光通信技术精选(九篇)
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第1篇：光通信技术范文
我国的科学技术不断进步过程中，激光通信技术在今后的发展前景也将会比较广阔，激光通信技术在长时间的发展中取得了较好的成果，其在传输的远距离问题上得到了解决，并且节省了大量的通信成本，实现了和卫星技术共同发展的目标。但激光通信技术在发展中也有着一定的问题，最为重要的就是激光通信技术的发射接收的设备相对比较复杂，并且需要独立的场所放置，在安装维护的难度上相对较大。从当前的实际解决的策略来看，主要是将光纤网络与之相结合，并且对通信设备的安装维护不足问题得到了有效弥补。激光通信技术在今后的发展中，将在城市网络通信方面成为主要的应用技术，在激光通信技术的进一步发展优化过程中，其技术的优点将会得到进一步的突出。未来的发展过程中，通信技术和卫星技术的结合度将会更加的紧密，由于光纤通信技术自身的局限性，在城市网络通信中的应用汇有着诸多的不足，在这一情况下激光通信技术就会为城市通信提供重要的技术依据，从而有效的保证城市网络通信传输速率以及带宽的有效增长。
2、激光通信技术的应用。
激光通信技术在实际生活当中也有着比较广泛的应用，其中在企业的内部网互联上的应用作用就比较突出，企业的局域网在各网段通常会被大楼建筑或者是道路阻断，而FSO设备的安装就比较适合应对这一问题，从而实现企业内各局域网段的互联，并能够有效的解决大楼间的复杂地貌所带来的挖沟布线的难题。另外在临时的通信以及应急抢通的场合也能得到实际的应用，在电视现场直播高质量数字图像信号过程中，采取的微波信号会受到一些因素的干扰，所以在紧急的情况下能够通过FSO加以应用，从而在抗干扰的能力上能够得到有效加强，并且还有着较大的带宽容量。对一些紧急的事故发生时需要通信，对于光缆的抢通就比较花费时间，并且在效率上也得不到有效提升，虽然微波的应用能够比较迅速，但随着通信业务的增加对实际的需求也得不到有效满足，所以通过激光通信技术不仅在效率上能够得到有效提升，同时在带宽上也能满足实际的需求。将激光通信技术在高压电的工作去数据采集以及传输方面的应用也能够得到效率上的提高，在具体的应用过程中，通过将光发射天线安装在高压区，光接收天线安装在低压区，对其数据的采集主要是通过数据在光传播中加以传输，然后再经过光接收天线对数据进行接收，在整个传输的过程中不会受到干扰，所以这就加强了实际的工作效率。
二、结语
第2篇：光通信技术范文
关键词：FSO技术；光纤；成本节约
光通信分为有限光通信和无线光通信两种，有线光通信即光纤通信，已经成为广域网，城域网的主要传输方式之一。无线光通信又称为自由空间光通信。（FSOfreespaceopticalcommunication）。FSO技术以激光为载体，用点对点或者点对多点的方式来实现连接。
一、无线光通信的简介。
光通信的出现其实比无线电通信还要早一些。波波夫发送与接收第一封无线电报是在1896年。但是已发明电话而著名的，家喻户晓的贝尔，在1876年发明电话之后，就想到了利用光来通电话的问题。1880年，他利用太阳光作为光源，用硒晶体（为一种链状自然金属单质矿物、三方晶系，空间群为93.21，晶体沿Z轴延长呈针状、柱状、灰色、条痕红色，解理平行三组完全，晶体易弯曲，具挠性。莫氏硬度2.25～3。密度4.8克/立方厘米，为硒化物的风化产物，由硒铅矿变来，常与褐铁矿共生。）作为光的接收器件，成功的完成了光电话的试验。而通话的最长距离已经达到了213米。在笔者看来，在贝尔毕生的发明中，光电话应该当之无愧为最伟大的发明。
无线光通信的系统组成可如图所示
如图可以看出，一个无线光通信系统包括三个基本的组成部分，发射机，信道和接收机。FSO系统的传播介质是大气，它是凭借大气进行光的信号传播。所以，只要在发射机和接收机之间存在足够的光发射功率，并且存在无遮挡的视距路径，就可以完成FSO的通信了。
对于一个无线光通信的系统来说，最经常使用的光学波长为近红外光谱―850nm，如若要支持更大的系统功率的话，也可以使用红外光谱―1500nm的波长。在FSO点对点的传输过程中，发射机和接收机的设置都是双向的，即每一端都可发射光信号和接受光信号。以便于实现双边通信。而FSO所采用基本技术则是光电的转换（photovoltaicconversion），光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。这一过程有两种解决途径，最常见的一种是使用以硅为主要材料的固体装置，另一种则是使用光敏染料分子来捕获光子的能量。染料分子吸收光子能量后将使半导体中的带负电的电子和带正电的空穴分离。
二、FSO系统的一些关键技术。
FSO的关键技术主要包括：高功率激光光源技术，光收发天线和精密可靠的光束控制技术，大气信道的研究，高灵敏度的信号探测和处理技术，高精度的捕获、跟踪和瞄准（ATP）技术等。
高功率激光器的选择是FSO技术中十分重要的一环，激光器是用来产生激光信号，并形成光束射向空间。激光器的好坏直对通信质量及通信距离有着十分重要的影响，对系统整体性能影响更大，因而对它的选择是一个重点。空间光通信的传输距离长，空间损耗大，因此激光器输出功率大，调制速率高是对光发射器的一个重要要求。
一般用于空间通信的激光器有三类，其中的.二氧化碳激光器。，输出功率最大（>10kw），输出波长有10.6m、9.6m，但缺点是体积较大，寿命较短，因为它只适合于卫星与地面间的通信而不适合FSO系统的运用。
