淺談光纖通信技術研究

1、淺談光纖通信技術研究摘要：光纖通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在將來信息社會中將起到非常重要的作用。本文主要闡述光纖通信技術概述，光纖通信技術特點，以及光纖接入技術。關鍵詞：光纖通信技術；概述；特點；接入技術；研究隨著傳輸技術的不斷進步，核心網(wǎng)已根本實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時，隨著業(yè)務的迅速增長和多媒體業(yè)務的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務需求也不只局限于原來的語音業(yè)務，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務的需求已成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建立的瓶頸，成為開展寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的障礙。1光纖通信技術概述光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因此不需要擔憂接地回路

2、，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔憂傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。2光纖通信技術特點2.1損耗低，中繼間隔 長。實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/k，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信

3、系統(tǒng)的中繼間隔 也較其他介質(zhì)構成的系統(tǒng)長得多。假如將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼間隔 ;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)本錢和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼間隔 可達200多k，由極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對于降低通信系統(tǒng)的本錢、進步可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。2.2頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHzk的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設備

4、的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是如今的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1Gbps，采用密集波分復術實現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)到達單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。宏大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)的首選介質(zhì)。2.3抗電磁干擾才能強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)絡的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放

5、的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質(zhì)，電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢，即不會產(chǎn)生與信號無關的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。2.4保密性能好。對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學技術的開展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光

6、纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是非常微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。2.5光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設。光纖的芯徑很細，約為0.1，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10，而標準同軸電纜為47。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節(jié)約了地下管道建立投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重

7、量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。3光纖接入技術為實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足群眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡，用戶接入局部更是關鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTT，F(xiàn)TTab和FTTH等不同的應用，統(tǒng)稱FTTx。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡A(N)和無源光網(wǎng)絡(PN。)采用SDH技術、AT技術、以太網(wǎng)技術在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡。假設光配線網(wǎng)(DN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，那

8、么這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡。無源光網(wǎng)絡P(N)技術是實現(xiàn)FTTx的主流技術，典型的PN系統(tǒng)由局側LT光(線路終端)、用戶側NU/NT(光網(wǎng)絡單元)以及DN-rgnizatinDevelpentNetrk(光分配網(wǎng)絡)組成。PN技術可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡層次，在長間隔 傳輸條件夏可提供雙向高帶寬才能，接入業(yè)務種類豐富，運維本錢大幅降低，合適于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。在FTTH應用中，主要采用兩種技術，即點到點的P2P技術和點到多點的xPN技術，亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的(媒介轉換器)實現(xiàn)用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。光纖是通信網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)，光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量