畢業(yè)設(shè)計(jì)--光纖通信技術(shù)研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景-資料下載頁

【導(dǎo)讀】實(shí)現(xiàn)方法原理作為主要研究內(nèi)容。通信系統(tǒng)主要涉及信源（發(fā)射端）、信道（傳輸。媒介）、信宿（接收端）三個主要部分。采用單獨(dú)分析和綜合分析對比,重點(diǎn)分析了影響光纖傳輸?shù)膿p耗、色散、非。析不同的傳輸模式、光纖傳輸特性對光纖通信的影響。這也是本論文要綜合論述的。結(jié)論.最后分析指出光纖通信技術(shù)的應(yīng)用前景以及前沿技術(shù)。

　　

【正文】 2 3126A A j A A i A Az t t t? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 式中 A(z,t) 是脈沖包絡(luò)， 1g1/??? ， 2? 為群速度色散系數(shù)， 3? 為高階色散系數(shù)，? 是代表自相位調(diào)制效應(yīng)的非線性系數(shù)。而且發(fā)現(xiàn)，只有方程的一個系數(shù) N 為整數(shù)孤子源 調(diào) 制 脈沖源 探測 放大器 21 時，方程有解。當(dāng) N=1 時，該解的包 絡(luò)與傳輸距離無關(guān)，即其在光纖中保形傳輸。只要控制好 輸入脈沖 的初始功率和脈寬，并選擇合適色散和非線形度量的 光纖 ，可得到 N=1 時的 弧子脈沖 ，該脈沖在光纖中傳播的時候，如 果 忽略光纖損耗的情況下，其脈沖包絡(luò)的幅度和形狀不會發(fā)生變化。 目前光孤子通信的主要限制是偏振色散， 對于單信道光纖通信系統(tǒng)來說 ,光孤子通信系統(tǒng)的性能并不比在零色散波長工作的非光孤子系統(tǒng)更好。然而，零色散波長系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)單信道傳輸，而光孤子系統(tǒng)則可用于 WDM 系統(tǒng) ，大幅度增加了傳輸速率。 孤子能夠不用放大和色散補(bǔ)償在非常長的光纖上傳輸， 所以說光孤子通信 是目前很有前途的傳輸技術(shù)。光孤子通信是一種全光非線性通信方案，它完全擺脫了光纖色散對傳輸速率和通信容量的限制，利用光孤子通信可以實(shí)現(xiàn)超長距離、超大容量的信息傳輸。 ② 全光網(wǎng)絡(luò) (AON)。 對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想 ,全光網(wǎng) 絡(luò) 是光纖通信技術(shù)的最高階段 。 傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光 化，但在網(wǎng)絡(luò) 節(jié) 點(diǎn)處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣?。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換 。所謂光交換技術(shù)即 是指對光纖傳送的光信號直接進(jìn)行交換 ， 而不需通過光 /電 /光變化 。 另外，光交換不需在光纖傳輸與交換機(jī)之間設(shè)置光端機(jī)進(jìn)行光 /電、電 /光變化，而且在光交換過程中還能充分發(fā)揮光信號的高速、寬帶和無電磁感應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，有利于克服電子瓶頸對電子交換容量的限制。言而總之， 全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的可靠性，并提供巨大的帶寬、極高的處理速度、較低的誤碼率 [12]。 關(guān)于智能光網(wǎng)絡(luò) (ASON)，其基本思想是在光傳送網(wǎng)絡(luò)中引入控制平面以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源 的實(shí)時按需分配，從而實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化。 智能光網(wǎng)絡(luò)的一個主要特征是引入了一個相對獨(dú)立的控制平面， 通過控制平面，使整個光網(wǎng)絡(luò)具有提供動態(tài)鏈接的能力。 從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以 WDM 技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。 光纖通信的應(yīng)用 前景 光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進(jìn)步。