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首先,电力光纤通信网络最优路线选择的技术要求较为严格,为了推动电力光纤通信网络最优路线选择的有序实施,需要遵循一定的原则,要使通信网络在能够满足电网管理业务需求的基础上,增强先进性和科学性,兼顾电力光纤通信网络所经地区的经济和需求,尽量减少电力光纤通信网络路径选择成本,保障网络的安全性。其次,电力光纤通信网络最优路线选择的技术要求较高,需要组建专业的技术管理团队来加以控制和规范,电力光纤通信网络最优路线的选取应该结合所经过地区的具体情况组织电力光纤通信网络,设置光纤节点,包括中继段的确定和机房选址,要合理确定光纤容量、合理分配纤芯,此外光纤线路的敷设及安装,包括杆路建筑、架空、管道、直埋、室内光纤和水底光纤的设计,光纤线路的防护设计,包括障碍处理和环境因素的防护措施,种种工作都需要专业化的技术管理团队。
2电力光纤通信网络最优路线选择
2.1电力光纤通信路由选择
尽量选取最短捷的直线路径,减少角杆,以增加杆路的稳固性;应尽量选取较为平坦的地段,减少长杆档建筑;尽量避开强电线路和雷害严重地段;尽量避开采矿区、射击场和鸟害严重地段;尽量避开风沙、冰凌严重等自然条件恶劣区域;尽量避免穿越森林和经济林区;长途光缆尽量避免通过人烟稠密的村镇。电力光纤通信网络最优路线选择尽量避免传输网络中的光缆同路由问题;核心层光缆不必穿越繁华街道,而应选取比较稳定的街道;核心层光缆尽量避免在城域合建管道内穿放;接入层光缆尽量穿越业务密集区的中心线;应考虑管道的可利用度问题,尽量避开管孔紧张的地段,必要时可以选取迂回路由。尽量避免与电力线、避雷线、暖气管等管线交叉或接近;路由按水平或垂直方向选取,以便施工维护;充分考虑建筑和环境的整齐美观,优先选择建筑物背面或侧面;避免选取与日常生活或生产相互影响的地方;小区内光缆应做好网络规划,保证结构合理,避免过多设置接头或用户引入光缆过长。
2.2电力光纤通信网络最优路线选
工程设计时,应考虑光缆线路在整个网络中的地位,确定光缆的安全等级,从而为选取敷设方式确定基本原则。另外,应根据现场实际情况选取较安全的敷设方式,避免选取近期可能危及光缆线路安全的敷设方式。总体而言,直埋方式比架空方式安全,管道方式比直埋方式安全。但很多实际情况下可能恰恰相反,工程设计时特别注意。各种方式的投资差异很大,架空、直埋和新建管道敷设光缆的费用基本是逐次翻番的比例关系,多数情况下可能更高。所以经济性也是选取敷设方式时不可忽略的一个重要原则。灵活性可以从两个方面解释。一个是指在某一确定路段,考虑问题的侧重点不同,敷设方式的选取结果可能也不相同,设计时可以与建设单位具体协商。另一个方面是指在整个光缆路由上,应灵活运用各种适合的敷设方式,在保证可行性、安全性、经济性原则的前提下选择最佳方案,但也不宜过于频繁地变换敷设方式。光缆线路工程的实施通常情况下是新路由的开拓,所以选取敷设方式时应充分考虑各种敷设方式对线路工程的可扩容能力。
3小结
【关键词】光纤通信技术发展现状未来态势探究
我国对光纤的技术的应用已经超过20多年,光纤通信技术有着低污染、大容量、小体积、抗干扰等许多优点,深受通信业内人士的青睐。当前,光纤技术在邮电、部队、广播等各个领域都有广泛的应用。虽然我国在光纤通信的技术上取得了较大的进步,但是,仍然存在许多急需改进的地方,本文对光纤技术进行深入的探究,以便于我国光纤技术更好的发展。
一、光纤通信技术的发展现状
1.光纤接入技术在通信技术中的应用。作为一个新的通信技术,光纤接入技术正在逐步的应用于通信技术,光纤接入技术的广泛应用可以实现信息传输的高速化,进一步的满足用户对于信息传输速度的要求。光纤接入技术主要包括用户接入端和宽度传输端两个部分,在这两个组成部分中用户接入端处于主导地位,光纤用户作为宽带连接的最后一个部分,其主要的任务是接入全光,使用户的宽带资源不受到限制。2.波分复用技术在通信中的应用。波分复用技术的最大优点是对单模光纤进行有效的运用,保证互联网使用者所得到的宽带使用的资源最为丰富,根据每一个不同波长和频率光学信号,波分复用技术可以有效的将光纤窗口变为一个个不受其他信号影响通信通道,将波分复用器设置在信号的发射端,集中发生所有信号,最后波分复用器再将光纤管道中的不同波长的光波进行分离。从20世纪末期波分复用技术以其独特的传输容量大的优点,被通信技术广泛的应用。3.相干光通信技术的广泛应用。相干光通信技术作为通信技术的研究热点,其优点是通过对光波增加了混频和本真光源,大大的提高了用户接收通信信号的灵敏度,相干光通信技术对光波的长度选择的效率突出,所以,其在波分复用技术中发挥着重要的作用,在当前的光纤通信技术中具有广泛的运用。4.通信光缆广泛的被电力系统运用。光和电自从以来就是相互依赖,相互辅助的。光纤和电缆都可以通过技术手段成为介质,光缆通过特殊技术的处理可以成为无金属性质的全介质,这种全介质在光纤通信中有着无可替代的作用。全介质光缆一般分为两种,一种是缠绕式结构,主要用于在空中进行相关电力资源的运输,大多数应于电力输入中,另一种是全电式自承式,其具有广泛的利用范围,在我国的电力输入中使用范围较大,市场对全电式自承式的需求量较大。
