要注意相关线路板的误码报警，以便及时发现故障。如果设备接地比较差，很容易引起误码，所以，一般通过电阻的大小来判断接地情况的好坏。如果接地不好，会导致滑码的出现，从而使业务完全中断。时间长了如果不能及时发现问题，会导致很多怪异现象。
4结语
本文主要讲述了变电站光纤通信系统的误码故障及其解决措施，对其相应的维护维修办法进行了总结。主要讲述了误码的定义、相关性能参数，为误码故障分析提供了理论支持。随着光纤通信系统的不断壮大和扩展，其误码故障来自很多方面，因此，要及时的对其进行分析总结，不断变换相应的光纤模式来进行维护和处理，运用全局的思维和观点来考虑问题，并综合运用各种测量工具和方法，并对故障原因进行相应的记录和分析，并进行规律总结，从而在一定程度上保证误码故障的可行性分析。
参考文献
[1]彭粤端.变电站光纤通信误码故障处理办法[D].华南理工大学，2014.
[2]蒋志儒.变电站光纤通信通道误码故障及处理[J].信息通信，2015（12）：222~223.
第6篇：光纤通信的定义范文
[关键词] 高速光纤通信 光纤传输 技术
1.前言
随着光器件和LIC技术的不断发展,有效地利用了光纤的1.3㎛与1.55㎛的低损耗、低色散特性,使565Mbit/s和相当于565Mbit/s及其以下的光纤通信系统得到普及。1987年左右,1.7Gbit/s(美国)、1.6 Gbit/s(旧本)系统也投入实用。
超高速光纤通信的传输方式,除目前广泛应用的光强度调制――直接检波(IM/DD)外,还提出了相干光通信、波分复用、光FDM(光频分复用)及光孤子通信等。由于IM/DD光通信方式简单,调制、解调比较容易,对器件要求比较低,所以在研究速率更高、距离更长的新通信方式的同时,仍在探讨IM/DD的通信潜力。由于近几年来超高速光器件和光电集成器件的研制成功,特别是EDFA(掺饵光纤放大器)的出现,扩大了IM/DD方式的传输能力,在传输速率和传输距离方面,年年取得新进展。从目前发表的实验数据看,传输速率可达到20 Gbit/s以上,传输距离超过1万km(2.5 Gbit/s)。
2.高速光传输的主要技术问题
光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前，高速长距离IM/DD光纤传输系统的基本构成和低速率IM/DD光纤传输系统大致相同。光发送端主要由线路码型变换器和光调制器组成,光接收端由光解调器和线路码型反变换器组成。为了延长传输距离,线路 中途往往采用3R中继器。在低速率IM/DD系统中,用一般的LD或LED光源就能完成光强度调制,用PIN或一般的APD完成光解调。
在Gbit/s级高速传输时,常用的光器件不再适用,要采用高速光发送器件和光接收器件及光外调制器。并且在发送和接收端以及光纤传输线路中,根据需要,应用数量不同的EDFA(掺饵光纤放大器)。高速长距离光纤通信系统的主要技术课题是:(l)克服单模光纤波长色散的影响,这是保证脉冲波形不变形的必要条件;(2)发送信号高功率输出;(3)提高接收灵敏度。具体地说,与以下几项技术有关。
2.1光调制技术
光调制是产生光信号的手段,高速光信号产生方法有两种,一是用载有信息的电信号直接调制单频激光器DFB一LD的光强度,即直接强度调制的方法,一是载有信息的电信号在调制器中完成对激光调制的外部调制的方法。
LD直接强度调制是目前广泛应用的方法。由于激光的产生和调制过程在激光器中同时完成,所以方法简单,设备成本低。但是,速率很高时,随着载流子密度的变化会引起激光器内部折射率的变化。结果光脉冲出现动态光源波长的波动。称这种现象为啁啾。波动的大小,用参数评估,由(n/N)/( g/N)定义,n为折射率,N为载流子密度,g为增益。
