论文部分内容阅读
【摘 要】光纤技术在近几年得到了飞速的发展，光纤技术的成熟使得现代通信更加的方便和快捷。光纤技术的应用领域也越来越广泛，在这样的背景下，要想为现代通信服务，要掌握好更多的技术要领，使光纤通信的技术更加趋于复杂化，就必须在整体的设计中，做到更加的合理，要通过理论与实践的结合，使得光纤通信传输技术得到更好更快的发展。
【关键词】光纤；通信；系统
1.基本光纤传输系统
1.1光发射机
光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源，驱动器和调制器组成，光源是光发射机的核心。目前广泛使用的光源有半导体发光二极管（LED）和半导体激光二极管（或称激光器）（LD），以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈（DFB）激光器。有些场合也使用固体激光器，例如大功率的掺钕钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器。光发射机把电信号转换为光信号的过程（简称为电/光或E/O转换），是通过电信号对光的调制实现的。
1.2直接调制和间接调制
用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。间接调制（外调制）把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。目前有多种调制器可供选择，最常用的是电光调制器。这种调制器是利用电信号改变电光晶体的折射率，使通过调制器的光参数随电信号变化而实现调制的。外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此，只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。
1.3光接收机
光接收机最重要的特性参数是灵敏度。灵敏度是衡量光接收机质量的综合指标，它反映接收机调整到最佳状态时，接收微弱光信号的能力。灵敏度主要取决于组成光接收机的光电二极管和放大器的噪声，并受传输速率，光发射机的参数和光纤线路的色散的影响，还与系统要求的误码率或信噪比有密切关系。所以灵敏度也是反映光纤通信系统质量的重要指标。
2.光纤通信系统的主要优点
重量光纤通信系统的主要优点包括：传输频带宽，通信容量大；线路损耗低，传输距离远；抗干扰能力強，应用范围广；线径细、轻；抗化学腐蚀能力强；光纤制造资源丰富。在网络工程中，一般用62。5μm/125μm规格的多模光纤，有时也用100μm/125μm和100μm/140μm 规格的光纤。户外布线大于 2公里时可选用单模光纤。在进行综合布线时需要了解的光纤的一些基本特性。
3.特种光纤的发展
3.1光纤光栅（Fiber Grating）
光纤光栅是利用光纤材料的光敏性在紫外光的照射（通常称为紫外光“写入”）下，于光纤芯部产生周期性的折射率变化（即光栅）而制成的。使用的是掺锗光纤，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射（在载氢气氛中），使纤芯的折射率产生周期性的变化，然后经退火处理后可长期保存。相位掩膜板实际上为一块特殊设计的光栅，其正负一级衍射光相交形成干涉条纹，这样就在纤芯逐渐产生成光栅。光栅周期模板周期的1/2。众所周知，光栅本身是一种选频器件，利用光纤光栅可以制作成许多重要的光无源器件及光有源器件。例如：色散补偿器、增益均衡器、光分插复用器、光滤波器、光波复用器、光模或转换器、光脉冲压缩器、光纤传感器以及光纤激光器等。
3.2 （Multi-Coremono-Mode Fiber，MCF）
多芯光纤是一个共用外包层、内含有多根纤芯、而每根纤芯又有自己的内包层的单模光纤。这种光纤的明显优势是成本较低，生产成本较普通的光纤约低 50%。此外，这种光纤可以提高成缆的集成密度，同时也可降低施工成本。以上是光纤技术在近几年里所取得的主要成就。至于光缆方面的成就，笔者认为主要表现在带状光缆的开发成功及批量化生产方面。这种光缆是光纤接入网及局域网中必备的一种光缆。目前，光缆的含纤数量达千根以上，有力地保证了接入网的建设。
4.光纤的数字传播技术
数字交叉连接设备（DXC）是具有一个或多个信号端口，可以对任意之间的信号进行可控连接的设备，它兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管多次功能。再生器（RG）位于传输链路中途，是能够接收 STM—N信号，并经过适当的处理，使信号按照规定的幅度、波形和定时特性继续向前传送的设备。
在 SDH网中，常采用环型自愈网的方式来进行保护，以增强通信的可靠性。所谓环型自愈网保护，就是把各个ADM节点组成一个环型，在某段线路或某个网元出现故障时，利用ADM的智能，寻找替代路由，为所传输的信号提供保护。SDH传输网是由一些 SDH网络单元组成，在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送，融复接、传输、交换功能于一体，由统一的网络管理操作的综合信息网。可实现网络有效管理、动态网络维护、对业务性能监视等功能，能有效的提高网络资源的利用率，能满足广播电视干线传输网的信息传输和交换的要求，对提高广播电视传输质量有了质的飞跃，因而 SDH 技术正成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。
【参考文献】
[1]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学，2006（8）.
[2]曹茂虹，刘礼.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].光机电信息，2007（3）.