二、光纤通信技术的未来发展趋势
1.光纤通信未来向着长距离、大容量趋势发展。今年来除了对波分复用技术不断地研究以为,光纤通信技术人员也在加大对光时分复用的研究,光时分复用技术与波分复用技术的应用原理存在较大的差别,其主要是对单信道的传播速率的提高,实现传输容量的增大。未来的通信技术的主要研究方向是通过对波分复用技术以及光时复用技术的综合利用,对传输信号容量进一步加大,以便于更好的满足用户的需求。2.未来光纤通信实现全光化。目前的通信节点间已经实现了全光网,但是在整个网络节点处仍然使用电器件,对目前干信总容量的全面提高起到限制和阻碍作用,所以,全光化将是未来光纤通信的重要研究方向。用光节点代替传统的电节点,信息的传输一直以光信号作为载体进行交换和传递,改变了传统信号交换模式,用波长代替比特进行用户信息处理。互联网络信号传输具有可靠性、开放性、透明性等优点,可以给用户提供超大的信息量,更加迅速的信息传递速度以及灵活多变的网组,在不用安装处理设备和交换器的前提下简单的实现节点的增加。3.未来光纤通信技术,光电子器逐步实现集成化。随着科学技术的不断发展,电子器已经实现集成化的目标,正如电子器集成化一样,未来光电子器也将逐步实现集成化,当前研究热点的平面光波导线路就是光电子集成的载体,它既可以将光电子器进行组装,也可以自身集成为一个光电子器。随着光纤通信的不断进步,光电子集成技术也在不断发展,并取得了一定的成绩,随着相关难题的不断攻克,未来光纤通信技术实现光电子器集成化指日可待。
光纤通信技术作为一个国家科技水平的重要指标,在未来的通信技术中地位将会越来越突出,世界各国也都加强对光纤通信技术的研究。我国要结合自身发展的实际情况,不断地学习外国先进技术水平,加强对相关难题的攻克,争取为人民输送容量更大,速度更快的通信。
参考文献
[1]杨帅.刍议光纤通信技术的发展现状及前景[J],城市建设理论研究,2013,(3)
【关键词】光缆光纤通信技术;现状;发展趋势
1引言
当前,光纤通信技术在实际运用中具有良好的发展空间,被誉为最有前途的通信技术之一,现代化通信支柱的地位非它莫属,光纤通信技术也被称为信息技术革命的重要标志之一。如今,信息量如天上繁星不可胜数且复杂多变,光纤通信技术已被人们当成主要的传输媒介,对于信息网架构的整体面貌具有深刻的影响。光纤通信技术在当今信息社会发挥无比伦比的作用,前程似锦。本文主要对光纤通信在我国发展的现状及其具体的发展趋势做具体阐述[1]。
2光纤通信的概况
提出具有低损耗特点的光纤能够被应用于通信领域中,从而由此打开光纤通信领域的大门的时间是1966年,美籍华人高馄与霍克哈姆对此,由此光纤通信技术越来越被人们所重视。光纤通信技术的开始阶段是在1970年,美国康宁公司首次研制出光纤,其损耗为20dB/km。光纤通信的载波是1014Hz的光波,传输媒质为光纤。光纤通信因为它具有低损耗和传输频带宽以及容量大的优点,而且其具有体积小和重量轻以及抗电磁干扰强等众多优点,因此被众人所喜爱。
3光纤通信技术发展的现状
3.1波分复用技术
以能获得较多的宽带资源为目标,波分复用技术通过对单模光纤低损耗区进行充分利用,最终效果明显。光纤的低损耗窗口具有多个信道,它的划分是根据每一信道光波的波长来达到划分的目的。光波是信号的载波,在发送端应用合波器的方式来合并规格各异的信号光载波,一根光纤中就合并规格各异的信号光载波,以这种方式进行信号传输。在接收端口,应用分波器对其进行区分,由一根光纤变为多根光纤。除了在光纤非线性时的情况下,因为不同波长的光载波信号可以当作是相互独立单独存在的个体,因而一根光纤中能够实现多渠道光信号的复用传输的目的。
3.2光纤接入技术
光纤接人网技术,其意义和价值非常重大,它也被称为信息高速公路的“最后一公里”。如果要达到信息高速传输,且要满足更多受众需求的目的,其宽带具有主干传输网络是重要环节,但用户接人部分更是关键的部分。光纤接人网技术,其信息传输达到高速化。在光纤宽带接入过程中,因光纤到达不同的位置,其应用也有很多种类,例如FTTB、FTTC和FTTCab以及FTTH等应用。这些应用被称作为FTTx。光纤到户,其简称为FTTH,FTTH是光纤宽带接入的最终方式。FTTH提供全光的接入,所以,对光纤的宽带特性加以充分利用,从而满足受众不受限制的带宽要求,对于宽带接入的需求也可以充分满足。当前,国内可以向受众提供FE或GE两种宽带,它可以很好地满足大中型企业用户。因此,这种接入方式比较理想[3]。
4光纤通信技术的发展趋势