在光外调制情况下,激光器产生稳定的大功率激光,而外调制器以低啁啾将它进行调制。目前,有两种光调制器,一种是电子吸收型半导体光调制器,另一种是波导型铌酸锂(LINb3)调制器。前者,利用了In-G aAIAs一InAIAs超晶格中的量子斯塔克效应(Starkeffeot)进行光调制,这种光调制器,值约为1,可实现大约40GHz的高速调制。后者,利用了LINb3的电光效应进行光调制,常用扩钦的Ti:LINb3调制器,性能更好,值约为0.25,调制带宽在20GHz以下。
2.2光解调技术
光解调技术有直接解调和外差解调两种。将光信号变成 电信号的直接检波器件,常用APD和PIN 一PD。前者有倍增特性,接收灵敏度高,但结构复杂,且高速困难,主要是带宽和噪声的问题。为了能高速检波,需要研究新型的APD,这要从减小节电容,降低雪崩上升时间,以及改进结构、材料方面入手。已有报道,采用超晶格薄膜结构,作出10 Gbit/s光通信用APD,能无中继传输100km。
PIN结构简单,加宽频带容易,因无倍增作用,接收灵敏度低。最近几年，由于光纤放大器的出现,PIN 一PD和掺饵光纤放大器组合起来,而构成有光前置放大器的直接检波光接收回路,很适合高速解调。其中光纤放大器承担了接收回路的部分功能,减轻了电子电路的负担,结果可高灵敏接收高速光信号,因此,这一方案受到普遍重视。不过,需要采用低噪声光纤放大器,一般用0.98㎛泵浦EDFA为宜。
2.3 气光放大与光直接中继技术
以EDFA为代表的光放大技术的研制成功,不仅迅速地扩大了 IM―DD通信方式的传输能力,而且对光发送器、光接收器以及光中继器的高速化,具有强大的推动力。目前已完成许多数Gbit/s一100 Gbit/s、传输距离上万km的传输实验[12]。
光放大器包括半导体激光放大器(SLA)、非线性光纤放大器(如拉曼光纤放大器和布里渊光纤放大器)和掺稀土元素的光纤放大器(如l.55㎛EDFA,和1.3㎛PDFFA 一掺错的氟化物光纤放大器)。SLA体积小、耗电量小、便于集成,而EDFA高效率、高增益、低噪声、频带宽与偏振状态无关、容易与传输光纤连接、连接损耗也小。其中 1.55㎛EDFA发展最快,目前市场上已有商品出售。不久将应用于横贯太平洋海底光缆通信系统TPC一5中。而1.3㎛PDF-FA和1.3㎛NDFFA(掺钦氟化物光纤放大器),对于现用的1.3㎛系统扩容很有应用价值。
采用EDFA 的光通信系统的再生中继距离,在传输速率不太高时,由多个光中继放大器的噪声积累决定,霍传输速率高时,由光源的惆啾决定,如图1所示。该图表示在直接强度调制和外部调制的两种色散限制情况下,再生中继距离和传输速率的关系。
图1 在有1R中继器的光通信系统中
再生中继距离和传输速率的关系
2.4光纤色散补偿技术
单模光纤的波长色散会产生波形失真,为减少它的影响,常用单频激光器和零色散位移单模光纤,并且使光源的中心波长与光纤的零色散波长一致。在低速率传输时,这种方法减小色散影响有效,但在高速率传
输时,因光源波长惆啾,经光纤传输,光脉冲变形严重,就需要开发研制低值的激光器。即使这样,色散影响也不能忽视。克服光色散影响,目前,主要提出了三种色散补偿方法:
（1）在光发送端对光源加预碉啾;
（2）在光接收器件前,插入与光纤传输线路色散特性相反的光均衡器件;
（3）使光纤传输线路总的色散值在工作波长上基本为零。
3.结语
第7篇：光纤通信的定义范文
关键词：计算机网络；有线通信；应用
1计算机网络技术简述
1.1定义
计算机网络狭义上就是实现计算机访问互联网，完成资源共享、资源处理等相关工作等环节组织一起来的结构。从广义上看，就是计算机参与的能够形成统一结构的事物。对于计算机网络而言，其核心就是通信协议，这是实现通信资源、资源子网以及网络操作系统之间的信息传递的重要介质。对于通信协议而言，实际上就是一种信息交换的规范，其通过统一化的形式来实现网络信息传输中的效率提升，从而以优化和规范通信过程。
1.2基本功能和分类