快速、精确的捕获、跟踪和瞄准（ATP）技术，是保证实现空间远距离光通信的必要核心技术。该系统的组成包括两个部分：捕获（粗跟踪）系统。“它比较适合在较为宽广的范围内捕获目标，捕获范围约达±1°～±20°或更大。通常采用CCD阵列来实现，并常与带通光滤波器、信号实时处理的伺服执行机构共同完成粗跟踪，即目标的捕获。捕获的视场角为几mrad，灵敏度约为10pW，跟踪精度为几十mrad；”跟踪、瞄准（精跟踪）系统。该系统是在最终完成目标捕获后，对相应目标进行瞄准和实时跟踪。通常采用四象限红外探测器（QD）或Q-APD高灵敏度位置传感器来实现，并配以相应伺服控制系统。精跟踪要求视场角为几百ad，跟踪精度为几rad，跟踪灵敏度大约为几nW。
大气信道：对于大气对激光通信信号的干扰的分析比比较有局限性，目前仅存在于大气的吸收和散射等，很少涉及到大气湍流所引起的一系列问题比如闪烁、光束漂移、扩展以及大气色散等。其实这些因素都直接影响着接收端信号的信噪比，进而影响系统的误码率和通信距离、通信带宽。因此，笔者认为有必要在这方面进行更加深入的探讨，并合理提出以上问题的解决方案。例如，采用自适应光学技术就是一个非常不错的研究方向。
三、FSO系统的优点与不足。
FSO系统是不需要向无线管理委员会申请频率执照的，所有比其他的技术都要便捷很多，而且该系统所使用的机型小巧，容易架设。能够很便捷的解决宽带接入的问题，不失为一种省钱省时省力的好方法。
1.FSO系统的频带很宽，速率很高。这是由于FSO系统的传输介质与其他的不同，它是以空气为传输介质的，所以所产生的阻碍会相对于光纤传输会更小，在相同的带宽之下，有着更大的优势。
2.FSO系统适合多种通信协议，在之前的通信系统中，一个普遍的比较麻烦的问题就是依赖与某种协议，但是FSO系统完全突破了这一限制，在现今通用的通信网络中，比如以太网，ATM等，都支持FSO的传输速率。
因此又节约了一大批的资源成本。
3.FSO系统的搭建相当方便，不论是在江河海滩上，还是办公大楼，屋顶上均能方便的架设，除了能实行地面架设以外，更不可思议的是可以直接进行空间架设。并且架设时间相当短，一般几个小时之内便可以完成，大大节约了人力资源成本。
4.FSO系统的安全性能高，由于该系统具有非常窄的波束以及良好的方向性，因此很难以扰或者窃听。同时，相对于价格昂贵的光纤网络来说，FSO系统的成本很低，大概只有光纤系统的百分之二十的成本。
此外，FSO系统在很多方面都可以得到合理的运用，比如可以用于军事设施或者国家保密部门的内部系统，用于施工难度高，技术难度大的省市或者边远地区，还可以作为防止光纤通信服务以外中断的后备计划，以及用于公司内部，家庭内部的局域网的连接。
当然，任何的网络通信系统都是有自身的缺点和不足的，FSO作为一种通信技术，自然界对其影响还是很大的。因为激光对位置的精准度要求很高，如果由于大自然的风，雨，雷等原因而造成了激光发射器或者接收器位置的稍微偏离，便会影响光信号的对准与接收。除了恶劣的天气，空气质量也是影响其工作的因素之一，空气中的散射粒子同样的会使发出的光信号产生偏差，所以FSO系统对于空气质量也是有一定的要求的。
由于FSO系统多半是用于短距离的传输，因此长距离传输也就成为了它的弱点。这使得该系统的运用范围变得很窄。同时，由于是采用激光技术，对人体的安全也是不容忽视的因素之一。
中国的FSO技术引进时间比较晚，所以无线光技术到目前为止仍然处于研究起步的阶段，尚未投入到大规模的使用和生产。少数的几家公司率先实验制制作出了成品，但是也还没有投入到生产。究其主要的原因，还是对该技术存在着技术拿捏上的不足以及对其可靠性有所怀疑，因而不敢进行大规模的使用。但是，在笔者看来，无线光通信在国外已经有了良好的发展，说明其大规模的使用已经成为了必然的趋势。它的便捷性，快速性以及对成本的要求较低，使得其成为了不可代替的一种通信技术手段。笔者相信，经过广泛的研究和对突出问题的解决，FSO技术将在国内有着非常大的发展前景。（作者单位：华中科技大学文华学院）
参考文献：
[1]辛化梅、李忠，论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报（自然科学版），2003，（04）。
第3篇：光通信技术范文
随着我国卫星技术的进步和社会对信息的需要，需要使用卫星进行信息传播的情况越来越多，为了保障信息的实时性和快速性，需要卫星通信过程中越来越高频段的使用。同时，现代化的卫星星座技术的提高也需要星间链路的建立，利用激光远胜于使用微波，但是激光产生的降雨影响比较大。通过选择适当的波长和在不同的地点分设地面站的方式，可以有效地克服激光带来的不良影响。卫星光通信技术具有广阔的发展空间。
一、卫星光通信技术的工作原理
首先，在对地表网络系统中的通信信号进行处理后，经过编码和调控，将通信信号加载后使其进入地球上的激发发射设备中，促使激光脉冲的信号发出，发射的工作通过光学卫星天线进行。在大气层的通道处理后，借助通信卫星来负责接收信号、进行解调，在卫星上实现光通信技术，将信号转输到地面的光学卫星天线上继续工作、进行译码、解调的任务，进而达到两个卫星地球站的全光双工通信的目的。
二、卫星光通信技术的基本特征
与一般的卫星微波相比，卫星光通信技术具有很多特征。包括：
(1)拓展了新型的卫星通信渠道，扩大了卫星通信的容量，使数据传输的速度达到100Gb/s，而且运用卫星光通信技术具有潜在的优点。在现阶段，我国的卫星中的微波带宽度是2GHz( Ku波段和C波段)左右，但是激光的频带宽大于105GHz，通信设施中不会有多余信号的干扰。
(2)减轻了卫星通信设备的重量，特别是对于卫星运载的设施来说，重量的减轻能够降低耗费的能源量。有利于延长卫星的使用年限，提高星上的处理效率。
(3)增强了卫星通信过程的保密工作。使用激光进行卫星通信能够起到有效的指向作用，而且发射过程中的激光束很窄，一般的发散角都属于毫弧级别的，因此在通信过程中具有良好的保密性。