随着社会的发展,人们对于光纤通信的要求也越来越高,其超高速度和超大容量以及超长距离传输就是人们对光纤通信技术所追求的具体目标,全光网络更是人们所持之以恒追求的目标。1)传输技术波分复用技术能够满足超大容量与超长距离传输的要求,对于光纤传输系统的传输容量具有巨大的提高,在将来的跨海光传输系统中应用前景更加广阔。这些年,波分复用系统取得了较快的发展,当前的1.6Tbit/WDM系统被广泛应用在商用领域,在此过程中全光传输距离扩展幅度也较高。提升传输容量,采取光时分复用,也是应用OTDM技术的一种很好的办法,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数。这种方式可以明显提高传输容量,而且这种方法合理科学。以提高单信道速率的理念,提高传输容量,这种理念与现实相符,这同时也是OTDM技术的主要内容,OTDM技术最终实现的单信道最高速率较普通速率高达640Gbit/s。2)单通过OTDM与WDM对光通信系统的容量提高,传输容量毕竟有限,另外一种方式是对OTDM信号进行波分复用,最终对传输容量会有较大幅度的提高。应用偏振复用,简称为PDM技术,其对于减弱相邻信道的相互作用所取得的效果显著,见效快。主要是因为在超高速通信系统的基础上,归零(RZ)编码信号没有较大的占用空间,其对于色散管理分布的要求在一定程度上会有所降低,而且在对光纤的非线性情况下,光纤的偏振模色散中,RZ编码方式具有较强的适应能力,所以,超大容量WDM/OTDM通信系统所使用的传输方式一般都是RZ编码。WDM/OTDM混合传输系统在系统本身就可以找到需要解决的关键技术[4]。3)光孤子通信。光孤子与其他光脉冲相比较,它的存在较为特殊,例如ps数量级的超短光脉冲就是较为特殊的例子。光纤的反常色散区,光孤子就存在这种区域之中,群速度色散和非线性效应互相平衡,光纤进行传输时需要长距离传输,波形与速度没有变化。光孤子通信技术,对光孤子加以利用,把光孤子作为载体,通信过程中可以实现长距离无畸变的通信,如果其在零误码的状况下,其传输的信息距离非常遥远。4)全光网络。它是人们一直所追求的信号传输方式,它所要解决的技术问题是以光节点来代替电节点。可想而知,其节点之间也是全光化的,信息在进行传输时,信号在进行互相交换时,在运行的过程中它是以光的形式在进行的,用户应用交换机对信息进行处理操作的过程中,按比特运行的这种方式已不存在全光网络中,它的路由是由波长所决定的。在传统的光网络中,节点间以全光化的形式存在,虽然已被实现,网络结点处却一直采用电器件,对于当前通信网干线总容量的继续提高有所限制,因此如何实现真正的全光网越来越被人们所关注。
5结束语
光通信技术对于信息技术具有支柱性作用,虽然在发展路程中会有许多难走的路,但它是通信领域发展的必然趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信更是将来通信领域的王者。人们所追求的全光网络目标的脚步也会越来越近。
参考文献
[1]于虹霞.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012(8):107.
【关键词】 光纤通信技术 铁路通信 应用
光纤通信技术在现代通信中脱颖而出,在很大程度上加快了传播的速度,使其通信技术发生了质的飞跃。光纤技术在技术方面得到了提高,使其应用的范围更加广泛,应用到了很多的领域方面,其中铁路通信方面就是一个很重要的应用。铁路通信逐渐走向了通信智能化的防线,光纤通信技术在铁路通信中的应用在很大程度上满足了当展的需求。光纤通信技术广泛地应用到铁路通信当中,将提升铁路通信的能力,使铁路通信系统更加的完善,为人们的生活提供更加便利的条件。
一、光纤通信技术的概述
光纤通信技术是以高频光波为载波,光纤是以传输介质为通信媒介。在19世界60年代,曾有人提出了关于光纤传播技术,阐述了光纤将为信息传播的一种重要方式,将有可能大大降低光纤的损耗,光纤通信技术将加快通信技术的发展。美国康宁公司根据当时的学术论文研发出了世界上第一根超低损耗光纤,整个通信行业将走进光纤通信时代。
光纤通信技术最主要的特点是低损耗、传导速度快、容量大、使用的体积小、有很强的抗电磁干扰能力,受到了很多专业人士的热爱,将会得到大力的发展。随着科学技术的不断发展,从19世纪60年代到21世纪,短短的二十年,光纤通信发生了巨大的改变,其容量整整提升了一万倍,传播速度也提升了几百倍,大大发展了光纤通信行业。光纤技术被广泛的应用到各个行业当中,推动了很多新技术的发展,使各行业的通信能力发生了翻天覆地的改变。
二、光纤通信技术的现状
2.1波分复用技术
波分复用技术是根据不同光波的频率不同,充分利用单模光纤低损耗区的宽带资源,将光纤的低损耗划分为不同的通道,把光波作为光纤信号的载体,在发送初始的位置应用波分复用技术,将不同频段波长信号的光波融入到同一根光纤线路当中,进而进行信号传输。在接收末端的位置,再次利用波分复用技术将不同波长承载不同信号的光纤进行分开。不同波长的光载波信号是独立存在的,可以利用一根光纤实现多个线路光纤信号的传播。