从当前的应用情况来看，计算机网络主要实现的功能业务涵盖了资源共享、数据通信以及资源配置和收集管理，从而实现整体系统的有效组织和运行。对此当前形成了形式各异，种类丰富的结构体系。根据网络拓扑结构划分可分为星型结构、总线型结构、环形结构、树状型结构、网状型解耦股、混合型结构以及蜂窝形结构。而根据网络传输距离和网络规模可分为局域网、城域网、广域网等类别。而根据交换组网方式则可以分为线路交换网、报文交换网以及分组交换网。此外根据信息传输介质可以分为无线网络和有线网络。好组合则是本文研究的类别。
2有线通信工程的在计算机网络中的应用价值
2.1有效提高进度、投资管理水平
有线通信工程中，合理采用计算机网络技术，有助于实现对整体业务管控，并且能够根据设定规定开启管理工作，其不会受到空间的影响。此外由于网络传递的时效性和精准性，能够推动业务开展中和需求投资人等能够实现频繁的互动，以此能够实现高质量的投资过程，实现投资水平的提升。此外也有助于管理人员在时效反馈中及时调整策略，以此推动项目质量管控进程。总而言之，在计算机网络的支持下，有线通信工程质量管理时效性和精准性得到提升，由此优化项目管控质量水准。
2.2统一化信息沟通平台
计算机网络的引入能够在有线通信工程中搭建一个日臻完善的虚拟世界，这个世界的两端都是实际上存在的人，而其中复杂的联系的交织则是计算机网络需要表达的事务，即为沟通。沟通是否顺畅对项目工程开展代价大小有着直接影响，因此需要在这一世界中形成一定的平台，通过平台来实现统一信息交流，比如一些公用数据的分享等，以此减少管理工作的周转环节，降低沟通成本，实现项目工程的科学化管理。
3计算机网络在有线通信工程中的应用
3.1EPON以太网无源光网络
EPON技术实际上是一种以光纤为传输介质的网络接入技术，其主要由光路终端、光网络单元及分路器等通过树状拓扑结构进行连接。在这一结构中，光路终端在中心位置，执行信息调配功能和数据流量监管功能。当前EPON主要由以太网和PON技术组成，这种设计能够充分结合二者的优势，促进成本控制和技术扩展性能提升。对于该技术而言，在实际应用中对应着不同的布置方式，如将光路终端设置与室内还是室外、大机房或是小机房等都需要根据实际情况进行分析，从而以实现科学化设计，如图1所示。
3.2波分复用技术
波分复用技术实际上就是在信息传输过程中，将各种信号采用不同波段的激光进行调整，并通过正交化的方法实现同时传输，在解调阶段采用逆向求解方法来实现问题的优化管理，从而提升信息传输效率。类似的在通信系统中复用技术具有非常广泛的应用，比如实现时间复用，频率复用以及用户复用等，其目的都在于提升通信效率。当前有线网络已经转变为了光纤网络，这种复用实际上将需要同时传输的数据流进行不同波段的光调制，从而采用类似于无线传输中的方式来优化。
3.3软交换技术
软交换技术是一种涉及通信网络的底层硬件和上层操作系统之间的多形式同步通信技术，其能够提升信息的时效性和精准传输等相关性能，并为有线通信工程的运行提供可靠化的操作平台。当然在通信系统相比目前应用的计算机网络技术相比较而言，具有更高的扩展性和开放共享性，并且能够满足有线通信工程高效率以及稳定传输的基本通信要求。此外该技术具有很高的独立性，能够很好地对安全隐患的隔离，从而以提升整体执行的安全性能。
3.4光纤通信传输技术
光纤通信传输技术是现阶段在有线通信环节应用最为广泛的技术，其以光纤为介质，将携带信息的电信号通过光电转化期，转变为激光光束，然后在接收端将光束转变为电信号，从而实现数据的高效传输过程。实际上激光光束的光束大大提升信息的稳定性，能够避免由于设备带来的扰动，此外容量大，能够同时传输高容量信号，因此其对应的数据传输性能够极好，根据相关实践统计可知，这种通信方式的数据传输速度超过传统数据传输速率的15倍，因而具有非常显著的应用价值。对于光纤通信技术而言，其本身具备很好的传输性能，尤其是在数据容量效率、传输距离以及建设成本上代价小。鉴于其如此强大的优势，目前世界各国的国家主管网络基本上都采用光纤通信技术，由此实现信息传输性能的显著提升。当然根据光纤通信技术在大量的应用中可知，光纤通信技术的应用不仅能使各类问题得到完美的解决，并且很好地提升了网络通信的水平。
