光纖通信技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢論文
在學習和工作的日常里，大家都寫過論文，肯定對各類論文都很熟悉吧，論文是我們對某個問題進行深入研究的文章。如何寫一篇有思想、有文采的論文呢？下面是小編整理的光纖通信技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢論文，希望對大家有所幫助。
摘要：1970年，美國康寧公司成功研制出損耗為20dB的石英光纖，證明光纖作為通信傳輸介質是可行的。同年，GaAIAs異質結半導體激光器在常溫下實現(xiàn)連續(xù)工作，為光纖通信提供了光源。從此，光纖通信時代進入高速發(fā)展期。我國從1974年開始研究光纖通信技術，因光纖體積小、重量輕、傳輸頻帶極寬、傳輸距離遠、電磁干擾抗性強以及不易串音等優(yōu)點，發(fā)展十分迅速。目前，光纖通信在郵電通信系統(tǒng)等諸多領域發(fā)展迅猛，光纖通信優(yōu)越的性能及強大的競爭力，很快代替了電纜通信，成為電信網(wǎng)中重要的傳輸手段。從總體趨勢看，光纖通信必將成為未來通信發(fā)展的主要方式。
關鍵詞：光纖通信技術；特點；發(fā)展趨勢
1光纖通信技術概念
光纖通信技術是以光信號作為信息載體、以光纖作為傳輸介質的通信技術。在光纖通信系統(tǒng)中，因光波頻率極高以及光纖介質損耗極低，故而光纖通信的容量極大，要比微波等通信方式帶寬大上幾十倍。光纖主要由纖芯、包層和涂敷層構成。纖芯由高度透明的材料制成，一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細;外面層稱為包層，它的折射率略小于纖芯，包層的作用就是確保光纖它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路問題;涂敷層的作用是保護光線不受水氣侵蝕及機械擦傷，同時增加光線的柔韌性;在涂敷層外，往往加有塑料外套。光纖的內芯非常細小，由多根纖芯組成光纜的直徑也非常小，用光纜作為傳輸通道，可以使傳輸系統(tǒng)占極小空間，解決目前地下管道空間不夠的問題。
2光纖通信技術現(xiàn)狀
2．1單模光纖
單模光纖是目前主要應用的一種光纖。80年代后，光纖通信已逐步從短波長的多模光纖轉向長波長的單模光纖應用。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展，最早實用化的常規(guī)單模光纖G．652光纖在降低損耗提升帶寬性能方面還有進一步提升空間，而在1．55μm窗口實現(xiàn)最低損耗的色散位移單模光纖G．653實現(xiàn)了這樣的改進。90年代后，密集波分復用(DWDM)技術迅速發(fā)展，使光纖傳輸容量極大提高，而四波混頻會引起復用信道間串擾，嚴重影響WDM系統(tǒng)性能，為適應需要，非零色散位移光纖G．655應運而生。
2．2波分復用(WDM)技術
波分復用(WDM)技術是一項90年代在通信網(wǎng)中扮演重要角色的.技術。波分復用技術是將一系列載有信息的不同波長的光信號合成一束，讓其沿著單根光纖傳輸;在接收端再將各個不同波長的光信號分開的通信技術。利用該技術大大增加光纖傳輸容量，降低成本;節(jié)省光纖及光中繼器，達到對已建成系統(tǒng)擴容目的。2．3光纖接入技術隨著社會發(fā)展，通信信息量在不斷增加，業(yè)務的種類也不斷豐富，傳統(tǒng)的語音業(yè)務、短信業(yè)務已不能滿足人們的信息需求，高速、高保真音視頻等多媒體業(yè)務越來越受到人們的青睞。光纖接入技術大幅提升了信息傳輸速度，滿足了人們對信息高速傳輸?shù)男枨�。光纖接入技術通過主干傳輸網(wǎng)絡和用戶接入兩部分實現(xiàn)光纖入戶，利用光調制解調器，讓用戶享受到高速帶寬資源。
3光纖通信技術發(fā)展趨勢
3．1多年來，人們對高速率及大容量的追求不斷推進著光纖通信技術的發(fā)展