(4)卫星光通信技术能够有效的避开干扰因素，而且要优于卫星微波通信技术。
(5)卫星光通信也具有明显的缺点。最重要的是激光星地链路受大气中的降雨、烟尘、雾霆的影响比微波大。
三、卫星光通信技术发展的现状
现阶段，卫星光通信技术已成为卫星技术中的研究热点之一。对于卫星通信网，实时通信必须建立星间链路。建立星间链路所采用的波段可有两种选择：微波波段和光波波段。目前，卫星微波通信使用的频段在300MHz到300GHz之间，而卫星光通信的频段为300THz。可见，采用光波段进行通信时的通信调制带宽可以显著增大，通信的数据率可达数Gb/s或更高。激光通信终端具有较小的终端体积和重量，极大的降低了发射成木，同时具有很强的抗干扰能力和保密性，又可减少地而站数量，因此卫星光通信技术已日益成为各国研究的重点，美国、欧洲、日木等已全而开展了此方面的研究，目前已进入空间试验阶段。
随着低轨小卫星数量的显著增加，需要高数据率、低功耗、体积小、价格低的星上通信终端，激光星间链路终端正是满足了这种需求。而商业需求和空间信息高速公路的发展，对激光星间链路技术的要求更加迫切，这些商业需求已经成为美国和欧洲等国激光星间链路研究的巨大推动力，并正促使其向商业应用转化。美国NASA正在寻求激光星间链路的潜在应用并作了相应计划，要求工业界要考虑实际需要生产，欧洲工业界也已开始了对可获利的激光星间链路市场的竞争。
日本开展卫星光通信的研究尽管较晚，但是进展却很快。日木已于1995年利用装于ETS-VI卫星上的光通信终端成功地与地而站进行了光通信实验，尽管此次实验的数据率仅为1.04 Mb/s，但这是世界上首次成功进行的星地光通信试验。日本的宇宙开发事业团(NASDA)还将与ESA共同进行卫星光通信的实验，实验将在日本的光学星间通信试验卫星与ESA的ARTEMIS之间进行。
然而，我国在卫星光通信领域的研究起步较晚展到实质阶段.与欧、美、日等国的差距较大。因此，我们必须高度予以重视，提高卫星光通信领域研究的投入。借鉴国外的经验，加快研究的进程，力争尽快赶上世界发达国家的研究水平。
四、卫星光通信技术的应用
1、数据中继
如低轨地球观测卫星landsat，它所取得的庞大数据通过同步卫星TDRS(踉踪和数据中继卫星)传送到地球站。如果地球站直接接收中、低轨卫星所取得的数据，就必须在地面均匀地配置多个地球站，因为一个地球站可以接收的轨道范围有限。这样的系统将是非常昂贵的。而且在星上搭载数据记录设备，当卫星进入地球站视野时传送所记录的数据。因记录容量有限。对于要不断获取多信道图象数据等庞大数据的系统并不合适。为此，引入通过同步轨道上的中继卫星。将数据传送到地球站的系统。该系统只需三顺同步卫星，就可覆盖低、中轨卫星的几乎所有轨道。也有人提出将这种系统用于象闪电卫星那样的椭圆轨道卫星与GEO卫星间的中继。
2、编组应用和数据交换
在世界范围内，InteISAT卫星在卫星通信过程中的使用已经将近30年了。现阶段，在大西洋、太平洋等地区的上方都分别有4～7颗正在运行的卫星或者备用的卫星，在对应的通信轨道上运行。这些卫星借助微波组成的路线实现与不同地区间的地面站的联系工作。为了满足将来通信世界的各类需求，需要在众多的轨道上，使用编组的方式，将多个相邻的卫星联结在一起。从某种程度上来说，如果不同地区的地面站打算与同属一组的某一颗卫星组成微波线路，地面站需要与同组内的任意一颗卫星互换所得的工作数据，同时还需要与其他地区的地面站之间统一进行数据的储存和获取。这样的做法有利于提升卫星微波的频率，同时还能够提高卫星轨道的使用效率。在卫星光通信技术适用的过程中，光ISL技术受到干扰的程度最小，在系统的联结工作中具有较大的灵活性。
3、支持卫星发射和深空通信
ISL技术还可用于卫星发射时对火箭的跟踪、控制.或支持卫星入轨。该技术已在发射使用TDRS系统的卫星和宇宙飞船时使用。此外，在深空通信中，用光能在比微波宽得多的频段上建成高效率的通信系统。
五、结语
在信息资料的传播工作中运用光频段的手段是现代化卫星通信技术发展的必经之路。在卫星技术工作的过程中，卫星光通信技术的进步不但能够适应现代化卫星技术进步的过程，同时其过程的研究也具有非常关键的现实意义。卫星光通信技术有利于保证我国航天事业和航天技术在世界上的排名，能够增强我国的国防实力和民族实力。研究卫星光通信技术的概况与应用，有利于卫星光通信技术的进一步创新，对我国具有重大的意义。
第4篇：光通信技术范文
1类平衡探测-正交频分复用技术
类平衡探测-正交频分复用技术（QBD-OFDM）结合类平衡探测编码技术和OFDM技术[14]。OFDM信号数据被分为多个数据块，每个数据块有两个符号的数据。在相同的数据块，第二个符号中的信号是和第一个符号中的信号在运算符号上是相反的。经过理论推导，发现二阶互调制失真、直流电流、可以完全消除，而且接收机的灵敏度可以提高3dB，因此可以提高信噪比。我们采用QBD-OFDM技术，实现了可达到2.1Gb/s实际物理数据速率，并使传输距离达到2.5m。图1为所提出的QBD-OFDM实验的原理。实验中，QBD-OFDM信号由任意波形发生器（AWG）产生，经过低通滤波（LPF）、电放大器（EA）和偏置树（BiasTee）后调制到红绿蓝发光二极管（RGB-LED）不同颜色的芯片上。经过自由空间传输后，在接收端由棱镜聚光后，用滤光片将3个波长的光分开，最后采用雪崩光电二极管（APD）探测器接收。然后进行后端的均衡与解调算法处理。结合波分复用（WDM）和类平衡探测子载波复用，很好地利用了多色LED的波分复用，提供了更多的传输信道。利用类平衡探测技术很好地避免了OFDM提供更多子载波时的峰均功率比（PAPR）限制，有效提升了多色LED传输速度，提高了系统误码率（BER）性能，同时增加了可见光通信的传输距离。