近年來 ,光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展 ,新技術(shù)不斷涌現(xiàn) ,這大幅提高了通信能力 ,并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。 目前 ,光纖通信技術(shù)已成為信息寬帶傳輸?shù)牡闹饕浇椋惨训玫綇V泛的應(yīng)用和 22 發(fā)展 ,其最主要 的原因由原來的技術(shù)驅(qū)動為主而轉(zhuǎn)向以市場驅(qū)動為主 ,讓技術(shù)適應(yīng)市場需求 ,在實(shí)際應(yīng)用中適時地調(diào)整光纖通信技術(shù)發(fā)展的方向 ,使它的發(fā)展具有切實(shí)的意義。 光纖通信向超高速、超大容量系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用。 光纖通信可以傳輸數(shù)字信號，也可以傳輸模擬信號，同時在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。 由于當(dāng)今社會進(jìn)入了信息爆炸的時代，各種通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，使得已經(jīng)埋設(shè)的光纖快要用盡了 ，而且 光纜埋設(shè)費(fèi)用 很高，可是光纖的帶寬資源還沒有充分利用 。當(dāng)前使用波分復(fù)用技術(shù)提高復(fù)用效率是首選方案， 在以后的應(yīng)用中 ， 光孤子傳輸和全光網(wǎng) 絡(luò)則 會是更佳的選擇。 用戶需求和業(yè)務(wù)類型的變化以及光子技術(shù)的進(jìn)步，給光網(wǎng)絡(luò)提出了新的需求 ， WDM 是全光網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，全光網(wǎng)絡(luò)是未來光傳送網(wǎng)的發(fā)展方向 。 新一代光網(wǎng)絡(luò)具有開放性、靈活性、可擴(kuò)展性、支持多業(yè)務(wù)能力以及更加簡單有效地網(wǎng)絡(luò)控制和管理能力。它主要具有以下應(yīng)用特色： ① 減少費(fèi)用支出； 能同時達(dá)到低成本運(yùn)作和提供先進(jìn)的光通信服務(wù)， 縮短了業(yè)務(wù)提供時間，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率， 幫助運(yùn)營商在激烈的市場競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位。 ② 提供區(qū)分服務(wù)； 以滿足客戶需求和提高客戶滿意程度為主要目標(biāo) ，提供更有競爭力的區(qū)分服務(wù)。 實(shí)現(xiàn)了實(shí)時的流量控制，根據(jù)客戶層的業(yè)務(wù)需求，實(shí)時動態(tài)地調(diào)整光纖通信網(wǎng)，以避免擁塞，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的最佳配置。 ③ 安全性和可靠性。 現(xiàn)在通信行業(yè)發(fā)展速度驚人，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大，但還有許多應(yīng)用能力未得到充分開發(fā)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價格不斷下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到更加重要的作用。 我國經(jīng)濟(jì)正在高速發(fā)展，已進(jìn)入信息時代，現(xiàn)已鋪設(shè)了諸多光纜線路，同時建成連接各個主要城市的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，具有中國特色的信息高速公路正在高速發(fā)展。我們深信光纖通信技術(shù)在信息時代會有更偉大的作用。 也因而具有廣闊的應(yīng)用前景。 在國內(nèi)各研發(fā)機(jī)構(gòu)、科研院所、大學(xué)的科研人員的共同努力下，我國已研制開發(fā)了一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光纖通信高技術(shù)產(chǎn)品，取得了一批重要的研究與應(yīng)用成果。