論文導讀:光纖通信最大的技術(shù)優(yōu)點是信息容量大;且光纖的損耗低、傳輸距離長;光纖通信不易被電磁干擾,對信息的保密性能好;可以有效節(jié)約有色金屬;光纜尺寸小,便于安裝和運輸。在這幾十年的發(fā)展歷程中,光纖通信已經(jīng)成為現(xiàn)現(xiàn)代通信技術(shù)的重點。光纖通信已經(jīng)成為現(xiàn)現(xiàn)代通信技術(shù)的重點。是未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。發(fā)展趨勢,淺談通信系統(tǒng)光纖技術(shù)及其發(fā)展。本文選自《通信學報》。《通信學報》是由中國通信學會主辦的一級學術(shù)性刊物,創(chuàng)刊于1980年,面向國內(nèi)外公開發(fā)行。其辦刊宗旨是及時反映中國通信科學技術(shù)發(fā)展水平,交流國內(nèi)外通信科技新成果,促進學術(shù)進步和人才成長,探索新理論、新技術(shù)。主要讀者對象為信息通信領(lǐng)域的研究人員、大專院校通信及相關(guān)專業(yè)的教師和研究生。
關(guān)鍵詞:光纖,發(fā)展趨勢,通信技術(shù),對策,應(yīng)用,通信學報
1光纖通信的特點
1.1 抗電磁干擾能力強
光纖的制作材料主要是石英,其絕緣性好,抗腐蝕能力強。論文格式,發(fā)展趨勢。因此,光纖有較強的抗電磁干擾能力,且不受雷電、電離層的變化和太陽黑子活動等電磁影響,也不會被人為釋放的電磁所干擾,這就是石英這種通信材料的最大優(yōu)勢。論文格式,發(fā)展趨勢。除以上有點之外,光纖體積小、質(zhì)量輕,不僅可以節(jié)省空間,還便于安裝;光纖的制作材料資源豐富,成本低;光纖的溫度穩(wěn)定性好,使用壽命長。論文格式,發(fā)展趨勢。由于光纖通信的優(yōu)點很多,使其使用范圍也不斷擴寬。
1.2頻帶極寬,通信容量大
在光纖技術(shù)中,光纖可以容納50000GHz傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的容許頻帶(帶寬)是由光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性決定的。例如,單波長光纖通信系統(tǒng)一般是使用密集波分復用等一些復雜的技術(shù),以便解決通信設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)的問題,保證光纖寬帶可以發(fā)揮更積極的作用,從而增加光纖的信息傳輸量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸率已經(jīng)得到了2.5Gbps到10Gbps。
2光纖通信技術(shù)的應(yīng)用
自上世紀90年代以來,我國光通信技術(shù)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等方面更是發(fā)展迅速,促使光纖生產(chǎn)量不斷增加。現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)不斷擴展和增加,導致網(wǎng)絡(luò)的管理和維護,以及設(shè)備的故障判定和排除就顯得更加困難和繁雜。此時,我們采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng),這種傳輸系統(tǒng)可以保證環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復合網(wǎng)絡(luò),也能滿足各種信息傳輸?shù)男枰a槍﹄娨暪?jié)目的傳輸,我們同事是采用的寬帶傳輸系統(tǒng)進行傳輸,將主站到地方站的所有數(shù)字信息設(shè)置成廣播的方式,讓同樣的電視節(jié)目可以在不同的地方下載,也能利用網(wǎng)絡(luò)管理平臺的控制,以便不同的站點可以下載不同的節(jié)目。目前,有線電視已經(jīng)在全國普及,在有線電視的網(wǎng)絡(luò)支持下,寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)就更容易實現(xiàn)了,因此,在這種情況下,我們不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而是科學的利用它,滿足人們的需要,將光纖通信技術(shù)融入到千萬家,方便人們的生活。
3現(xiàn)代通信系統(tǒng)的光纖技術(shù)
3.1單纖雙向傳輸技術(shù)
單纖雙向傳輸技術(shù)是針對雙纖雙向傳輸而言的,雙纖傳輸時,其信號可以在兩根不同的光纖中傳輸,而單纖傳輸時,信號在調(diào)頻過后可在不同的波段后,在同一根光纖里傳輸。現(xiàn)代光纖的傳輸容量不斷增大,從理論上說,光纖傳輸?shù)娜萘渴菬o限的,只是受到設(shè)備等各種因素的影響,傳輸容量大大降低,遠不及預期的效果。目前,光纖通信傳送網(wǎng)都是通過雙纖雙向傳輸?shù)模绻脝卫w雙向傳輸技術(shù)就能有效的節(jié)省一半的光纖資源,而對于現(xiàn)代龐大的光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)中,可節(jié)省的光纖資源數(shù)量也是十分龐大的。