2.2光纤连接
光纤通信技术的大力发展,将能够引领国家通信行业的未来发展,光纤连接将成为信息高速中非常重要的一个标志。光纤连接技术应用到各行各业当中,能够很大程度上提高信息的传播速度和传播方式,满足人们在信息时代的大力需求。在光纤通信技术当中,宽带主干线路的传播非常的重要,用户在最后进行光纤连接的过程更加的重要。光纤通信技术将走进了千家万户,有效的提高人们上网的速度,使人们走进高速信息时代,使宽带进入到飞快发展的年代。在光纤宽带连接入口处,由于光纤线路的位置不同,有FTTB、FTTC、FTTH等不同的应用。FTTH也可以称之为光纤用户,光纤用户是光纤宽带连接最后的一个步骤,将接入到用户家中。充分的利用光纤宽带的特点,将在很大程度上为用户提供宽带上网不受到限制,充分的满足宽带连接技术的需求。
三、光纤通信技术在铁路运输通信系统中的应用
人们现在的生活水平越来越高,对于铁路运输的安全和速度要求也越来越高,对于铁路通信技术的传输速度和传播质量要求也在明显提升,光纤通信技术在铁路通信方面的应用有着非常巨大的意义。铁路通信中应用光纤通信技术历经了3个阶段,才逐渐走向成熟。这3个阶段分别是PDH光纤通信阶段、SDH光纤通信阶段和DWDM光纤通信阶段。
3.1 PDH光纤通信阶段
在上个世纪80年代,我国开始逐渐研究铁路光纤通信技术,PDH光纤技术被应用到光纤通信当中,首次,在我国北京作为试验点,研发了长达15Km的光纤。这次光纤实验所铺设的是短波光纤,使二次群系统处于开启的状态。在我国首次应用PDH光纤通信技术的铁路是大秦铁路,大秦铁路的重载双线电气化中应用的是八芯单模短波光纤,在这个当中局部网络通信系统使用的设备是36Mb/s PDH的二芯;铁路沿线的车站和区域网络的通信系统设备是PCM,以及配置8Mb/s PDH的二芯,标志着我国铁路通信系统从传统的通信模式逐渐转变为光纤通信技术。大秦铁路通信系统的成功转型,将预示着铁路通信系统光纤通信技术走向了一个新的领域。PDH光纤通信系统有一个重要的功能是能在最短的时间检测铁路通信系统的安全漏洞和隐患,并且能够及时的清除,很大程度上保障了铁路通信系统的安全和正常运作。PDH光纤通信系统的功能虽然很强大,推动了铁路通信系统的发展,但是这种光纤通信系统也存在一些问题,PDH光纤通信系统具有很复杂的结构,每个区域有着不同的标准,网络管理的能力比较弱,这些都严重的制约了铁路通信系统的发展。这就要求科研人员要不断的开发出新的技术,弥补漏洞。
3.2 SDH光纤通信系统
SDH光纤通信系统相对于PDH光纤通信系统更加的完善,能够有效的弥补PDH光纤通信的不足,SDH光纤通信技术促进了铁路通信技术的发展。SDH光纤光纤通信技术是一种高速发展的数字化通信技术,它将实现数字信息化的同步转播,将信号固定在特定的结构中。SDH光纤通信技术有几方面的优点:第一个优点是在简化网络中各个支路的字节复接应用;第二个优点是创造了不同厂家设备互联网之间的连接,使光纤通信采用的标准和比特率采用相同的标准;第三方面是SDH光纤通信具有很强大的网络和自我完善功能,当网络信号突然被中断,在自动恢复后,其网络信号传输仍然可以继续使用;第四方面是SDH光纤通信系统有着很强大的自我管理功能,能够为铁路通信的传输和通信的安全提供可靠的保障。SDH光纤通信技术比PDH光纤通信技术有着很强大的通信功能,在铁路通信系统中崭新出独具特色的优势。先进的SDH光纤通信技术将能够代替传统的PDH光纤通信技术,其中SDH光纤通信技术最早应用在赣韶铁路当中,在修建这条铁路过程中,为了使用到先进的SDH光纤通信技术,搭建一条新的光同步传输系统,采用了二十芯光缆。为了接入光纤通过接入层传输设备和622Mb/s光纤口,这些设备和赣韶铁路沿线的接收设备相互连接,使整条赣韶铁路沿线都实现SDH光纤铁路通信,大大推动了我国铁路通信事业的发展。SDH光纤通信技术在铁路通信系统中起着重要的作用,但随着社会经济的快速发展,SDH光纤通信技术逐渐不能满足铁路通信的需求。铁路通信的需求在数据传输方面提出了更高的需求,要想实现这一需求,需要将其速度提升百倍以上。
3.3 DWDM光纤通信系统
根据铁路通信技术的需求和科学技术的发展,人们研发了DWDN光纤通信,这种先进的光纤通信技术,明显的超过了PDH光纤通信和SDH光纤通信。DWDM 技术是根据单模光纤带宽和其损耗低的特点,允许多个波长载波信道同时在光纤内传输,形成一种新型的通信技术。DWDM通信系统中,发送端光发射机同时发射不同稳定度和精度的不同波长光信号,通过光波长复用器将其复用送入掺铒光纤的功率放大器当中。在经过放大后,将多路的光信号输送到光纤维中传输。在到达接收端后,经过光前置放大器放大,然后送到光波长分波器当中实现光信号的分解。该技术的主要的优势是DWDM光纤通信可以在同一光纤内承载不同波段的波长,这样就可以提高了传输的速度和增大了传输的容量;DWDM光纤通信技术可以容纳不同的协议要求,将不同的传输速度中数据在一个激光轨道中完成,这样就会在最大限度内满足网络用户的需求和网络的安全。DWDM光纤通信技术已经被用到了铁路开发当中,因该通信技术能够增大传输速度,同时增加传输容量,在铁路信息系统开发当中,被采纳应用。该技术的应用是铁路信息系统的信息传递更稳定、迅速,保证了铁路信息及时传递,为铁路信息服务提供便利。
