1、1光纤通讯技术及其发展【摘要】光纤通信是现代通信的重要方式，也是未来发展的重点方向，本文详细介绍了光纤通信的结构以及探讨光纤通信的发展方向。 【关键词】光纤通信；发展；展望 中图分类号：E968 文献标识码：A 文章编号： 一、引言 自从高坤发明光纤以后，人们一直希望能够利用其来实现高速通信，随着光纤制造技术以及通信技术的发展，这一愿望已成为现实，光纤通信极大的改变了我们的生活，光纤通信已成为通信的一个重要分支，近年来，各个国家，公司都加大了对光纤通信技术的研究，使其成为一种快速，节能高效的通信方式。 二、光纤通信系统的构成 目前，广泛使用的光纤通讯系统结构十分清晰，大多数该系统包括发射器、光
2、导纤维、放大器、光接收器四个主要部分其中发射器主要用途是将电信号转换为光信号以应用于光纤传输；光导纤维用于传输光信号，大多数光纤埋置与地下；光放大器主要是放大光信号克服传输过程中的衰减；光接收器是将光信号转换成电信号 1.发射器 发光二极管和镭射极管通常被作为光纤通讯中的光源半导体元件，它们分别发出非同调性光和同调性光。其次，半导体作为光源不仅体积2小、发光率和可靠率高而且它能将波长最佳化，可以很好的满足光纤通讯的要求。 2.光导纤维 光纤通常是山核心、纤壳和保护层组成。其中核心和纤壳部分通常是由硅玻璃制成，保护层是经过紫外线固化后的压克山比较坚固可以埋置在地下。光纤的一个缺点就是弯折剧烈时容
3、易折断，加之光纤端部链接要求十分精密，因此，折断的光纤不容易被结合。 3.光放大器 光纤通讯的发展主要受到讯号衰减和变形两个因素的影响，过去解决该问题的方法主要是应用一个先将光信号变叫电信号之后放火再转叫光信号的中继器。但是使用中继器使得系统架构变得非常复杂。光放大器不做光电装换直接将光信号放 大，其原理是在一段光纤内掺杂稀土族元素如铒，再咀短波长雷射激发。 4.光接收器 光接收器电路一般情况 F 包括两个部分即，转阻放大器和限幅放大器，通过刑光侦测器转换出的光电流进行处理，转阻放大器和限幅放大器就能把光电流转换成电压讯号，之后再透过后端的比较器电路把电压讯号转换成数位讯号。 5.光纤通讯的优
4、点 光纤通讯技术咀其自身特打的突出优点，在市场竞争中具打非常明显的优势，广泛的应用于通讯、教育、卫生、工业生产等多个领域。它3与传统的金属电缆相比较主要具打如下六个方面的优点：1)叫传输的信息母大，头发娃粗细的一根光纤叫咀容纳几千路电视或几万路电话，其传输能力是电缆的几亿倍，因此是当代蛙理想的大容量传输线路；2)抗l 扰 E 山强。光纤传递的事光波不是电讯号，它使用的频率和传统的无限电波频率不同，不会受到电磁干扰，因此传输信号质量高，抗干扰能力强；3）损耗低。随着光纤通讯技术的不断发展，光纤传输的损耗不断降低，已经从原来来的 1000 分贝公里降低到现在的 2 5 分贝公里，比电缆的损耗低了很
5、多；4）原材料丰富。生产光导纤维的原料是石英，资源十分丰富；5）成本低。6）线径细，材料轻 三、光纤通信技术发展历程 1978 年改革开放后，光纤通信的研发工作大大加快。上海、北京、武汉和桂林都研制出光纤通信试验系统。1982 年邮电部重点科研工程“八二工程”在武汉开通。该工程被称为实用化工程，要求一切是商用产品而不是试验品，要符合国际 CCITT 标准，要由设计院设计、工人施工，而不是科技人员施工。从此中国的光纤通信进入实用阶段。 在 20 世纪 80 年代中期，数字光纤通信的速率已达到 144Mb/s，可传送 1980 路电话，超过同轴电缆载波。于是，光纤通信作为主流被大量采用，在传输干线