图2给出QBD-OFDM技术和直接探测光正交频分复用（DDO-OFDM）技术的对比。两个子信道带宽为，Sub1：6.25~56.25MHz，Sub2：56.25~106.25MHz。每个子信道对应的调制阶数分别为，红光：256正交幅度调制（256QAM）和128正交幅度调制（128QAM），绿光：128QAM和64QAM，蓝光：128QAM和128QAM。因此，红光、绿光和蓝光的数据速率分别为750Mb/s、650Mb/s和700Mb/s，总数据速率达到2.1Gb/s，实验距离可以达到2.5m。在距离为0.5m时，红绿蓝3色对应的Sub1、Sub2两个子信道的BER提升为25.6dB、31dB、30.3dB、25.8dB、21.8dB和19.3dB。当可见光通信系统的通信距离增加时，系统误码率会增加，这是因为距离增加导致系统接收到的光信号减弱，系统信噪比降低，误码率增加。继续增加距离会使BER超过前向纠错码的门限，为使距离增加，就要使系统的传输速率降低。蓝光LED采用QBD-OFDM和DDO-OFDM的对应的Sub1、Sub2两个子信道的星座图如图2（d）的（i）、（ii）、（iii）和（iv）所示。
2无载波幅相调制技术
无载波幅度相位调制（CAP）是正交幅度调制的一个变种多阶编码调制技术，可以使用模拟或数字滤波器，实现灵活的子带划分和高阶调制，减少了计算的复杂性和系统结构，在数字用户线路有着广泛的应用。无载波幅相调制信号可以表示如下:s(t)=a(t)?fI(t)-b(t)?fQ(t)（1）这里a（t）和b（t）是I路和Q路的原始比特序列经过编码和上采样之后的信号。fI(t)=g(t)cos(2πf)ct和fQ(t)=g(t)sin(2πf)ct是对应的整形滤波器的时域函数，它们形成一对希尔伯特变换对。假设传输信道是理想的，在接收机端两个匹配滤波器的输出可以表示如下：这里mI(t)=fI(-t)和mQ(t)=fQ(-t)是对应的匹配滤波器的脉冲响应。利用对应的匹配滤波器在接收端就可以解调出原始信号。我们采用了无载波幅相调制技术，结合先进预均衡与后均衡算，后均衡算法采用改进级联多模算法（CMMA），实现了1.35Gb/s可见光传输系统实验[15]。实验原理图和实验装置图如图3所示。图4（a）到图4（c）为采用改进CMMA均衡算法所测得BER和距离的关系。实验中，每个波长上采用频分复用技术，将不同用户的信号分别调制到3个子载波上，每个子载波调制信号带宽为25MHz，调制阶数为64QAM，因此每个子载波的传输速率为150Mb/s，每个波长的传输速率为450Mb/s。在发射和接收的距离为30cm时，经过波分复用后该系统总的传输速率达到1.35Gb/s。图4（d）对比了CMMA和改进CMMA的性能，改进CMMA性能要优于CMMA，尤其是在第3个子带更为明显。
3频域均衡单载波调制技术
基于频域均衡的单载波调制技术（SC-FDE）是基于单载波的高频谱效率调制技术，该调制技术频谱效率和OFDM一致，复杂度一致。可见光通信系统是一个非线性非常严重的系统，OFDM存在PAPR的缺点，高PAPR对于可见光系统是一个非常大的缺点，而SC-FDE相比于OFDM具有一定优势，因为SC-FDE拥有更小的PAPR，其调制/解调原理如图5所示。SC-FDE调制技术和OFDM过程基本一致，但SC-FDE技术把IFFT变换从系统发射端移到了系统接收端。采用SC-FDE技术，使用RGB-LED波分复用技术和高阶调制格式，并在频域采用预均衡和后均衡技术，可以在LED3dB带宽只有10MHz的条件下取得3.25Gb/s的速率[16]。如图6（a）所示。该速率是在发射和接收距离小于1cm条件下测得，预均衡后的带宽为125MHz，红光和绿光都采用512QAM，蓝光则采用256QAM。图6（b）、图6（c）和图6（d）分别为红绿蓝3色BER与距离的关系，并给出了每种颜色光有无预均衡的性能对比。
4结束语
第5篇：光通信技术范文
1. 光纤接入网的拓朴结构
电信网络最基本的拓朴结构有线形、星形和环形,由这3种基本结构组合而成的有双星形。环形/星形、双环形、树形、网状网等等。其中线形、星形(包括多星形)、树形、网状网结构是适用于光纤接入网的拓朴结构。
1.1线形网络结构上、下业务灵活,可以节省光纤,简化设备,因此有广泛的应用前景。
1.2星形网络结构无论是其容量还是其业务服务内容都可以根据需要进行扩容、升级;并且,多星形结构馈线部分的复用系数很大,所以,采用星形类结构,可以大大节省光纤数量和建设成本,是光纤投入网发展中最主要的网络拓朴结构。
1.3树形网络结构适用于广播式信息传递,其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用TDMA或CDMA技术的电信光源光网络(PON)中有很大的应用前景。
1.4网状网结构经济、灵活、维护运行费用低,网络升级方便,在接入网中具有很大的优越性。
2. 光纤用户接入系统的组成
目前,接入网的用户终端设备都属于电气设备(如计算机。电话机、传真机、电话机等),所以在局端和用户端之间,以光波作为载波,光纤作为传输媒介时,在两端都要进行光信号与电信号之间的转换。光通信系统的组成主要有光源、光纤、光检测器。 发端的光源在电信号的作用下,发出与之时应的光信号,完成电/光转换的任务。
常用的光源有半导体激光二极管和半导体发光二极管。 接收端收到从发端经过光纤送来的光载波时,首先由光检测器把收到的光信号转换成对应的电信号,再经过放大均衡,还原成所需要的电信号。可见,光检测器是光信号接收的关键器件。在光纤通信中,常用的光检测器有PIN光电二极管和雪崩光电二极管。 光纤在信号的传输过程中起着媒介的作用。光纤按其传输模式可分为单模光纤和多模光纤。在光纤中只能传送一个模式时称为单模光纤,同时传送多个模式时称为多模光纤。
