光纖通信論文-資料下載頁

　　

【正文】 不夠理想。如果在光路上也能實(shí)現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路，光光聯(lián)網(wǎng)既可以實(shí)現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、重構(gòu)性、透明性，又允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長、互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號。由于光聯(lián)網(wǎng)具有潛在的巨大優(yōu)勢，美歐日等發(fā)達(dá)國家投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行預(yù)研，特別是美國國防部預(yù)研局(DARPA)資助了一系列光聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展高潮。建設(shè)一個最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網(wǎng)絡(luò)，不僅可以為未來的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NJJ)奠定一個堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)，而且也對我國下一世紀(jì)的信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。（四）開發(fā)新代的光纖，開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前，為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光()和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中，全波光纖將是以后開發(fā)的重點(diǎn)，也是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。從長遠(yuǎn)來看，BPON技術(shù)無可爭議地將是未來寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向，但從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展、成本及應(yīng)用需求的實(shí)際狀況看，它距離實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于電信接入網(wǎng)絡(luò)這一最終目標(biāo)還會有一個較長的發(fā)展過程。（五）IPoverSDH與IpoverOptical以lP業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)前世界信息業(yè)發(fā)展的主要推動力，因而能否有效地支持JP業(yè)務(wù)已成為新技術(shù)能否有長遠(yuǎn)技術(shù)壽命的標(biāo)志。目前，ATM和SDH均能支持lP，分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。但從長遠(yuǎn)看，當(dāng)IP業(yè)務(wù)量逐漸增加，需要高于2．4吉位每秒的鏈路容量時，則有可能最終會省掉中間的SDH層，IP直接在光路上跑，形成十分簡單統(tǒng)一的IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)(IPoverOptical)。三種IP傳送技術(shù)都將在電信網(wǎng)發(fā)展的不同時期和網(wǎng)絡(luò)的不同部分發(fā)揮自己應(yīng)有的歷史作用。但從面向未來的視角看。IPoverOptical將是最具長遠(yuǎn)生命力的技術(shù)。特別是隨著IP業(yè)務(wù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)業(yè)務(wù)后，這種對JP業(yè)務(wù)最理想的傳送技術(shù)將會成為未來網(wǎng)絡(luò)特別是骨干網(wǎng)的主導(dǎo)傳送技術(shù)。（六）解決全網(wǎng)瓶頸的手段一光接入網(wǎng)近幾年，網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無論是交換，還是傳輸都己更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)，而另一方面，現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90％以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上存在巨大的反差，制約全網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了能從根本上徹底解決這一問題，必須大力發(fā)展光接入網(wǎng)技術(shù)。因?yàn)楣饨尤刖W(wǎng)有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：（1）減少維護(hù)管理費(fèi)用和故障率；（2）配合本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，減少節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)大覆蓋；（3）充分利用光纖化所帶來的一系列好處；（4）建設(shè)透明光網(wǎng)絡(luò)，迎接多媒體時代。四結(jié) 語光通信技術(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重要作用。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)，為我國的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出貢獻(xiàn)。