总结:综上所述,光纤通信技术广泛的应用到铁路通信当中,大力的推动了我国铁路通信的发展。尤其是光纤通信技术不断的发展,克服了在铁路通信应用方面的很多难题,一步一步追赶通信时代的发展,满足市场的需求,使铁路通信技术始终处在时代的前沿。
参 考 文 献
【关键词】光纤通信;光信息传播;通信设备
一、光纤通信的应用背景
20世纪90年代以来,我国光纤应用飞速发展,在有线电视网络、能源探测等方面都大量被用到,随着有线电视网络普及率的提升,光纤的优点使其逐渐取代电信号传播。尤其是光纤在广播电视网络中的应用,呈现出剧增的趋势。光纤通信技术有以下两种:光纤接入技术,波分复用技术。光纤接入技术即光纤到路边或用户的宽带网络接入技术,光纤通信极大的满足了家庭和企业的信息通信的要求,所以它成为了电信通信技术的重要替代,尤其光纤到户(FTTH)可以使用户不受限制的进行信息接受与反馈。我国与2003年开始FTTH的推广,到2014年已经在全国30多个城市建立了FTTH网络,遍布家庭、网吧、企业等需求地,发展成果极为显著。波分复用技术是将不同波长的信号整合在一根光纤中进行传输,到达后再区分为不同波长的信号,最终传输完毕。这一技术大大提升了光纤通信的信息传输量,受到了相关领域的广泛关注。
二、光纤通信技术原理
光纤通信利用了光的全反射原理,即当光注入角度满足一定条件时,光可以进行全反射,从而到达远距离传输。在传输过程中,首先利用电信号对光波进行调制,使其成为带有信息的已调光波,然后将已调光波发送到光纤线路中进行传输,光收信机最终将光信号转化为电信号并进行接收。在传输过程中,中继器可以补偿光纤信号的衰减和对失真波形进行正形,无源器件(包括耦合器、光纤连接器等)完成以上各部分的连接。在传输过程中,在技术功能上,分为信号发射、信号合波、信号传输和放大、信号分离、信号接收五个结构。
三、光纤通信的特点
由于光纤通信是以光为载体,用光导纤维进行信息传输,玻璃材料的特性导致其具有以下优良特性:它的频带极宽,通信容量极大,是微波通信的几十倍,满足了用户需求也降低了运输空间,解决了管道拥挤的问题;石英这一介质的损耗低,中继距离长,大大减少了中继站的数量,从而减小了系统复杂性和运输成本,且信息不易失真;由于其材料为绝缘的石英,所以其抗电磁干扰能力强,且不易被腐蚀,也不受自然界的一些电力和太阳黑子活动干扰,而且还能与电力导体进行复合,并运用于军事领域;在传输过程中,光信号只能在纤维中传输,微弱的泄露信号也被外表吸收,所以它无串音干扰,保密性极好;光纤通信的材料使用玻璃为载体,节省了很多的稀有金属材料。它同样具有一些缺点:由于其材料特性,光纤的弯曲半径不能过小;光纤的操作技术、分离、耦合较为麻烦。但它的这些特点同样随着技术发展将一步步得到改进。
四、光纤通信的发展趋势
在光纤通信技术发展上,超高速传输是其主要研究方向,速度越高,信息传输的成本降越低。未来,信息量将越来越大,大数据的发展也需要光纤通信的高速传输进行大力发展。另一方面,高性能光纤也将得到大力发展。在未来发展中,光纤产品需要满足IP业务的长距离甚至超长距离的信息传输,所以高性能光纤的开发是光纤发展的刚性需求。由于光线通信的优良特性,其逐渐取代了传统的电力通信,已经在有线电视、电力通信网络、电信干线传输等方面占据了极大的份额。从20世纪60年代开始,高锟博士的论文已经预见了光纤将取代传统电通信,到如今,光纤已有了极大进展。在21世纪中光纤将如何发展成为了备受关注的话题。光纤通信与移动设备的式结合具有巨大前景,移动设备通信已融入到每一位居民生活中。光纤通信利用其优点渗透进入其中,市场巨大,且具有理论技术支持,和客户需求;另外,光网络与毫米波如果结合成功,也是革命性的进步;再有,制造高精度的光纤陀螺也具有巨大市场,除了未来航空系统,导弹系统,部分汽车也有陀螺;光纤传感器也在一些技术精度要求较高的领域有潜在需求。21世纪以来,我国光纤通信发展迅猛,但自主知识产权的占比仍然极小,大多产品技术含量低,不具备较强的竞争力。但我国仍是光纤运用方面的世界第二大国,因此我们的自主知识产权也将越来越受到重视,知识作为第一生产力将越来越雄厚。另外,光纤通信的其他功能随着其他领域的进步与发展也将一步步被挖掘,随着更多的需求,光纤通信会展现其更多的技术功能。
五、结语
光纤通信以其优良的特性,已逐渐取代传统电信号通信,未来将渗透到生活、军事、航天等领域的方方面面,我国已在世界前列,但仍然需要加强技术研究。
参考文献
[1]吕璠.光纤通信的发展趋势及应用[J].科技信息,2009,23:431-432.
