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《淺析光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢[參考]》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺析光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢摘要:文章簡要介紹了光纖通信的發(fā)展歷程及優(yōu)勢,并從超高速超傳輸系統(tǒng)、超大容量WDM系統(tǒng)、光傳送聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代光纖、IPovcrOpdcl以及光接入技術(shù)方面論述了光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:光纖;光纖通信;光纖通信系統(tǒng):發(fā)展趨勢光纖通信的問世,給通信領(lǐng)域帶來了一場巨大的技術(shù)革命。由于光纖通信損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點(diǎn)而備受行業(yè)的青睞。發(fā)展突飛猛進(jìn)。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量在1980-2000年這20年間增加了近一萬倍。傳輸速度在過去的10年中大約提高了10
2、0倍。目前,我國長途傳輸網(wǎng)的光纖化比例已超過80%,預(yù)計到2010年,全國光纜建設(shè)長度將再增加約105千米。一、光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷程光纖通信是利用光波作載波,以光纖作為傳輸媒質(zhì),將信息從一處傳至另一處的通信方式。光纖通信的出現(xiàn)和后續(xù)的發(fā)展是通信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術(shù)實(shí)現(xiàn)乃至完成今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。從國外的發(fā)展歷程我們可以看出,20世紀(jì)60年代中期,研制的最好的光纖損耗在400分貝以上。1966年英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所高錕及Hockham從理論上預(yù)言光纖損耗可降至20分貝/千米以下。日本于196
3、9年研制出第一根通信用光纖損耗為100分貝/千米。1970年康寧公司(Coming)采用“粉末法”先后獲得了損耗低于20分貝/千米和4分貝/千米的低損耗石英光纖。1974年貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell)采用改進(jìn)的化學(xué)汽相沉積法制造出性能優(yōu)于康寧公司的光纖產(chǎn)品。到1979年,摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經(jīng)降到0.2分貝/千米,這一數(shù)值已經(jīng)十分接近由Rayleijgh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。從光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展來看,光纖通信系統(tǒng)大致可分為5代,即850納米波段的多模光波為第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年1310nm多模光纖
4、的通信系統(tǒng),為第二代光纖通信系統(tǒng):1984年1310納米單模光纖的通信系統(tǒng)。即第三代光纖通信系統(tǒng);1550nm單模光纖通信系統(tǒng),即第四代光纖通信系統(tǒng):第五代光纖通信系統(tǒng)就是采用光波分復(fù)用提高速率,用光波放大增長傳輸距離的光纖通信系統(tǒng)。二、光纖通信的優(yōu)勢目前現(xiàn)代通信網(wǎng)的三大支柱是光纖通信、衛(wèi)星通信和無線電通信,而光纖通信是這三者中的主體,這是因?yàn)楣饫w通信具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)。(一)頻帶寬,通信容量大光纖可利用的帶寬約為50000GHz,1987年投入使用的1.7Gb/s光纖通信系統(tǒng),一對光纖能同時傳輸24192路電話,2.4Gb/
5、s系統(tǒng)能同時傳輸30000多路電-話。寬頻帶不僅通信容量大。而且可以滿足未來寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)發(fā)展的需要。(二)損耗低,中繼距離長現(xiàn)在的石英光纖的損耗可低于0.2dB/km,比其他任何傳輸介質(zhì)的損耗都低。由于光纖的損耗低,因而能實(shí)現(xiàn)中繼距離長,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多千米,對于將來由非石英系極低損耗光纖組成的通信系統(tǒng),其最大中繼距離則可達(dá)數(shù)干甚至數(shù)萬千米,這對于降低通信的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有重大的意義。(三)抗電磁干擾光纖是絕緣體材料,不受雷電、電離層的變化和太陽黑子活動的干
6、擾,也不受電氣化鐵路饋電線和高壓設(shè)備等其他方面的干擾,而且它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。(四)無串音干擾,保密性好光波在光纜中傳輸,很難從光纖中泄漏出來,即使在彎曲半徑很小時,漏出的光波也十分微弱,若在光纖或光纜的表面涂上一層消光劑效果會更好,所以即使光纜內(nèi)光纖芯數(shù)很多。通話也不會有串音干擾,在光纜外面,更無法竊取光纖中傳輸?shù)男畔?。三、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢目前在光通信領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)即超高速傳輸系統(tǒng)、超大容量WDM系統(tǒng)、光傳送聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代的光纖、IPoverOp―tical以及光接入網(wǎng)技術(shù)。(一)向超
7、高速系統(tǒng)的發(fā)展目前10Gbps系統(tǒng)已經(jīng)大量應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)。10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,而已經(jīng)鋪設(shè)的光纜并不能都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng),在開通前都要進(jìn)行實(shí)際測試。經(jīng)驗(yàn)證合格后才能安裝開通。它的發(fā)展方向是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。光復(fù)用方式有很多種,但目前只有波分復(fù)用(WDM)方式被大規(guī)模商用,而其他方式還處于試驗(yàn)研究階段。(二)向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)電的時分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容局限性很大,而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1%。還有99%的資源還未得到利用。如果將多個波長的光源信號同時在一芯光纖上傳送,則可
8、大大增加光纖的信息傳輸容量。這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。基于WDM近幾年來技術(shù)上的重大突破和市場的巨大驅(qū)動,波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球?qū)嶋H鋪設(shè)的WDM系統(tǒng)已超過3000個,而實(shí)用化系統(tǒng)的最大容量已達(dá)320Gbps(2×16×10Gbps)。美國朗訊公司已宣布將