第五篇：光纖通信原理論文光纖通信原理論文淺談?chuàng)姐s光纖放大器光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。摻鉺光纖是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖，它是摻鉺光纖放大器的核心。從20世紀(jì)80年代后期開始，摻鉺光纖放大器的研究工作不斷取得重大的突破。WDM技術(shù)、極大地增加了光纖通信的容量。成為當(dāng)前光纖通信中應(yīng)用最廣的光放大器件。光纖放大器是光纖通信系統(tǒng)對光信號直接進(jìn)行放大的光放大器件。在使用光纖的通信系統(tǒng)中，不需將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，直接對光信號進(jìn)行放大的一種技術(shù)。摻鉺光纖放大器(EDFA即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號放大器)是1985年英國南安普頓大學(xué)首先研制成功的光放大器，它是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一。摻鉺光纖放大器的工作原理：摻鉺光纖放大器主要是由一段摻鉺光纖（長約1030m）和泵浦光源組成。其工作原理是：摻鉺光纖在泵浦光源（波長980nm或1480nm）的作用下產(chǎn)生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號的變化而變化，這就相當(dāng)于對輸入光信號進(jìn)行了放大。研究表明，摻鉺光纖放大器通常可得到1540db的增益，中繼距離可以在原來的基礎(chǔ)上提高100km以上。那么，人們不禁要問：科學(xué)家們?yōu)槭裁磿氲皆诠饫w放大器中利用摻雜鉺元素來提高光波的強(qiáng)度呢？我們知道，鉺是稀土元素的一種，而稀土元素又有其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。長期以來，人們就一直利用在我學(xué)器件中摻雜稀土元素的方法，來改善光學(xué)器件的性能，所以這并不是一個偶然的因素。另外，為什么泵浦光源的波長選在980nm或1480nm呢？其實(shí)，泵浦光源的波長可以是520nm、650nm、980nm、和1480nm，但實(shí)踐證明波長980nm的泵浦光源激光效率最高，次之是波長1480nm的泵浦光源。摻鉺光纖放大器的基本結(jié)構(gòu)：EDFA的基本結(jié)構(gòu)，它主要由有源媒質(zhì)(幾十米左右長的摻餌石英光纖，芯徑35微米，摻雜濃度(251000)x106)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔離器等組成。信號光與泵浦光在鉺光纖內(nèi)可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或兩個方向(雙向泵浦)傳播。當(dāng)信號光與泵光同時注入到鉺光纖中時，鉺離子在泵光作用下激發(fā)到高能級上，三能級系統(tǒng))，并很快衰變到亞穩(wěn)態(tài)能級上，在入射信號光作用下回到基態(tài)時發(fā)射對應(yīng)于信號光的光子，使信號得到放大。其放大的自發(fā)發(fā)射(ASE)譜，帶寬很大(達(dá)2040nm)，且有兩個峰值，分別對應(yīng)于1530nm和1550nm。摻鉺光纖放大器的優(yōu)點(diǎn)：。那么，被摻鉺光纖放大器放大的光在光纖中的傳輸損耗小，能傳輸比較遠(yuǎn)的距離。“透明”。單模光纖損耗譜和摻餌光纖放大器的增益譜，能在同一根光纖中傳輸幾十甚至上百個信道。，接近量子極限，意味著可級聯(lián)多個放大器。，各個信道間的串?dāng)_極小。摻鉺光纖放大器的分類：（boosterAmplifier），處于合波器之后，用于對合波以后的多個波長信號進(jìn)行功率提升，然后再進(jìn)行傳輸，由于合波后的信號功率一般都比較大，所以，對一功率放大器的噪聲指數(shù)、增益要求并不是很高，但要求放大后，有比較大的輸出功率。（LineAmplifier），處于功率放大器之后，用于周期性地補(bǔ)償線路傳輸損耗，一般要求比較小的噪聲指數(shù)，較大的輸出光功率。（PreAmplifier），處于分波器之前，線路放大器之后，用于信號放大，提高接收機(jī)的靈敏度（在光信噪比(OSNR)滿足要求情況下，較大的輸入功率可以壓制接收機(jī)本身的噪聲，提高接收靈敏度），要求噪聲指數(shù)很小，對輸出功率沒有太大的要求。摻鉺光纖放大器的應(yīng)用：摻鉺光纖放大器在常規(guī)光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)用，可以省去大量的光中繼機(jī)，而且中繼距離也大為增加，這對于長途光纜干線系統(tǒng)具有重要意義。其主要應(yīng)用包括：可作光距離放大器。傳統(tǒng)的電子光纖中繼器有許多局限性。如，數(shù)字信號和模擬信號相互轉(zhuǎn)換時，中繼器要作相應(yīng)的改變；設(shè)備由低速率改變成高速率時，中繼器要隨之更換；只有傳輸同一波長的光信號，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴，等等。摻鉺光纖放大器則克服了這些缺點(diǎn)，不僅不必隨信號方式的改變而改變，而且設(shè)備擴(kuò)容或用于光波分復(fù)用時，也無需更換?？勺鞑话l(fā)送機(jī)的后置放大器及光接收機(jī)的前置放大器。作光發(fā)送機(jī)的后置放大器時，可將激光器的發(fā)送功率從0db提高到+10db。作光接收機(jī)的前置放大器時，其靈敏度也可大大提高。因此，只需在線路上設(shè)12個摻鉺放大器，其信號傳輸距離即可提高100200km。此外，摻鉺光纖放大器待解決的問題摻鉺光纖放大器的獨(dú)特優(yōu)越性已被世人所公認(rèn)，并且得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是，摻鉺光纖放大器也存在著一定的局限性。比如，在長距離通信中不能上下話路、各站業(yè)務(wù)聯(lián)系比較困難、不便于查找故障、泵浦光源壽命不長，隨著光纖通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些問題將會得到完滿的解決。