【关键词】 光纤通信技术 发展趋势 关键技术
当今时代,信息通信工程已经受到了人们更多的关注,而信息传输技术应用在社会生活中越来越广泛,正在不断完善与创新。在此背景下,更多更先进的信息传输技术正在被人们开发应用,成为互联网应用之后的又一大信息技术热点领域[1]。
光纤通信运用光导纤维传递信息的方式以及其技术在我国信息通信工程中得到了极为广泛的应用,其具有传输信息量大、保密性高、抗干扰能力强、信号稳定等诸多优点,也正因为这些优点,使得光纤通信技术成为我国目前通信工程领域中的主要手段,有着极其广阔的应用前景。
一、光纤通信技术中的几种关键技术
1.1波分复用技术
波分复用技术(wavelength-division multiplexing, WDM)指的是在发射端采用波分复用器把许多负载信息的光信号集成为一束,然后搭载在一根光导纤维上以40G-100Gbit/s的速率进行传输,接收端则再次借助信号接收器将其中不同波段的光信号再次分离的一种通信技术[2]。
波分复用技术能够更加充分的利用光导纤维的低损耗波段的特点,从而可以极大的提高光纤的传输容量,一般可以增加数倍之多。
其次,能够在一根光纤之中传出数个信号,以此来实现数字信号与模拟信号的兼容,更具灵活性。由于波分复用技术极大的减少了光纤的数量,从而能够降低成本,并且便于维修。
1.2 光源波长稳定技术
光纤通信技术中,由于采用了波分复用技术,从而极大的增加了光纤的传输容量,但在使用中,主要采用的半导体激光刺激器光源来监理信号发射器,因而容易发生信号干扰问题。为此,在采用波分复用技术的同时,还采用了光源波长稳定技术,此技术能够更加充分的利用波长与温度反馈法来为信号传输提供更加稳定可靠的环境,从而改善了波分复用技术中容易发生的信号串扰问题。
1.3掺铒光纤放大器
掺铒光纤放大器(EDFA)技术是用于再次优化波分复用技术的一种手段,能够为光纤通信提供更高的速率与更大的容量,同时为其提供更长的传输距离。掺铒光纤放大器工作原理包括三个环节:首先是用来分析光纤通信前端发射机的输出光线,其次是对发射往各个方向的光线进行进一步的优化分配,第三个环节是在发射前端介入掺铒光纤放大器,从而能够发挥线路放大的功能,完成在传输中的分支损耗[3]。当前,正是由于掺铒光纤放大器所具有的独特的补偿能力,使得其在光纤通信技术中得到了极为广泛的应用。
二、光纤通信技术的发展趋势
2.1 传输技术的不断优化
光纤通信技术发展的首要趋势就在于满足人们日益提高的信息传输要求,即超大传输容量、超远传输距离、超快传输送率,这也是光纤通信行业技术人员不断追求的目标。因此,像上文提高的波分复用技术、掺铒光纤放大器等技术也是此目标下的产物。
而这些技术的开发应用也使得光纤传输效率有了长足的进步,但目前这些传输技术还存在着不同程度的局限,因而光纤通信技术未来的发展趋势首先是进一步的克服存在的局限性,开发优化更具多元化的传输技术,实现传输容量、速率以及距离的更大提高,从而适应市场对光纤通信技术的新要求。
2.2 光孤子通信发展
光孤子通信发展是未来光纤通信技术的进一步发展的构想,目前的光孤子技术的开发也为其实现全面应用提供了可行性。以光线折射率的非线性效果作为原理,借助压缩光脉冲,从而转变群速色散而造成的光脉冲展宽情况,从而达到光纤传输信息过程中光孤子不发生性质变化的要求,如此便能够打破传输距离的限制。因此,在今后的光纤通信发展中,极有可能实现全光非线性通信手段,届时传输速率将能够得到飞跃式的发展,实现10-100Gbit/s,以及100000km的传输距离。
2.3 全光网络发展
达到超高的信息传输效率是当前社会生活中的人们对光纤通信的新要求,而市场在资源配置中的基础性作用下,光纤通信技术也必须朝着相应的方向去发展。光纤通信技术实现全光网络是一个阶段性的发展目标。
参 考 文 献
[1]邵帅. 传输技术在信息通信工程中的应用[J]. 数字技术与应用,2016,05:27+29.
一、光纤通信技术的发展及现状
1.以光弧子作为载体。由于光弧子的超短光脉冲特点,以它作为载体的经过光纤长距离的运输后,波形和速度都可以较大程度保持不变,从而保证了零误码的情况。在很早以前就有实验研究了光弧子,随后又进行了一系列实验才说明了光弧子是可以作为运输载体的。由此,全世界的许多国家都积极展开了研究探讨,比如美国和日本进行了双信道波分复用弧子通信系统和直通光弧子通信系统的实验。光弧子具有容量大、抗干扰性强,适用于长距离运输的特点,将光纤通信技术发展推进了一步。
2.利用光波分复用技术。利用光波分复用技术可以使多束激光在一条光纤上传播多个不同波长的光波,让光纤通信具有更大的容量,改善了光纤传输量问题,得到了广泛的运用。特别是近几年,日本首先成功研发出世界最高容量的WDM系统,使得光波分复用系统得到传播,有效的克服了光纤通信发展过程中的困难,带来了巨大的经济效应。目前,还有将波分复用和光时分复用相结合,将多束激光再一次复分,从而更加大大提高传输容量。
3.光纤接入技术的进步。进入信息时代,人们的通信数量和频率都日益增加,互联网、物联网等多媒体服务也有着更广泛的运用,这就需要宽带能力强的光纤接入。而其中,PON技术与多种技术相结合产生成本较低的EPON技术,依赖于以太网,作为最佳接入网。有了进一步的相结合后,EPON技术还可以扩展到更广阔的网络环境中,连接更多的设备,使光纤通信技术有了质的飞跃。
二、光纤通信技术的挑战与机遇
1、5G移动网络业务。5G移动网络技术连接了各种信息业务,且所提供的业务繁杂,业务的处理机制和网络节点不尽相同,所以需要进行差异化处理。对于不同的业务,我们要将不同的网络功能划分成不同板块运用相应的处理方法,以超带宽、低时延、高可靠性、业务快速处理为核心,使5G业务更简洁明了,而这些都将成为改善光通信網络技术的主要挑战之一。
2、DC云互联业务。由于信息时代的进步,互联网的日益发展,导致云专线接入+DCI云干线的模式逐渐取代了传统城域+干线的企业专线模式。从而使得DC云互联业务需要进行网络重构,而关于干线网络的品质包括时延等问题时主要考虑的方向,这就直接面临着需要简单的架构网络系统.实现大带宽管道光层一跳直达的状态。
3、超宽视频业务。如今,视频播放的流量已逐渐增多并占据市场的绝大部分,由于未来虚拟现实的新视频技术的开发,将有成倍的数据通过光纤数据带。对于这问题,城域NFV是解决的工具之一,作为目标架构,可减少网络节点规模,降低建网成本,使得光纤通信更具灵活性,满足人们对多媒体数据量的需求,这是光纤通信发展过程中的又一挑战。
三、对光纤通信技术的发展趋势及展望
目前,光纤通信正向着超高速、超大容量的WDM系统的方向发展,在较低成本的条件下使通信日益增长的需求得以满足,在未来会进入了WDM大规模商业、政治阶段。而对开发研究新一代光纤也是未来所需要的,比如全光网络就初显成效,因为其可靠性、灵活性高,还可以节省大量的电子元件。所以我们更是要以此为核心,消除光纤通信技术中存在的问题,为未来通信业发展的必然趋势。
光纤通信作为现在一种主要的信息传递技术,仍存在着各种瓶颈,还处于发展中阶段。我们要以热烈的心情迎接这个过程中可能出现的各种挑战,把握好机遇,将阻碍转化为动力,推动着通信业不断进步。光纤通信技术的发展是未来通信技术的必然趋势,它有着不可代替的优点,让我们的通信业更加繁荣昌盛,更加适应于这个信息化的时代。
参考文献
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[2]韦乐平.光纤通信系统技术的发展与展望[J].电信网技术,2005,(11):5-10.