目前,在光纤通信系统中使用的载波波长有3个:0.85pm、1.31pm、1.55pm。第1代光纤通信系统使用的是0.85pm波长,多模光纤;第2、3代光纤通信系统使用的是1.31pm 波长,多模光纤和单模光纤;最新的第4代光纤通信系统是用1.55pm波长,单模光纤。光纤的工作频带宽,传送的信号频率高,能满足全业务传输的需要。
3.光信号的复用技术
利用光纤作为传输媒介,其最重要的特点是光纤可以传输很高速率的数字信号,并且容量大。光纤的传输容量取决于光信号的复用技术。
3.1波分复用(WDM)和密集波分复用(DWDM)技术 利用波分复用器件,将多个波长不同的光载波合路后在一根光纤卜传送的方法,称为波分复用。利用不同波长的光载波没不同方向传输,还可以实现单根光纤的双向传输。波分复用的容量与相邻两个光载波波长之间的间隔有关。通常将波长间隔比较大(50-100nm)的系统,称为WDM系统;波长间隔比较小(1-10nm)的系统,称为密集的波分复用(DWDM)系统;波长间隔小于是1nm时,称为光频分复用(FDM)系统。 实现波分复用技术的关键在于波分复用器件,即分波和合波器。它们的作用是在发端将同一系统中各光源产生的不同波长的光合路到一根光纤上传输,在接收端将接收到的光信号分成不同波长的光信号送到光检测器进行光/电转换。 光波分复用技术具有很多优点,利用光波分复用技术可以根据业务发展的需要,在原有光缆容量的基础上进行扩容;波分复用器件具有方向可逆性,即同一个器件可用作合波和分波,所以在同一根光纤上可以实现双向传输;在光波分复用技术中,各个波长工作系统所用的调制方式、传输速率、传送的信号类型彼此没有关系,但相互兼容。采用WDM技术可以增加用户接入网组网的灵活性。WDM技术在高速宽带通信网发展中将占有重要地位,它将促使全光通信网成为现实。
3.2频分复用(FDM)技术 频分复用与波分复用本质上没有什么区别,因为信号的频率与波长互为倒数关系。通常把光载波波长间隔小于1nm的系统称为光频分复用系统。 与光波分复用系统类似,光频分本文由LWLm.coM收集整理复用的关键在于频分复用器件。由于FDM的波长间隔很密,必须用分辨率很高的技术来选取不同波长的光信号。目前主要采用两种方法:可调谐的光滤波器和相干光通信技术。 FDM技术成熟,复用系数高,在混合光纤/同轴接入网(HFC)中得到广泛应用。
3.3空分复用(SDM)技术 空分复用就是利用不同的空间(不同的线路)构成不同的信道传送各路光信号的方式。例如在多芯光缆中利用不同的芯纤传送不同的信号或者传送不同方向的信号。可见, SDM系统的容量与光缆的芯数成正比,因此,在光接入网建设初期,业务容量小时采用 SDM技术是即简单又方便的方式。当业务容量增大,需要扩容时,只要在原有的光缆线路上采用适当的光复用方式,就可以达到目的。
第6篇：光通信技术范文
1.1激光通信技术的基本原理分析
新技术的发展推动了社会文明的进步，当前的激光通信技术已在诸多的领域得到了应用，激光通信技术主要就是以大气或者是自由空间作为媒介，然后通过载波激光在大气中传输有效的信息。也就是先将声音信号调制到激光束上，再将信号的激光发送出去。根据不同的应用范围能够将激光通信分为无线和光纤两种类型的激光通信[1]。
1.2激光通信技术的主要特征分析
激光通信技术自身有限鲜明的特点，激光通信技术在安装方面较为简单，在地形地貌等应用上的适应性比较强。能够对各种临时性的通信以及迅速抢险通信等条件得到满足。和微波通信相比较而言激光通信在空间上的占有资源也相对比较小。并且在抗电磁干扰以及保密性方面都比较强，这些优点使其在实际的应用上比较广泛，在未来的发展过程中这也是一个必然的趋势。
2激光通信技术在实际生活中的应用及前景展望
2.1激光通信技术在实际生活中的应用分析
在激光通信技术的实际应用是多方面的，无线激光通信主要是综合了光纤通信以及微波通信的优点，所以在城域网当中的应用就比较适合。在企事业当中的内部网的连接当中能够得到有效应用，校园网以及大型的企业等内部网的建设过程中，有时会存在着急需连接使用通信的情况，在一定的程度上激光通信技术是光纤技术的一种补充，在城市化的发展速度不断加快过程中，楼寓间的通信和移动间的通信倘若是利用光纤就比较的麻烦，并且还会影响城市外观环境，在通信盲区情况下通常是采用光纤直放站加以应对，这样就能够将光纤和激光通信技术两者得到补充应用，从而形成两个基站间的链路。另外，将激光通信技术在移动通信当中进行应用也能够起到很好的效果。在现阶段我国的通信领域当中，最为活跃以及发展最为快速的就是移动通信。在移动电话使用量不断上升的情况下，这给无线网络的容量和带宽提出了更高的要求，怎样能够将有限的资源得到充分利用，这也是当前的移动运营商所面临的重大课题。
激光通信技术作为一种新型的接入技术，其自身有着显著的优点，这也为移动通信领域对其的应用提供了良好的条件。在具体的应用过程中，主要就是将主干网在最近距离的天线间采取光纤进行对其连接，然后通过协议转换器通过相应的设备和天线得到有效连接，这样在一定距离内就能够形成一个有效的基站，进而就能够在这一技术的作用下实现应用。再者就是在高压电工作过区当中的应用，在这一应用当中的作用主要就是采集以及传输信息，在实际工程应用过程中将供电站的变压器工作数据传输到低压区加以检测，倘若是通过光纤进行实施就会造成环境的污染以及表面聚集尘土而发生导电情况发生。所以在这一情况下，通过激光通信技术就比较优越，能够通过空气隔离的方法绝缘，这样就能够实现安全可靠对数据进行传输[3]。在具体的应用步骤上主要就是把光发射天线安装在高压区，接收天线安装在低压区，这样就可以通过高压发射天线在空气的媒介下传递给低压的接收天线，这样就实现了信息数据的传输。