第8篇：光纤通信的定义范文
关键词：光通信 光耦合 前置EDFA
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0060-02
传统的光-电-光再生中继器有许多缺点，首先，通信设备很复杂，系统的稳定性和可靠性不高。其次，传输容量受到一定的限制。空间光通信因其容量大、抗干扰能力强、保密性好等特点来越得到各国的重视，在多种通信平台上得到应用。然而在恶劣的天气情况，会对无线光通信系统的传播信号产生衰耗作用，光放大器的出现解决了光通信系统中的条件限制。本文将着重研究如何高容量高速率低噪声低功耗的传输信号，并且使接收端容易接收信号。
1 光放大器的选择
光放大器一共有3种，利用稀土掺杂的光纤放大器，利用半导体制作的半导体光放大器，利用光纤非线性效应制作的非线性光纤放大器，表1是3种光放大器的各种特点。
通过上表的观察我们可以发现半导体放大器SOA明显不符合我们的要求，与光耦合很差，偏振大，噪声大，而且稳定性也不好。图表中拉曼放大器和掺稀土放大器各项指标基本相同，但是光纤拉曼放大器的泵浦要求高能量输出（500 MW），拉曼散射增益具有偏振依赖性，而掺稀土放大器中的掺铒放大（EDFA）解决了系统容量提高的最大的限制光损耗补偿了光纤本身的损耗，使长距离传输成为可能，大大增加了功率预算的冗余，且工作频带正处于光纤损耗最低处（1525～1565 nm）；频带宽，可以对多路信号同时放大-波分复用；对数据率/格式透明，系统升级成本低；增益高（>40 dB）、输出功率大（>30 dBm）、噪声低（4～5 dB）；全光纤结构，与光纤系统兼容；增益与信号偏振态无关，故稳定性好；所需的泵浦功率低（数十毫瓦），而且EDFA其低噪声的特点，也适合作为前置放大器，使其灵敏提高10～20 dB，使光信号与光纤耦合之前得到放大，并降低噪声。
2 光放大器对灵敏度的影响
在OOK调制的数字光通信系统，灵敏度可用下式计算：
对于误码率为10-9，要求Q=6，对于误码率为10-7，要求Q=5.2。对于1.25Gbps的通信系统，若采用为0.5 nm的光滤波器，灵敏度就可以达到-46dB，而一般的APD接收机，灵敏度只能达到-38 dBm左右，光放大接收机灵敏度比APD接收机可提高8 dB。如再采用纠错编码，要求的Q值还可降低，灵敏度可达到-50 dBm。减小光滤波器的带宽，灵敏度会提高，最佳的光滤波器带宽B0为电滤波器带。
3 空间光与光纤耦合分析
光纤分为单模光纤和多模光纤，由于拟建立的实验平台所采用的为单模光纤，所以仅仅考虑空间光与单模光纤之间的耦合问题，不考虑多模光纤。由于单模光纤的纤芯直径很小，光纤只传输与光纤轴方向一致的光线通过，光波在光纤中传播要遵从麦克斯韦方程组，还要满足光纤的边界条件。因此根据波动方程、麦克斯韦方程组、边界条件可以推导出定义为归一化截止频率的表达其中r为光纤的纤芯半径；λ为光纤的工作波长；n1为光纤纤芯的折射率，n2为包层的折射率；k0为真空中的波数；Δ为光纤的相对折射率差。从式（2）中可以看出，对于给定光纤，存在一个临界波长λc，当λλc时，是单模传输，这个临界波长λc成为截止波长。由此可得：
空间光经过接收光学系统的汇聚后，在后焦面上形成艾里斑衍射图样，耦合的基本原理就是艾里斑模场与单模光纤模场之间的模式匹配。
耦合效率定义为耦合进单模光纤中的光功率Pc与聚焦平面上接收的光功率Pa之比：
根据Parseval定理，可得入射光瞳面上η为：
其中Ei为入瞳面入射光场，因为单模光纤模场可以近似为高斯分布，所以不Ef为单模光纤模场反向传输到入射光瞳面时的模场分布仍然具有高斯形式：