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1、光纤通信技术
光纤通信是指利用光纤纤维来作为传输媒介,利用光通信的方式来达到输送信息的目标。光纤纤维使用的硬件主要包括涂层、纤芯、包层等结构。包层指的是中间层,由于纤芯和包层的折射率不同,光信号在纤芯内会进行全反射,而这就是光信号的传输过程。在光纤纤维中并不只有一根光纤,而是由许多光纤聚合形成光缆。光信号在光缆中传递的内容含量巨大,能够在同时间内输送极为大量的信息。这是因为这种光缆的光波频率非常高,并且光纤传输频带非常宽,所以其传输容量相对较大。使用这种光纤通信技术来传送信息,不仅占用空间小,传输稳定,在保密方面也有相当的优势,可以用于防窃听,可以运用在一些特殊领域。另外,可以作为光纤纤维的材料储量和来源都很丰富,可以减少使用有色金属,质量轻且成本低。
2、光纤通信技术的具体应用
2.1在通信方面的应用。在当今的信息通信领域内,光纤通信有着非常重要的地位。特别是在城域通信、本地通信以及国际通信等通信行业中,光纤通信技术已经成为不可替代的存在。与此同时,光纤通信技术仍在不断发展,并逐渐在整个行业内成为领先技术。
2.2电力通信方面的应用。当今全世界已经进入了电气时代,电气成为人们生活中必不可少的元素。近年来我国的经济和社会文明水平飞速发展,国家的电力供应负担也在不断加重。传统的电力系统中,主要采用远程通信和人力调节相结合的通信方式,而在当前电力系统规模不断扩增的背景下,这种传统的方式已经变得落后,逐渐无法满足需求。而为了满足这种需求,采取的有效方法之一就是改善和强化电力系统中的网络通信技术。光纤通信安全稳定、质量高、成本低、占用空间小等特性使得它成为一个非常理想的选择。
2.3在传媒行业的具体应用。传媒行业中需要进行无线信号传送的主要是广播、电视、点播等部门,而输出的信号内容主要是声音和图像,如果传送信号不稳定,就有可能造成传输出的视频、音频出现杂波、色斑等问题。光纤通信技术抗干扰性强,其稳定高效的性能在这种环境下能够发挥出良好的效果。另外,光纤信号在传递过程中很少发生损耗,因此输送出的声音和画面质量比较高。目前许多大型媒体单位都开始建设和使用光纤技术来用作信号发送,来为用户提供高质量的音频和视频。
2.4在互联网中的具体应用。互联网领域中涉及的信息传送是最多的。互联网信息传送要求信号传递准确,同时用户对网络传送速度要求也在不断提升。光纤通信技术在其中的运用完全满足了这些要求。在互联网中光信号向数字信号转换时,最终得出的信号更加清晰,与传统通信方式相比有很大的进步。光纤通信技术在居民互联网中的运用还极大的提高了人们对互联网的利用率,使居民生活水平得到了很大的提升,普通居民能够在加重通过互联网实现许多操作,包括网络购物、物流下单、网银操作等,极大的方便了人们的生活。
3、光纤通信技术的发展趋势
光纤通信技术目前已经得到广泛的使用,在社会各行各业都发挥着作用,但未来光纤还有许多潜力可以开发。目前只应用了其全部潜力的大约1‰。未来随着市场规范逐渐完善,研究人员的研究逐渐渗入,再结合数字化和网络化技术,能够开发出光纤通信技术更多的应用。现阶段,光纤通信技术未来发展趋势为:
3.1通信信道容量持续增大,实现超大容量。随着未来信息传递的规模越来越大,通信通道的容量必然要不断扩大,才能满足需求。现在除了光纤通信技术在不断进步外,其他技术和应用设备也有了很大的进展。原本装载光纤通信系统的10Gbps系统已经开始转化为更加庞大的网络系统。新系统能够敏感的应对极化模色散,传输质量更好。但这一系统目前和光纤电缆的匹配度还很低,需要进一步优化。如果进一步优化上述内容,就能够提高光纤通信传输速度和信息容量。同时,最近几年有效应用了一种波分复用技术,其可以显著提升光纤通信传输速度和信息容量,在以后的通信传输系统里面的应用前景非常具广阔。
3.2光孤子通信。光纤通信技术本身在超大容量传输中具有很大的潜力。这种孤子传输技术能够显著改善色散给容量和信息传输距离带来的影响,进而提高信息传输的质量,这是通信建设的一个重要部分。孤子传输技术中的孤子对外来干扰具有天然的抵抗性,可以抑制极化模色散出现,并平衡色散,来延长孤子有效的输送距离。目前阶段孤子通信技术还有许多技术难题需要解决,可是在人们的努力下,孤子技术一定在以后的大容量、长距离以及高速全光通信里面,尤其是在未来海底光通信系统里面,有着非常大的发展空间。