[3]许广南.光纤通信技术新发展[J].通信世界，2007（30）.
[4]李超.浅谈光纤通信技术发展的现状与趋势[J].沿海企业与科技，2007（7）.
【关键词】光纤；通信；系统
1.基本光纤传输系统
1.1光发射机
光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源，驱动器和调制器组成，光源是光发射机的核心。目前广泛使用的光源有半导体发光二极管（LED）和半导体激光二极管（或称激光器）（LD），以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈（DFB）激光器。有些场合也使用固体激光器，例如大功率的掺钕钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器。光发射机把电信号转换为光信号的过程（简称为电/光或E/O转换），是通过电信号对光的调制实现的。
1.2直接调制和间接调制
用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。间接调制（外调制）把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。目前有多种调制器可供选择，最常用的是电光调制器。这种调制器是利用电信号改变电光晶体的折射率，使通过调制器的光参数随电信号变化而实现调制的。外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此，只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。
1.3光接收机
光接收机最重要的特性参数是灵敏度。灵敏度是衡量光接收机质量的综合指标，它反映接收机调整到最佳状态时，接收微弱光信号的能力。灵敏度主要取决于组成光接收机的光电二极管和放大器的噪声，并受传输速率，光发射机的参数和光纤线路的色散的影响，还与系统要求的误码率或信噪比有密切关系。所以灵敏度也是反映光纤通信系统质量的重要指标。
2.光纤通信系统的主要优点
重量光纤通信系统的主要优点包括：传输频带宽，通信容量大；线路损耗低，传输距离远；抗干扰能力強，应用范围广；线径细、轻；抗化学腐蚀能力强；光纤制造资源丰富。在网络工程中，一般用62。5μm/125μm规格的多模光纤，有时也用100μm/125μm和100μm/140μm 规格的光纤。户外布线大于 2公里时可选用单模光纤。在进行综合布线时需要了解的光纤的一些基本特性。
3.特种光纤的发展
3.1光纤光栅（Fiber Grating）
光纤光栅是利用光纤材料的光敏性在紫外光的照射（通常称为紫外光“写入”）下，于光纤芯部产生周期性的折射率变化（即光栅）而制成的。使用的是掺锗光纤，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射（在载氢气氛中），使纤芯的折射率产生周期性的变化，然后经退火处理后可长期保存。相位掩膜板实际上为一块特殊设计的光栅，其正负一级衍射光相交形成干涉条纹，这样就在纤芯逐渐产生成光栅。光栅周期模板周期的1/2。众所周知，光栅本身是一种选频器件，利用光纤光栅可以制作成许多重要的光无源器件及光有源器件。例如：色散补偿器、增益均衡器、光分插复用器、光滤波器、光波复用器、光模或转换器、光脉冲压缩器、光纤传感器以及光纤激光器等。
3.2 （Multi-Coremono-Mode Fiber，MCF）
多芯光纤是一个共用外包层、内含有多根纤芯、而每根纤芯又有自己的内包层的单模光纤。这种光纤的明显优势是成本较低，生产成本较普通的光纤约低 50%。此外，这种光纤可以提高成缆的集成密度，同时也可降低施工成本。以上是光纤技术在近几年里所取得的主要成就。至于光缆方面的成就，笔者认为主要表现在带状光缆的开发成功及批量化生产方面。这种光缆是光纤接入网及局域网中必备的一种光缆。目前，光缆的含纤数量达千根以上，有力地保证了接入网的建设。
4.光纤的数字传播技术
数字交叉连接设备（DXC）是具有一个或多个信号端口，可以对任意之间的信号进行可控连接的设备，它兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管多次功能。再生器（RG）位于传输链路中途，是能够接收 STM—N信号，并经过适当的处理，使信号按照规定的幅度、波形和定时特性继续向前传送的设备。
在 SDH网中，常采用环型自愈网的方式来进行保护，以增强通信的可靠性。所谓环型自愈网保护，就是把各个ADM节点组成一个环型，在某段线路或某个网元出现故障时，利用ADM的智能，寻找替代路由，为所传输的信号提供保护。SDH传输网是由一些 SDH网络单元组成，在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送，融复接、传输、交换功能于一体，由统一的网络管理操作的综合信息网。可实现网络有效管理、动态网络维护、对业务性能监视等功能，能有效的提高网络资源的利用率，能满足广播电视干线传输网的信息传输和交换的要求，对提高广播电视传输质量有了质的飞跃，因而 SDH 技术正成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。
【参考文献】
[1]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学，2006（8）.
[2]曹茂虹，刘礼.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].光机电信息，2007（3）.
[3]许广南.光纤通信技术新发展[J].通信世界，2007（30）.
[4]李超.浅谈光纤通信技术发展的现状与趋势[J].沿海企业与科技，2007（7）.