耦合效率与β的关系是，当β=1.1209时，式（9）取得极大值，得最大耦合效率ηmax=81.45%，耦合损耗约0.9dB，这是平面光波到单模光纤耦合所能得到的最大耦合效率，考虑光纤端面的菲涅耳反射损耗（3.66%），则最大耦合效率为77.79%。
4 实验及结果分析
按照搭建完系统，还得进一步精确它的位置，由于试验所需要的是1550 nm波段的光是不可见光，所以需要先用800 nm可见红激光源入射光学组件，进行粗调，安排好各光学组件之间的位置。然后换用1550波段的激光，进行精确调整，当有光信号进入光纤后，用光功率计测量耦合前的功率W1，再关掉激光，从光电转换器处获得耦合入光纤的背景光强W2。然后运用计算机进行光栅扫描，然后再进行跟踪，找到其中的最大值，并计算出耦合效率。再次进行一次光栅扫描，得到的耦合效率值对应光纤发生横向偏移时的值。当用单模光纤进行实验时，实验获得的最大耦合效率值为61.3%。
5 结语
本文介绍一种基于前置光放大器的空间光接收的设计方案，对空间光耦合到单模光纤的耦合率进行了分析，激光通信技术具有保密性好，组网方便，通信容量大，小巧轻便，功耗低等一系列优点，所以如何能够更好的提高光与光纤的耦合率，在未来的光纤通信中显得更加的重要，也是当今光纤通信的发展趋势。
参考文献
[1] 高皓.空间光到光纤的耦合及在光前置放大系统中的应用[D].电子科技大学，2007.
第9篇：光纤通信的定义范文
关键词: 《光纤通信》多媒体教学教学研究
一、引言
目前,随着信息技术和现代教育技术的进步,以多媒体技术和计算机网络技术为基础的信息化技术正极大地改变着我们的思维方式与教学方式,促使教育越来越走向网络化、国际化和个性化。与传统的教学相比,多媒体信息具有图、文、声并茂及动画效果的特点,将其引入教学过程,作为辅助教学手段,可使抽象的内容形象化,弥补传统教学方式在直观性、立体感及动态效果方面的不足,能有效地激发学生的学习兴趣;同时还能增大课堂教学容量,提高教学质量。其中,Flash在多媒体教学课件的制作中扮演着重要的角色。与其它软件相比,用Flash制作动画,效果多样,形象逼真,图像可任意放大或缩小,不易失真,图像和声音配合紧密[1]。
《光纤通信》是我校工程学院电子系电子信息工程、通信工程专业开设的一门专业选修课,总学时为32学时,26学时课堂理论教学,6学时实验教学。主要讲授光纤通信基本概念;几何光学方法和波动理论分析光纤的传输原理;光纤色散、光纤损耗及光纤非线性光学效应;通信用的光器件;光发射机、光接收机;数字光纤通信系统;光纤通信新技术(光纤放大器、光波分复用)。笔者结合《光纤通信》Flash多媒体课件,介绍在教学过程中的一些体会。
二、利用多媒体课件增大教学信息量
多媒体课件的载体,除文字外,还有声音、图像与图形、动画与视频等多种媒体。在课件的制作中充分运用这些媒体,可有效弥补传统教学方式中的信息量不足、内容陈旧、手段落后等缺陷。例如,本课程第一章在介绍光纤发展史的时候,我们充分利用美国康宁公司网站[2]等网上资源制作flash课件,使以往教学过程中枯燥无味的光纤发展史生动清晰地展示在学生面前,极大提高了学生的学习光纤通信技术的兴趣。图1展示了本课件中介绍光纤发展史的一页,该页来自美国康宁公司网站。又如,在第二章介绍光纤的结构之前,给学生展示光纤的照片,让学生对光纤有一个感性认识。图2就是课件中的光纤照片。
图1光纤的发展史
图2光纤的照片
三、发挥多媒体的视听优势提高教学效果
教育心理学研究表明:在人获取的外界信息中,83%来自视觉,11%来自听觉,35%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉[3]。显然,视觉、听觉是获取信息最可取的方法。因此在课件的设计中,教师发挥多媒体的视觉优势,通过动静的配合、色彩的和谐调配、突出概念的特征等方法,可使枯燥的内容变得生动、活泼、吸引学生的注意力,从而提高教学效果。
