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学号:
20235044013
本科学年论文
学院物理电子工程学院
专业电子科学与技术
年级2023级
姓名王震
论文题目光纤通信技术开展历程、特点及现状
指导教师张新伟职称讲师
成绩
2023年1月10日
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目录
摘要 1
Abstract 1
绪论 1
1光纤通信开展历程 1
1
2
2光纤通信技术的特点 3
,通信容量大 3
,中继距离长 3
3
,保密性好 3
3不断开展的光纤通信技术 3
3
3
4
4
4
4结束语 4
参考文献 4
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光纤通信技术开展历程、特点及现状
摘要:光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。光纤通信是以其传输频带宽、通信容量大、中继距离长、损耗低特点,并具有抗电磁干扰能力强,保密性好的优势,光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术正朝着超大容量、超长距离传输和交换、全光网络方向开展。
关键词:光纤通信;开展历程;特点;开展现状
绪论
光纤通信技术已成为现代通信的主要通信方式,在现代信息网中起着非常重要的作用,随着信息技术的开展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测,21世纪将是“光子世纪〞,十年内,光子产业可能会全面取代传统电子工业,成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃开展的新时期,而这一次开展将涉及信息产业的各个领域,其范围更广,技术更新,难度更大,动力更强,无疑将对21世纪信息产业的开展和社会进步产生巨大影响。
1光纤通信开展历程
光纤的创造,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。
1966年出生在中国上海的英籍华人高锟,发表论文?光频介质纤维外表波导?,提出用石英玻璃纤维〔光纤〕传送光信号来进行通信,可实现长距离、大容量通信。于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元,得到30米光纤样品,认为非常值得。这一突破,引起整个通信界的震动,世界兴旺国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年,美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路,速率为45Mb/s,采用的是多模光纤,光源用的是发光管LED,。在上世纪70年代末,大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。
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按理论计算:。自然会想到采用多波长的波分复用技术WDM。1996年WDM技术取得突破,贝尔实验室开展了WDM技术,美国MCI公司在1997年开通了商用的WDM线路。(1Tb/s=1000Gb/s)传输。当今实验室光系统速率已达10Tb/s,几乎是用之不尽的,所以它的前景辉煌。
1973年,世界光纤通信尚未实用。邮电部武汉邮电科学研究院〔当时是武汉邮电学院〕就开始研究光纤通信。由于武汉邮电科学研究院采用了石英光纤、半导体激光器和编码制式通信机正确的技术路线,使我国在开展光纤通信技术上少走了不少弯路,从而使我国光纤通信在高新技术中与兴旺国家有较小的差距。
我国研究开发光纤通信正处于十年动乱时期,处于封闭状态。国外技术根本无法借鉴,纯属自己摸索,一切都要自己搞,包括光纤、光电子器件和光纤通信系统。就研制光纤来说,原料提纯、熔炼车床、拉丝机,还包括光纤的测试仪表和接续工具也全都要自己开发,困难极大。武汉邮电科学研究院,考虑到保证光纤通信最终能为经济建设所用,开展了全面研究,除研制光纤外,还开展光电子器件和光纤通信系统的研制,使我国至今具有了完整的光纤通信产业。
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到达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,在传输干线上全面取代电缆。经过国家“六五〞、“七五〞、“八五〞和“九五〞方案,中国已建成“八纵八横〞干线网,连通全国各省区市。现在,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8×,随之沈阳至大连的32
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×。,是至今世界容量最大的实用线路。
中国已建立了一定规模的光纤通信产业。中国生产的光纤光缆、半导体光电子器件和光纤通信系统能供国内建设,并有少量出口。
2光纤通信技术的特点
,通信容量大
光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
,中继距离长
目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就说明通过光纤通信系统可以减少系统的施工本钱,带来更好的经济效益。
石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
,保密性好
在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,本钱低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
3不断开展的光纤通信技术
光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的开展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。
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光通信系统能从PDH开展到SDH,从155Mb/s开展到l0Gb/s,近来,40GB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。
从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。
光传输目前正从骨干网向城域网开展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的平安传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利效劳。
近年来,互联网业开展迅速,IP业务也随之火爆。研究说明,随着IP业的迅速开展,通信业将面临“洗牌〞,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和开展,现代的光通信正逐步向智能化开展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。
综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着效劳多元化和资源配置的方向开展,为了满足客户的需求,光纤通信的开展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。
4结束语
现在光通信网络的容量虽然已经很大,但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断开展,作为经济开展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力,推动通信网络的继续开展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的开展。
参考文献
[1]王磊,[J].中国科技信息,2023(4):12-14.
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