研發(fā)出成熟的單纖雙向傳輸技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展有十分積極的意義。單纖雙向傳輸技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的使用,但主要用在光纖末端接入設(shè)備:PON無源光網(wǎng)絡(luò)、單纖光收發(fā)器等設(shè)備,骨干傳送網(wǎng)上還沒有使用到這種技術(shù)。可見,這也是光纖通信技術(shù)的未來發(fā)展方向。
3.2光纖到戶(FTTH)接入技術(shù)
高速數(shù)據(jù)通信和高質(zhì)量視頻通信等媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展和拓展,對現(xiàn)代寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的研究起到了積極的推動作用。而今,核心網(wǎng)便成為了以光纖線路為基礎(chǔ)的高速信道,國際權(quán)威專家認為,寬帶綜合信息接入網(wǎng)是現(xiàn)代信息高速公路發(fā)展的“最后一公里”,同時也指出,這是信息通信發(fā)展的又一個瓶頸。論文格式,發(fā)展趨勢。雖然ADSL技術(shù)為現(xiàn)代通信業(yè)務(wù)提供了良好的基礎(chǔ),但對于未來將要發(fā)展的通信業(yè)務(wù),如:網(wǎng)上教育,網(wǎng)上辦公,會議電視,網(wǎng)上游戲等雙向業(yè)務(wù)和HDTV高清數(shù)字電視,尤其是HDTV,現(xiàn)階段的傳輸率僅為19.2Mbps,用H.264壓縮技術(shù)可以壓縮到5-6Mbps。論文格式,發(fā)展趨勢。
在實踐中,QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速率是2Mbps,但仍然難以傳輸HDTV高清數(shù)字電視。論文格式,發(fā)展趨勢。而使用銅線接入的ADSL的方式已經(jīng)無法再滿足數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)男枨螅捎霉饫w接入技術(shù)已成為必然趨勢,是未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。
4光纖通信系統(tǒng)中的新技術(shù)探究
4.1光網(wǎng)絡(luò)的智能化
光網(wǎng)絡(luò)智能化是通信技術(shù)的重要發(fā)展方向,光通信技術(shù)已有40年的發(fā)展歷史,主要是以傳輸為主線的。但隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,加上計算機技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了更高層次的進步,現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)中還加入了自動發(fā)現(xiàn)能力、連接控制技術(shù)和更完善的保護恢復功能,促使光網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展,其中,ASON就是典型的例子。
4.2全光網(wǎng)絡(luò)
未來的通信網(wǎng)絡(luò)是屬于全光網(wǎng)絡(luò)的世界,全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高層次,也是光纖技術(shù)的最理想發(fā)展階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)節(jié)點間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍采用電器件,限制了光纖通信容量的進一步提高,因此,真正的全光網(wǎng)已經(jīng)成為光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最終極目標。
4.3光器件的集成化
光電子器件的發(fā)展趨勢是實現(xiàn)其集成化。想要實現(xiàn)全光通信網(wǎng)絡(luò),器件的集成是重點,也是核心,光子集成芯片的制造需要將將激光器、檢測器、調(diào)制器和其他器件都集成到芯片中,這些集成需要在不同材料多個薄膜介質(zhì)層上不停的沉積,主要材料有砷化銦鎵、磷化銦等。雖然這是一種復雜的技術(shù),但隨著互聯(lián)網(wǎng)多媒體技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的1M-6M的互聯(lián)網(wǎng)接入帶寬變得不足,因此,只通過增加設(shè)備來提高速度擴大帶寬已經(jīng)不現(xiàn)實了,可見,光器件的集成是必須的,也是保證光纖通信技術(shù)發(fā)展的核心內(nèi)容。
5結(jié)語
光纖通信技術(shù)的發(fā)展可以促進城市信息化的形成,而社會的信息化又進一步加速了光纖通信技術(shù)的發(fā)展,大容量、高速率是社會信息化的兩個重要特征,新型光通信技術(shù)也正是為了解決現(xiàn)代光纖技術(shù)中的問題而誕生的,這必將使得光纖通信技術(shù)取的更大的發(fā)展。
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