2.2激光通信技术的发展前景展望
随着我国的科学技术不断的发展，激光通信技术在应用的空间上也会逐渐的扩大，不管是在应用的领域还是研究的领域都将会取得更加优异的成果。在将来的激光通信技术的发展前景方面，激光通信技术的应用将更加广泛，这也是通过这一技术自身的优势决定的。其中对远距离的无线传输问题得到了解决，并实现了卫星技术和激光通信技术的共相发展，这些对位激光通信技术的进一步发展打下了坚实基础。在激光通信技术的不断完善过程中，这一技术将会成为城市网络通信的一个重要手段。以往的光纤技术的应用过程中，为人们的生活提供了很大的方便，但社会的进步不能停留于这一层面，尤其是当前的城镇化建设的速率加快，光纤技术在实际的应用上已经显得愈来愈存在着不足。而激光通信技术避免了影响交通、建筑等弊端，并对环境没有危害，在安全性能上相对较高，所以在将来的技术不断完善下，激光通信技术将会取代光纤技术，为城市的网络化建设提供技术上的重要支持。与此同时，激光通信技术的不断发展完善，将会在通信的领域范围内带来一场技术上的变革。在通信的领域当中，一些新技术的涌现，将会对通信产业的发展产生很大的影响，从而推动其变革，使得技术上的革新成为是通信领域发展的一个主流。最终，愈来愈多的通信技术的涌现，将会对通信领域的发展在技术上得到强有力的保障。
3结语
第7篇：光通信技术范文
[关键词]油气集输管线；光通信技术；对策措施
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0042-01
引言
油气集输管线经常需要应用光通信技术提供传输信号，只有保障管线光通信系统的稳定性和可靠性，才能更好的保障油气集输管线正常工作。因此，有必要对油气集输管线光通信应用中的技术问题进行分析，并有针对性的采取措施提高油气集输管线光通信技术应用水平，更好的进行油气集输工作。
1 油气集输管线光通信应用技术问题
随着我国油气资源需求量的增大，需要铺设大量油气集输管线进行油气传输。在油气集输管线铺设中，不仅要保证管线的施工质量，还要考虑更好的应用光通信技术，提高管线保障水平。而我国油气集输管线光通信技术中还存在光缆线路、尾纤、系统单板、光缆电源、网络管理等方面的技术问题，影响管线光通信技术的应用。
1.1 光缆线路问题
在油气集输管线的铺设施工中，因为安装设计不科学或安装措施不规范等原因，会造成光缆线路故障，比较常见的是光通信线路铺设时因外力作用造成线路破坏；长输管线距离较长，光缆之间需要接头连接，而架线操作不当造成接触不良或接头质量不合格等会造成光缆线路中断；光缆线路在长期频繁使用中会产生衰耗问题，降低信号传递效率，影响光通信技术应用。
1.2 尾纤问题
油气集输管线尾纤需要规范的弯曲半径才能有效使用，如果半径过小，就会出现尾纤故障。油气集输管线野外铺设，环境复杂，而光通信系统管线在长期使用中会出现法兰盘接头和尾纤头存在灰尘等原因，如不及时检修处理，就会引起尾纤故障。
1.3 系统单板问题
单板是油气管线光通信技术应用的重要部件，其出现问题本质上都是硬件设备问题，包括时钟板、主控板、交叉板、光处理板、以太网处理板等零部件故障，一旦出现故障就需要更换相应的元器件。
1.4 光缆电源问题
油气管线光缆电源故障也是光通信应用常见技术问题，主要是系统电源供电线路问题，常见的是系统设备内部直流电供电故障、交流电供电故障等。
1.5 网络管理问题
光通信系统的网络管理问题通俗意义上就是网络系统故障或网线出现问题，导致系统数据处理和信息传输故障。
2 应对油气管线光通信系统应用技术问题的对策
2.1 做好光缆布线设计和安装
光缆布线设计和安装是油气管线光缆铺设中工作量最大的环节，在施工过程中，要综合考虑管线布设中恶劣的自然环境，有针对性的做好光缆损害预防工作，重点考虑和预防易出现安全隐患的部位，确保地下光缆铺设达到质量要求。光缆在后期运行中需要定期维修，因此要在管线布置设计中针对后期可能出现的安全隐患考虑检修工作。在地面管线布置中要重点考虑预防尾纤故障，因野外环境恶劣，如布置管线的机房含有大量灰尘，则需要做好尾纤接头部位防灰工作，防止灰尘过多影响光缆通信质量。机房运作中存在振动现象，要考虑振动对光缆线路的危害，特别要注意防止振动造成光缆接头松动影响信号传输。
2.2 做好光缆接头的安装工作
光通信系统很多技术问题都是接头出现故障引起的，因此在进行光缆接头工作中必须采取有针对性的技术措施：做好光缆接头在光缆线间连接的可靠性，确保光缆线接触良好，防止因接头接触不良引起技术问题；科学选择光缆间接头的安装位置，因灰尘会造成接头接触不良，所以要充分考虑接头安装部位环境，尽量避开灰尘大的部位进行接头安装；地下水中含有腐蚀性物质，会对接头产生腐蚀，影响接头功能，所以要尽量将接头安装在比较干燥的位置；在条件允许的情况下，可在接头外部套外加装保护罩，强化对灰尘和水的防护。
2.3 做好备用光板的安装设置工作
光板是油气管线光通信系统关键部件，为保证光板运行的稳定性，要在需要的部位安装两个光板，由主光板正常运行，备用光板确保光通信系统工作的稳定性。可以对光通信系统进行设置，当主光板出现故障时，系统自动切换到备用光板工作。光板故障会导致光通信系统的整体故障，所以在启动备用故障后，要设置警报装置，一旦出现一个光板工作的情况，系统会自动报警，提醒工作人员尽快更换损坏的原主光板，确保每个光板部位都时刻保持两个光板工作。
2.4 做好电气防护工作
