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光纤技术发展前瞻性探析论文

发布时间:2022-02-15 13:49:08 浏览量:1756 作者:Wilson

摘要

分析光纤通信技术的发展历史与特点,并对光纤通信技术的发展趋势进行展望。

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光纤技术发展前瞻性探析论文

摘要:分析光纤通信技术的发展历史与特点,并对光纤通信技术的发展趋势进行展望。

一、光纤通信的历史

光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。1966年,美籍华人高锟和霍克哈姆预见了低损耗光纤能用于通信,敲开了光纤通信的大门,引起了人们的重视。1970年美国芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。8.5微米波段的多模光波为第一代光纤通信系统。1981年又实现了两电话局间1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。1984年实现了1.3微米单模光纤通信系统,即第三代光纤通信系统。80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤系统,即第四代光纤通信系统。用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,为第五代光纤通信系统。


图1.通信技术迭代


二、光纤技术的发展特点

(1)频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的光源调制特性、调制方式和光纤色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。


(2)损耗低,中继距离长。目前,商用石英光纤损耗可低于0~20dB/Km,这样的传输损耗比其他任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。


(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特征是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压传输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系统还特别适合于军事应用。


图2.光纤通信在军事领域的应用


(4)无传音干扰,保密性好。在电磁波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明涂覆层所吸收,及时在光纤弯曲位置,泄漏的光波也十分微弱,及时光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。


三、光纤技术的发展前

对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。虽然现在全光网络的发展仍处于初级阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除光电瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。


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