例如,光源发光机理中能级跃迁这一小节有自发辐射、受激辐射和光吸收这三个概念。处于低能级E1上的粒子,在一个能量为hv=E2-E1的外来光子作用下,粒子吸收外来光子的能量,从低能级E1跃迁到高能级E2,这个过程称为光吸收。处于激发态的粒子是不稳定的,在没有外界刺激的条件下,也会自发的从高能级E2跃迁到低能级E1,同时发射出一个能量为hv=E2-E1的光子,这个过程称为自发辐射。处于高能级E2上的粒子,在一个能量为hv=E2-E1的外来光子刺激下,粒子吸收外来光子的能量,从高能级E2跃迁到低能级E1,同时辐射出一个能量为hv=E2-E1的光子,这个过程是在外界条件刺激下产生的,因而称为受激辐射。这三个概念分别定义了光与物质相互作用的三个过程,是光源发光的物理基础。用传统的方法来讲授这些内容时,学生可能只得到抽象的概念,如果将这三个过程做成多媒体动画,在课堂上演示,则既能让学生易于理解,又能减轻教师讲授的难度,可谓一举两得。图3是其中“受激辐射”动画演示过程的截图。
APD雪崩光电二极管的雪崩现象是一个教学重点。雪崩现象可以这样给学生解释:当PN结上加较高的反向电压时,耗尽层电压很强,其中的载流子得到加速,获得很大的动能。它们与半导体晶格碰撞,将束缚在价带中的电子激发到导带,这样就产生了新的电子-空穴对,这种现象叫碰撞电离。碰撞电离的反复循环使得耗尽层中的载流子数急剧增加,电流也增大,这就是雪崩现象。如果这样平铺直述地讲给学生听,恐怕大多数学生无法理解雪崩现象。其主要原因有两个,其一,雪崩光电二极管的内部结构比较复杂,各个部分的功能和作用不易掌握;其二,碰撞电离这个物理概念不易理解。我们采用Flas的形式,将整个雪崩现象的过程在课堂上演示,使雪崩光电二极管的结构,结构内部电场强度分布状况,以及碰撞电离的过程等知识点易于被学生理解和掌握。
四、多媒体课件设计与应用中注意的问题
多媒体课件作为教学辅助手段引入课堂教学,使教学模式、内容和形式、课堂教学结构以至教育思想和观念都发生了重大的变化。但如若设计、使用不合理,就不能收到预期的效果,甚至有可能适得其反。因此,多媒体课件的设计和应用时应注意以下几个问题。
1.多媒体课件要紧扣教学大纲。课件制作的目的主要用于教学。因此,课件的设计应该紧扣教学大纲,选题恰当,做到突出重点、分散难点、深入浅出,使学生易于接受。我们的选题基本是按照目前运用的电子信息工程和通信工程专业光纤通信教学大纲进行的,主要包括光纤结构和特性,光源和光发射机,光检测器和光接收机,以及光纤通信系统及新技术等几个部分。因此,在制作课件前要找出每一部分的重点,进行解析,针对学生的实际情况,把难点进行分散,启发学生积极思维,使学生易于理解。
2.多媒体课件设计要科学规范。首先应该内容正确,术语标准,概念清楚。语言文字运用要简洁、规范。对问题的阐述,应该准确,逻辑严谨,具有科学性。
3.多媒体课件的版面设计要简洁大方[4]。表现形式在突出主要特征的前提下,要富有特色,力求避免使用过于新奇的背景或陪衬转移学生的注意力,导致喧宾夺主。
4.课件的界面持续与转换时间要适当。课件的设计与应用,基本上代替了板书,要使学生在课堂上边看、边听、边记,就要求课件的界面持续与转换时间要适当。倘若节奏太快,会导致学生的思路跟不上、不连续,久而久之,则会挫伤学生学习的积极性,影响教学效果。
五、结语
《光纤通信》多媒体课件已经应用于教学实践中,取得了较好的教学效果。我们认为,注重课件制作期脚本内容的选材,设计思想与学习心理相结合,界面与动画的构思创意与认知规律相结合,方可使课件的内容与形式达到完善的结合。应用课件需注意根据课堂环境,因地制宜地发挥其作用。
参考文献:
[1]毕靖,张琨,成晓静.Flash CS3中文版从入门到精通[M].北京:电子工业出版社,2008.
[2]省略/index.aspx.