如何最大化的拓展光纖帶寬，成為各國不斷研究目標。目前國際上利用波分復用(WDM)和光時分復用(OTDM)技術提升光纖系統(tǒng)容量。為了提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量，光波長分割復用技術經歷了三個階段，即波分復用(WDM)、密集波分復用(DWDM)和光頻分復用(OFDM)技術，系統(tǒng)傳輸容量隨著技術的發(fā)展成千倍提升，目前容量1．6Tbit/s的波分復用系統(tǒng)已得到大量商用，全光傳輸?shù)木嚯x也在大幅提升。另一種提升傳輸容量的方式是采用光時分復用(OTDM)技術，不同于WDM技術通過增加光纖傳輸信道數(shù)量來提升容量，OTDM技術是通過提升信道傳輸速率來提高容量，其單信道最高速率已達640Gbit/s。利用波分復用技術，把多個OTDM信號進行復用，WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)可以進一步提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量。偏振復用(PDM)技術可以大幅減弱信道間的相互作用，將頻譜效率提高一倍。利用占空較小的歸零(ＲZ)編碼信號，降低了光纖通信系統(tǒng)對色散管理分布的要求，且ＲZ編碼適應性較強，因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)通常采用ＲZ編碼作為傳輸方式。
3．2光孤子通信
在光纖反常色散區(qū)，由于色散和非線性效應相互作用而產生光學孤子。孤子是一種特別的波，它可以傳輸很長距離不變形，特別適用超長距離、超高速的光纖通信系統(tǒng)。光孤子通信就是以光孤子作為載體的通信方式，它實現(xiàn)信號波長在長距離傳輸過程中無畸變，在零誤碼的情況下信息可傳遞萬里。光孤子通信未來的前景是利用傳輸速度方面優(yōu)勢進行超長距離的高速通信，通過時域和頻域的超短脈沖控制技術，使現(xiàn)行速率提高十倍以上;利用重定時、整形、再生技術，同時減少ASE，增大傳輸距離，使傳輸距離提高到十萬公里以上;獲得低噪聲高輸出性能。雖然目前光孤子通信技術仍存在許多難題，但已取得很大進展，人們相信光孤子通信在大容量、超長距、高速、的全光通信中有著巨大的發(fā)展前景。
3．3全光通信網(wǎng)
隨著人類社會信息化速度加快，人們對通信容量和帶寬的需求也呈現(xiàn)加速增長的趨勢，通信網(wǎng)兩大組成部分，即傳輸和交換，都在不斷發(fā)展和革新。隨著波分復用技術的成熟，傳輸系統(tǒng)容量的增長給交換系統(tǒng)的發(fā)展帶來壓力和動力。未來交換系統(tǒng)運行速率會越來越高，而目前電子交換和信息處理網(wǎng)絡能力已接近極限，無法滿足要求，在交換系統(tǒng)中引入光子技術，實現(xiàn)光交換、光交叉連接和光分叉復用勢在必行，未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術發(fā)展的理想階段，傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡只是實現(xiàn)了節(jié)點之間的全光化，但在網(wǎng)絡結點處仍采用電器件，從而限制了通信網(wǎng)總容量的提升，真正的全光網(wǎng)已成為科研機構的一個重要課題。目前，全光網(wǎng)絡處于初期發(fā)展階段，但它的發(fā)展前景是不可估量的。未來光通信發(fā)展的趨勢是形成一個真正的以WDM技術與光交換技術為主的光網(wǎng)絡系統(tǒng)，消除電光瓶頸，建立純粹的全光網(wǎng)絡，這將是通信技術發(fā)展的理想階段。
4結語
隨著人類社會信息化程度的不斷提高，隨著Internet業(yè)務和多媒體應用的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡的業(yè)務量正在以指數(shù)級的速度迅速膨脹，光纖通信系統(tǒng)作為信息數(shù)據(jù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中起到十分重要的作用。目前，光纖通信系統(tǒng)做為一種最主要的信息傳輸平臺，為人們提供著各類數(shù)據(jù)信息，保障著人們的生產生活。光纖通信技術的發(fā)展也在不斷的提升。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信技術的發(fā)展在不斷提升，光纖通信必將成為未來通信發(fā)展的主流，真正的全光網(wǎng)絡的時代也會在人類科技水平不斷地提升下如愿到來。
參考文獻:
�。�1］顧畹儀，李國瑞．光纖通信系統(tǒng)［M］．北京:北京郵電大學出版社，1999，(11)．
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