6、上全面取代电缆。经过国家“六五” 、 “七五” 、 “八五”和“九五”计划，中国已建成“八纵八横”干线网，连通全国各省区市。中国已敷设光缆总长约 250 万公里。光纤通信已成为中国通信的主要手段。在国家科技部、计委、经委的安排下，1999 年中国生产的82.5Gb/sWDM 系统首次在青岛至大连开通，随之沈阳至大连的4322.5Gb/sWDM 光纤通信系统开通。2005 年 3.2Tbps 超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通，是至今世界容量最大的实用线路。 四、光纤通信技术 光纤通信技术出现以后，全世界范围内的通信领域发生了革命眭的变化，由此，光纤通讯技术也引发了各国科学家的追捧和大力研究
7、，起初研制的光纤损耗高达 400 分贝/千米后来，经过一系列科学 1.光纤接入技术 光纤接入网技术在能给越来越多的企业和普通用户提供方便的同时也满足人民群众对通信的需求，所以它是一项很重要的技术它包括两个组成部分，宽带的主干传输网络和用户接入它实现了普遍意义上的高速化信息传输满足了广大民众对信息传输速度的要求。在这里光纤到户，是光纤接入的最后一个环节，为广大用户提供所需的不受限制的带宽资源，起着更为关键的作用。就目前的情况来看光纤到户是光纤宽带接人的最终方式而且从长远角度来看光纤接入技术值得推广和应用， 五、光纤通讯的展望 1.光纤通讯的超速发展 集成光路的基本原理与大规模集成电路很相似, 即
8、是把己经成熟的集成电路技术、微波技术应用到光频波段上, 从而制成微型集成光路。它把激光器、开关、调制、滤波、放大等器件, 以及透镜、棱镜等无源器件制成薄膜形式。将这些器件集成在一个公共基片上构成具有一定功能的微型光学系统,以实现微型化或超微型化。集成光路器件引起了不少国家的高度重视, 估计, 在 20 年代可能会批量生产出这种器件。它不仅5对光通讯的发展, 也将对其他光学领域产生深远的影响。 2.向波分复用及双向传输系统发展 所谓波分复用传输系统, 是利用一根光纤输送几个波长不同的光, 而每种波长的光又能载送多路信号。双向传输系统利用同一波长的光而进行方向不同的双向传输。它的优点是可实现大容量
9、传输, 不需用高质量低反射系统器件; 可增加传输距离、降低成本;能同时传输不同类型的信号 3.未来光纤通讯将会发展成全光网 光电子技术的一个关键是光电转换(即从光转换成电)与电光转换(即从电转换成光)。例如打电话，对于打电话一方的过程是：声波转换为振动，振动转换为电信号，电信号再转换为光信号在光纤中传播；而对于接电话的一方，这一过程正好相反。未来的光通讯将会发展成全光网，未来的计算机首先是量子计算机，9 个原子组成的量子计算机就可以达到奔腾的速度。由于光子计算机技术过于复杂，其发展在量子计算机之后。光子计算机主要是利用光的并列特点，瞬间就能把一个二维图像调过来。 4.光存储巨容量 （一）20
10、世纪末兴起的光存储对信息的存取产生了巨大的影响。现在流行的 D V D 、V C D 光盘是光存储的一种形式。专家们正在充分利用光的特点研究远远大于 DVD 的存储密度和记录速度的技术，从理论上阐述，即：光存储技术达到每立方厘米存储 3 万卷百科全书的容量。 （二）德国海德堡“欧洲多媒体实验室”的科学家同曼海姆大学计6算机科学研究所，在信息数据存储领域进行合作并研究出一项新成果，在一个 10 米的胶带上可存储 100 亿个字符，相当于 15 个 CD-ROM 的存储量。可以在一卷普通的透明胶带上录制整部电影，这是电脑存储器的革命。这项新技术 T-ROM，即盒带式只读存储器的应用范围很广，它能在有限的空间内存储大量数据，其发展前景广阔，我们很快就能从 T-ROM 中得到收益的是便携式电脑、照像机、数码摄像机、随身听、便携式收音机和汽车用收音机。存储需求的扩展比以往任何时候都更加迅速，通过采用光纤通讯技术，高性能、大容量存储设备的战略发展方向将以光纤通讯为基础，因为它提供了未来存储需求的途径 六、结束语 随着科学技术的发展及人们对通信的需求，光纤通信必将迅速普及其通信速率及可靠性也将大大提高。 参考文献： 1郝晓宇. 光纤通讯技术及其发展J. 硅谷,2012,22:13+38. 2杨尚峰. 光纤通讯技术的发展及在黑龙江省的应用历程J. 才智,2012,17:65.
