光纖通信技術(shù)的報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上關(guān)于光纖通信技術(shù)的報告王本寧 鐵道信號1205班 （13）摘要：光纖通信是以光波作為信息載體, 以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式，已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一。光纖通信作為一門新興技術(shù),近年來發(fā)展速度之快,也是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。關(guān)鍵詞：光纖通信發(fā)展、光纖通信特點(diǎn)、光纖組成、趨勢展望一、 光纖通信技術(shù)的介紹光纖通信是光導(dǎo)纖維通信的簡稱，原理是利用光導(dǎo)纖維作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式。實際應(yīng)用中的光纖通信系統(tǒng)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。通過纖芯和包層的折射率不同，從而實現(xiàn)光信號在纖

2、芯內(nèi)的全反射也就是光信號的傳輸。二、 光纖通信技術(shù)的發(fā)展1、 早期的光通信 在人類發(fā)展的早期，人類已經(jīng)開始使用光傳遞信息了，這樣的例子有很多。3000多年前就有的烽火臺，直到目前仍然使用的信號燈、旗語等都可以看作是原始形式的光通信。這類光通信方式有一個顯著的缺點(diǎn)，就是它們能夠傳輸?shù)娜萘繕O其有限。2、現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的形成隨著社會的發(fā)展，信息傳輸與交換量與日俱增，傳統(tǒng)的通信方式已不能滿足人們的需要。為了擴(kuò)大通信容量，通信方式從中波、短波發(fā)展到微波、毫米波，這實際上就是通過提高通通信載波頻率來擴(kuò)大通信容量的。3、光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)歷了四代變更：第一代光纖通信系統(tǒng)是在19731976年研制成功的45M

3、bit/s、0.85 多模光纖系統(tǒng)。第二代光纖通信體統(tǒng)于19761982年研制成功，它可以傳送中等碼速的數(shù)字信號。第三代光纖通信系統(tǒng),其工作波長為1.31 ，目前正處在大規(guī)模實用化階段。第四代光纖通信系統(tǒng)目前還處在實驗室研制階段。其主要思想是將零色散波長移到1.55 ，這樣可以使光纖損耗更低，色散為零。目前，人們已經(jīng)涉足第五代光纖通信系統(tǒng)的研究和開發(fā)，稱之為光孤子通信系統(tǒng)。光孤子通信系統(tǒng)具有超長距離的傳輸能力。三、 光纖通信的特點(diǎn)1、 容許頻帶很寬，傳輸容量很大光纖通信系統(tǒng)的容許頻帶（帶寬）取決于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。一方面，可以采用多種復(fù)用技術(shù)來增加傳輸容量。另一方面,減

4、小光源譜線寬度和采用外調(diào)制方式，也是增加傳輸容量的有效方法。2、損耗很小，中繼距離很長且誤碼率很小石英光纖在1.31um和1.55um波長，傳輸損耗分別為0.50dB/km和0.20dB/km，甚至更低。采用光纖放大器、色散補(bǔ)償光纖，中繼距離還可增加。3、 重量輕、體積小光纖重量很輕，直徑很小。即使做成光纜，在芯數(shù)相同的條件下，其重量還是比電纜輕得多，體積而已小得多。4、 抗電磁干擾性能好光纖由電絕緣的石英材料制成，光纖通信線路不受普通高、低頻電磁場的干擾和閃電雷擊的損壞。5、 泄漏小，保密性能好在光纖中傳輸?shù)墓庑孤┓浅Ｎ⑷?，即使在彎曲地段也無法竊聽。沒有專用的特殊工具光纖不能分接，因此信息在

5、光纖中傳輸非常安全。6、 節(jié)約經(jīng)書材料，有利于資源合理使用制造同軸電纜和波導(dǎo)管的銅、鋁、鉛等金屬材料，在地球上的儲存量是有限的；而制造光纖的石英（SiO2）在地球上是取之不盡的材料。四、 光纖通信系統(tǒng)的組成如圖示，光纖通信系統(tǒng)由以下五個部分組成。（1）光發(fā)信機(jī)：光發(fā)信機(jī)是實現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成。（2） 光收信機(jī)：光收信機(jī)是實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。 它由光檢測器和光放大器組成。（3） 光纖或光纜：光纖或光纜構(gòu)成光的傳輸通路。（4）中繼器：中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。（5）光纖連接器、耦合器等無源器件：光纖間的連接、光纖與光端機(jī)的連接及耦合，對光纖連接器

6、、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。五、 光纖的結(jié)構(gòu)和類型（1）光纖的結(jié)構(gòu)光纖是傳光的纖維波導(dǎo)或光導(dǎo)纖維的簡稱。其典型結(jié)構(gòu)是多層同軸圓柱體，如圖所示，自內(nèi)向外為纖芯、包層和涂覆層。核心部分是纖芯和包層，其中纖芯由高度透明的材料制成， 是光波的主要傳輸通道；包層的折射率略小于纖芯，使光的傳輸性能相對穩(wěn)定。纖芯粗細(xì)、纖芯材料和包層材料的折射率，對光纖的特性起決定性影響。涂覆層包括一次涂覆、緩沖層和二次涂覆，起保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕相機(jī)械的擦傷， 同時又增加光纖的柔韌性， 起著延長光纖壽命的作用。（2）光纖的分類 根據(jù)折射率在橫截面上的分布形狀劃分時，有階躍型光纖和漸變型 (梯度型) 光纖兩種。根

7、據(jù)光纖中傳輸模式的多少，可分為單模光纖和多模光纖兩類。按制造光纖所使用的材料分，有石英系列、塑料包層石英纖芯、多組分玻璃纖維、全塑光纖等四種。另外，若按工作波長來分，還可分為短波長光纖和長波長光纖。多模光纖可以采用階躍折射率分布，也可以采用漸變折射率分布；單模光纖多采用階躍折射率分布。因此，石英光纖大體可以分為多模階躍折射率光纖、多模漸變折射率光纖和單模階躍折射率光纖等幾種。它們的結(jié)構(gòu)、 尺寸、 折射率分布及光傳輸?shù)氖疽鈭D如下圖所示。六、 光纖的傳輸特性1、光纖的色散由于光纖中所傳信號的不同頻率成分， 或信號能量的各種模式成分，在傳輸過程中，因群速度不同互相散開，引起傳輸信號波形失真，脈沖展寬

8、的物理現(xiàn)象稱為色散。2、光纖的損耗光波在光纖中傳輸，隨著距離的增加光功率逐漸下降，這就是光纖的傳輸損耗，該損耗直接關(guān)系到光纖通信系統(tǒng)傳輸距離的長短，是光纖最重要的傳輸特性之一。光纖損耗的原因主要有吸收損耗和散射損耗，還有來自光纖結(jié)構(gòu)的不完善。七、未來發(fā)展隨著社會的發(fā)展，信息的傳輸量需求大幅度提高，所以對光纖通信的發(fā)展也有了一定的要求。目前，光纖通信的發(fā)展趨勢可以從光纖傳輸量、寬帶光放大器、偏振模色散補(bǔ)償技術(shù)等方面來進(jìn)行一個提高甚至是飛躍。光纖作為一種重要的現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)，在現(xiàn)在以信息為主的社會背景下得到長足發(fā)展，便利了我們的生活。在未來的世界，光纖通信也必將獨(dú)占鰲頭，繼續(xù)成為當(dāng)代社會的尖端主流技術(shù)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 張明德,