油气管线的光通信系统中由电源提供动力，要做好防雷防电等电气安全防护工作，保护系统通信质量和人员、设备安全。在防雷方面，要对光通信系统管线铺设位置的环境进行考察，确保在避开易遭受雷击部位的位置铺设，山地部位尽量将光缆铺设在地势较低的部位，但要做好排水工作，避开山顶等易遭受雷击的位置；平原位置要尽量避开大树等部位进行光缆铺设，防止因高大树木引起管线雷击。在防电方面，因为光缆线路是金属结构，所以要防止强电，避免金属管线与强电形成电磁感应，损坏光缆线路，降低通信质量，特别是强电强度较大时，还会形成强电流将光缆线路击穿。具体工作中，要避免与强电输电线路形成交叉，必须要进行交叉时，要尽量将交叉角大于45度，最好接近或保持90度，有效防止强电与光缆形成电磁感应。
2.5 做好光缆线路的日常维护监测
要保证油气管线光通信系统运行的稳定性，仅靠光缆布线时的防护措施是不够的，还要做好日常检测和维护，对易出现故障的部位进行重点检测，不仅要有针对性的检测已经存在的故障，还要对光缆电路可能引起故障的安全隐患和技术隐患进行预判，确保在出现故障之前做好维护，尽量降低维修成本，提高光通信系统整体稳定性。
3 结论
综上所述，油气管线中光通信系统具有重要作用，但在应用中存在一些技术问题，需要采取有针对性的措施进行预防和维护，提高管线光通信系统运行的稳定性，更好地服务油气集输工作。
参考文献
[1]余国健.长输油气管道外腐蚀缺陷修复技术对比研究[J].管道技术与设备，2013（01）.
[2]王忠伟，张新军，杨静.新疆输油气管道160cm地温气候特征分析[J].沙漠与绿洲气象，2013（02）.
第8篇：光通信技术范文
者结合光纤通信技术发展的实际情况，从光纤通信技术的概念及特点入手，着重探讨光纤技术及光纤通信技术的应用。
关键词：光纤通信技术；特点；分类；应用
中图分类号：TN文献标识码：A文章编号：1673-9671-(2012)042-0158-01
光纤通信是现代社会最重要的通信方式之一，其信息载体主要为光波，传输媒介主要为光纤。光纤通信技术在现代社会中起着至关重要的作用，是现代通信行业重要的支柱之一，对通信行业的生存和发展有着非常重要的意义。随着计算机技术的广泛应用，现代社会开始进入一个网络时代，在网络时代，人们对光纤通信技术的需求将不断增长，未来光纤通信技术将发挥着越来越重要的作用，成为现代社会标志性的技术之一。
1光纤通信技术的概念
光纤通信技术主要指运用光导纤维实施传输信号，承载重要的信息，同时运用光纤，使其作为传输媒介。光纤通信技术是现代社会最重要的一种通信方式，在通信行业中有着至关重要的作用。光纤主要用电气绝缘体——玻璃材料制作而成的，因此无需担心其可能由于接地原因而出现回路现象，因为光线的芯比较细小，因此必须选择多芯构成光缆，光缆是信息传输的重要通道，进而形成占用空间较小的传输系统。
2光纤通信技术的特点
光纤通信技术从光通信中脱颖而出，成文现代社会通信行业重要的支柱之一。与传统通信技术相比，光纤通信技术具有无可比拟的优点。
1）光纤通信技术不容易损耗，其损耗量非常低，因此其中继距离比较长。
2）光纤通信技术的频带非常宽，尤其是使用密集波分复用技术，其光线传输容量出现大幅度的提升。
3）光纤是光纤通信技术最重要的传输媒介，是光纤通信技术不可或缺的重要成分，因此光纤的制作尤其重要。目前，光纤主要成分是石英，石英通过各种手段制作成绝缘体材料，而这种绝缘体材料就是石英的原材料，它具有抗水性，不容易被雨水侵蚀，因此，光纤的抗电磁干扰能力较强。
4）光纤通信技术未遭受串音的干扰，其保密性非常强。相关的实验表明，运用光纤通信技术，在光缆外面，也无法窃听光纤所传达的重要信息。
3光纤通信技术的分类
光纤通信技术可分为三大类，即波分复用技术、光纤传感技术以及光纤接入技术，其特点如下。
1）波分复用技术：不同的信道光波具有不同的频率，运用单模光纤低损耗区，可以取得充足的宽带资源，参照不同的频率及充足的宽带资源，可以对光纤的低损耗窗口进行划分，即划分为多个信道，利用分波器可以对不同光波实现分离或者耦合。
2）光纤传感技术：光纤传感器具有众多的优点，如体积较小，防爆性能好，耐腐蚀性强，耗电较少，可以宽频带等等，因此通常将光纤传感器分为功能型传感器及非功能型传感器。
3）光纤接入技术：光纤接入技术目前已经得到广泛的应用，其不仅能够处理窄带业务问题，而且能够处理多媒体图像等业务
问题。
4光纤通信技术的应用
4.1光纤技术的应用
1）光纤技术在充当各种传感器方面的应用。光导纤维不仅能够将阳光带到每一个角落，而且还可以实施机械加工。目前，汽车配电盘、机器人、计算机等选择使用光导纤维进行图像或者光源的传输。光纤技术与敏感兀件的组合，则可以制作成多种传感器，充当传感器的作用，可以对温度、颜色、流量、位移、压力、光泽等实施测量。光纤技术在信息传输及能量传输方面同样有着广泛的应用。
2）光纤技术在医学方面的应用。光纤技术在医学方面有着非常重要的作用，因此在医学中有着广泛的应用。运用光导纤维内窥镜可以导入患者的脑室与心脏，同时可以测量患者的体温、患者血液中氧的饱和度、患者心脏中的血压等等。此外，光纤技术在手术治疗方面也有着非常重要的作用，通过光导纤维可以实施激光手术刀的连接，进而进行相关疾病的治疗，比如可选择光敏法对肿瘤癌症患者相关的治疗。
4.2光纤通信技术的应用情况
1）光纤通信技术在通信行业方面的应用。以光导纤维作为传输介质实施通信，称为光纤通信。目前，光纤技术在通信行业得到广泛的应用。本地通信、国际通信（越洋光缆）、城域通信、氏途通信等重要的通信行业基本上都选择光纤作为其通信重要的传输介质。光纤技术在通信方面的应用逐渐从小区转向具体的楼房、具体的用户。光纤技术在通信行业中起着至关重要的作用，通信行业的顺利发展离不开光纤技术的支持。
2）光纤通信技术在电力通信中的应用。电力通信网主要由卫星电路、微波以及光纤等组成主干线，各支路可以运用特种光缆及电力线载波等相关电力系统所具备的通信方式，同时选择无线、电缆以及明线等各种通信手段，联合调度总机、程控交换机等多个设备构成多功能及多用户的综合通信网。