這些研究工作和突出成果為 OTIME(光時代 )計(jì)劃的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，有望在 “ 十二五 ” 期間取得更多的成果，為我國的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出更多的貢獻(xiàn)。 23 結(jié) 論 截至目前 ,畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)順利完成。 我的論文題目是“ 光纖通信技術(shù)研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景”， 這一研究方向?qū)儆诋?dāng)前信息領(lǐng)域的 熱點(diǎn)和難點(diǎn)，在過去的三、四十年里，也已經(jīng)有相當(dāng)多的科研人員對光纖通信技術(shù)的方方面面進(jìn)行了詳盡的研究和論述。作為一名本科畢業(yè)生，由于自身學(xué)識、研究條件以及其他一些方面的限制，并不可能像專業(yè)人員那樣進(jìn)行比較細(xì)致的論述，我所做也只是 最大限度的 查閱更多的資料文獻(xiàn)，進(jìn)行對比 研究 ， 并 在導(dǎo)師的指導(dǎo)下 找到一個切入點(diǎn)，進(jìn)而提煉出自己的觀點(diǎn)和想法，這也是此次論文的重心工作。 關(guān)于光纖通信技術(shù)，從我剛剛開始接觸通信課程開始，就對它充滿了好奇，因?yàn)楣饫w通信是通信領(lǐng)域的前沿技術(shù)。在論文完成的整個過程中，郭穎老師給予我很多的指導(dǎo)，并幫 我找了許多具有針對性的最新的期刊和書籍，對于剛開始了解光纖通信的我來說，省卻了許多反復(fù)篩選資料的時間，直接找到了努力的方向，關(guān)注那些最新的研究成果。由于我的知識面比較窄，對專業(yè)知識了解的深度還不夠，很大程度上影響了寫作的進(jìn)度以及研究的深度。在今后從事的工作中，我會注意這些方面，去更多地閱讀相關(guān)書籍，深化知識體系，以期達(dá)到深層次的理解，并在所從事的領(lǐng)域得出自己的結(jié)論。 在文獻(xiàn)資料的收集查閱方面，查找那些與論文更相關(guān)、更深入、相對前言的資料。對于光纖材料的特性以及更多原理性的知識進(jìn)行梳理，引發(fā)自己更近一步的思考 。在設(shè)計(jì)過程中，對研究的光纖特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析和對比總結(jié)。 結(jié)合前期的工作，包括調(diào)研報(bào)告、開題報(bào)告和此次的中期報(bào)告，來撰寫畢業(yè)論文，進(jìn)而完成了論文初稿。在整個論文寫作過程中，不求面面俱到，只求在某一點(diǎn)面上能有自己的見解，不單是純粹的機(jī)械的重復(fù)前人的工作，使自己的工作有意義。 通信系統(tǒng)主要涉及信源（發(fā)射端）、信道（傳輸媒介）、信宿（接收端）三個主要部分 。 本論文集中研究一種特殊的傳輸媒介 —— 光纖，針對光纖的基本結(jié)構(gòu)、光纖傳輸理論以及新型光纖和光纖的基本特性展開研究論述。采用單獨(dú)分析和綜合分析對比 , 重點(diǎn)分析了 影響光纖 傳輸?shù)?損耗、 色散、非線性等因素 。實(shí)現(xiàn)超長距離、超大容量的信息傳輸是人們一直以來追求的夢想，光纖通信中，限制傳輸距離和傳輸容量的主要原因是損耗和色散。 損耗使光信號在傳輸時能量不斷減弱， 不同的一點(diǎn)是，色散并不是 使 信號衰減， 則是使光脈沖在傳輸中逐漸展寬， 色散限制了信號在光纖中能夠傳輸?shù)木嚯x 。經(jīng)過種種的理論與試驗(yàn)，科研人員已經(jīng)將光纖的損耗降低到接近理論極限值的程度，因此現(xiàn)階段，色散問題已成為實(shí)現(xiàn)超長距離和超大容量光纖通信的主要問題，這也是一些應(yīng)用領(lǐng)域的考慮重點(diǎn)。另外，哲學(xué)指導(dǎo)我們一 24 分為二的 看 問題，采用矛盾分 析法，一種新的光纖技術(shù)不僅有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，也肯定會存在相應(yīng)的不足，我們在實(shí)際應(yīng)用中要 綜 合各方面 進(jìn)行深入的考慮 。 25 參考文獻(xiàn) [1]饒?jiān)平?，劉德?.光纖技術(shù) [M].科學(xué)出版社， 2021 [2]陳才和 主編 .光纖通信 [M].電子工業(yè)出版社， [3]王磊，裴麗 .光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來 [J]. 中國科技信息 ， 2021（ 4） .P59— 60. 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