3.3实现全光网络。可以说,全光网属于光纤通信的未来。全光网络利用光节点来代替原来的电节点,传送的信号完全以光信号的方式存在,并进行传输和交换。而交换机处理具体用户信息的时候,不再依据比特,是按照其波长来选择路由。现阶段,该课题受到了广泛的关注,尽管依然处于发展初期,可是已经明确知道了全光网的巨大发展前景。克服电光瓶颈是未来光通信有效发展的一种必然选择,同时也属于未来信息网络的一个核心。
一、光纤通信系统简述
光纤技术作为我国移动通信网络传输的主要方式,已经得到越来越多的认可。光纤网与以往的网络材料相比,具有更高的安全性,占据空间小。传输方式的选择对网络的效果具有直接影响,光纤改变了以往单一的信号传输模式,信道的抗干扰能力增强,有效的防止了信道拥挤现象。我国移动通信网络在由2G向3G发展的过程中逐步实现了光纤通信方式,目前这种方式已经取代了以往的线路传输方式,使得移动通信更加方便,功能更加强大。
二、波分复用技术的特点和优点
2.1波分复用技术的特点波分复用技术的主要作用在于将光纤中的低损耗波段进行重新使用,变相的增加了光纤系统的容量,同时满足更多用户的需求。光纤经过多年的发展,人们开始对其功能的使用进行研究,因而出现了波分复用技术。该技术关注光纤通信网络带宽串号,关注光纤潜在作用的开发。随着这一技术在移动通信系统中的应用,网络兼容性得以提高,不同步信号的输出成为一种可能。数字模拟传输方式也逐渐实现并得到认可。以往的移动通信受到传输速率的影响,设计者不断的通过提高传输速率的方式来改善这一问题,然而光纤通信的一些影响因素是无法消除的,波分复用技术立足于信号模拟,使传输效率不再对光纤通信造成影响。
2.2波分复用技术的优点波分复用技术具有相当的优势。首先,将其用于光纤通信中,能够有效的提升光纤容量。提高容量就意味着增加了同一时间用户可使用的数量,主要表现在波分复用技术对低损耗频段的使用上。与以往的技术相比,波分复用技术还可以同时进行两个或两个以上信号的传播,并且不同的信号之间可以实现共融,不会造成干扰。另外,光纤系统在建成使用过程中,随时可以根据需求进行容量扩充,只要满足系统内部具有功率余量即可。光纤虽然占地面积小,但是随着人们网络需求量的增大,容量问题和空间问题也值得考虑。采用波分复用技术减少了光纤的使用数量,解决了空间上存在的问题。同时,光纤通信传输的维护费用降低。
三、光纤通信系统中波分复用技术的具体应用
1、光纤信号输出。波分复用技术与光纤通信有机的结合起来,在信号传输的同时就完成了扩容等过程,不破坏光纤通信的完整性,信号输出是波分复用技术的重要表现形式,根据不同型号的光源,可以输出不同种类的信号。并且只要捕捉到任何信息,都可以确保信息的完整性。另外,波分复用技术的出现还表现在电信号的转变上,最终促进大容量光纤的输出。
2、对复用器和解复用器的要求。复用器和解复用器是波分复用技术生效的根本技术,在启用时需要对系统可靠性进行分析,并确保其价格合理。现代网络运行要求以最低的能耗为准,在满足容量和信息输出的需求前提下,尽量降低能量消耗。光纤通信对波导的宽度具有较高的要求,合理分析波导宽度并且掌握波间变动,及时查找波分复用技术使用过程中的振动问题,温度不合理问题等。复用器和解复用器在外形设计上具有一定差别,但是在使用中可以互换,要根据波长要求正确选择设备,测试波导对波光的敏感度。
3、光源的选择。波分复用技术通常选择发光二极管作为主要的光源,该光源具有功率小、能量低等特点,可以满足光纤通信多年基本需求,但对于大面积的使用,则显得功率不足。随着科技的发展,开始出现激光二极管,与发光二极管相比,波长缩短,降低了波导之间相互干扰的几率,甚至影响复用器或解复用器的正确选择。激光二极管还提高了信息传输效率,使信息传输的影响因素减少。在设计过程中,要为激光二级管提供合理的温度环境,确保其运行安全。
四、总结
波分复用技术是为了解决光纤通信的利用率不高问题而出现的,这一技术的应用取得了良好的效果。随着我国科技的发展,人们生活方式的变化,网络通信已经成为人们生活中不可或缺的娱乐项目之一,信号的强度、传输的速度都成为使用者关注的问题。移动网络运营商在这一问题上应主动思考,引入波分复用技术,进一步保证光纤通信的积极作用发挥。
作者:范秀国 单位:广东海格怡创科技有限公司
参考文献:
[1]林衡.浅析光纤通信系统中波分复用技术的应用[J].黑龙江科技信息,2014(13).