3）光纤技术在有线电视网络方面的应用。从20个世纪90年代开始，我国光通信产业得到迅速的发展，尤其在电信干线传输网、电力通信网以及广播电视网等方面，光通信产业得到迅速的发展。光通信产业的迅速发展极大的推动了光纤通信技术的发展，光纤光缆出现急剧增多的现象。光纤技术在有线电视网络方面得到广泛的应用，促进有线电视网络的快速发展。
目前，广电综合信息网的规模出现逐渐扩大的趋势，其系统所呈现出来的复杂程度也出现逐渐增加的趋势，这在一定程度上加重广电综合信息网日常维护与管理的工作量，广电综合信息网设备故障的判定与排除也愈来愈困难。对此，可以选择ATM+光纤或综合SDH+光纤等构成相应的宽带数字传输系统。而其传输网则可以选择链路传输系统，环网传输系统，或者构成多种形式不同的复合网络，这样才能不断满足多种综合信息传输的需求。而环网传输系统则具备一定的保护功能。
在电视节目或者广播方面，所选择的宽带传输系统能够将主站至地方站中必需的所有数字，通过通道进行相关的设置，进而出现广播的形式。此外，运用光纤通信技术，电视节目在任何地方都可以实施下载，同时还可以运用相关的网络管理平台对不同网站所下载的不同的电视节目进行相应的控制。
目前，我国有线电视网络已经在各地逐渐发挥作用。在有线电视网络的前提下，宽带多媒体传输网络的实现不再是一个梦想，而是可以真正的付之于行动中。但是，现阶段，由于技术水平有限以及多种原因的影响，在我国还未能全部撤销现阶段出现的有线电视网，只能对有线电视网进行不断的完善或者改造，不断地满足人们的多方需求。
当前，我国多个地区的CATV都已经使用光纤传输，至用户端，则使用同轴电缆传输至千万家。但是，现阶段所构建的CATV，其大部分属于单向传输，其上行所呈现出来的信号无法在现阶段所具备的有线电视网中进行传送。对此，可以选择电信网PSTN中的所提供的数据通道或者语音通道对上行信号实现传送，同时也可以选择语音接人系统对上行信号实现传送。在多个用户家庭中安装电话，这样，用户不仅仅可以打电话，而且可以选择使用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送，组成了双向应用的Internet网。
5结束语
总而言之，光纤通信技术在现代社会中有着广泛的应用，光纤通信技术的应用不仅仅有以上几点，更多的是需要我们在生活实践中不断的进步，不断的促进光纤通信技术的发展。
参考文献
[1]魏丽芳,王克谦,郭克义.浅谈光纤通信技术在智能电网中的应用与发展[J].中小企业管理与科技(上旬刊),201,12:101-103.
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[3]李宏慧,付学良.基于非简单的失效独立的路径保护圆的抗毁性光纤网络优化设计(英文)[J].内蒙古大学学报(自然科学版),2012,02:321-323.
[4]何召舜.浅论光纤通信技术的特点和发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,03:412-413.
第9篇：光通信技术范文
关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络
中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)01-0000-00
光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。
1 我国光纤光缆发展的现状
1.1 普通光纤
普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。
1.2 核心网光缆
我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。
1.3 接入网光缆
接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。
1.4 室内光缆
室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。
1.5 电力线路中的通信光缆
光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。
2 光纤通信技术的发展趋势
对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。
(1) 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。
仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。
(2) 光孤子通信
光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。
光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。
(3) 全光网络
未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。
全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。
目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。
3 结语
光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。
参考文献
