光纤通信概论

光纤通信概论摘要：本文主要是论述光纤通信的起源、发展、现状及展望。另外光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域。近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。关键词：光纤历史，系统原理；特点，发展现状；未来趋势一、光纤通信史回顾1.古老的光通信设备---烽火台2.上世纪六十年代初，光通信仅仅作为一种信号灯使用，如马路上的红绿灯。3.高锟提出光纤通信：1966年，英籍华人、年轻工程师高锟发表了关于通信传输新介质的论文，他指出利用光导纤维进行信息传输的可能性和技术途径，从而奠定了光纤通信的基础。4.光网络----电网络（1）最早的光电报：这种系统的工作依赖于天气，并且光电报的操作者必须受过专门的训练，熟知庞大的密码本的内容，因此，光电报并没有进入并改变普通市民的生活，最终于1881年被废弃。（2）电报：美国画家莫尔斯研究出能够用电来传递信息的办法，并在1844年发明了真正意义上的电报。在以后的几十年间，电报成为人们进行信息交流的最主要的手段。（3）：1876年，贝尔发明了。20世纪初期，随着绝缘金属地线和铜丝拉制技术的发明，遍及美国。到了20世纪30年代，系统代替了电报系统。模拟通信，技术很成熟，就是将模拟信号与载波进行调制，使其带有一定载波特性，又不失模拟信号的独特性，接收端通过低通滤波器，还原初始模拟信号。数字通信，首先对模拟信号进行采样，对于采样幅值进行编码（0，1编码），然后进行调制，相移键控等。接收端还原即可。（4）光：1880年，贝尔又发明了光。他利用太阳光来传送话音。贝尔的光是现代自由空间光通信的雏形。（5）光纤：1951年，荷兰科学家AbrahamCornelisSebastianVanHeel证明玻璃纤维的外涂敷层有助于将光保持在纤维内部（光纤结构的基础。）但因损耗非常大而局限应用于医学领域。鼻19即70萍年桂，博光纤么研制预取得扇了重内大突芹破，省美国窜康宁嫩公司赤按照冤高锟锡的思往路，脸生产弟出了挽20盒dB砖/k简m夜的石梯英光控纤；保19桃72躺年暑，细该公唇司生板产的狂多模森光纤进损耗呈已下左降到况4壁dB司/k局m胸；争19饭73令年洽，根美国堂贝尔皮（B歌el模l洒）实共验室友生产展的光嗓纤损杏耗为焦2.捧5d嫌B/灾km期；程19男76狗年刻，锅日本龟NT姑T银公司督已将啊光纤准损耗存减小栽到延0.乞47妹dB短/k饥m渐；傍80利年代孤初中，混单模诸光纤悄在波剧长虽15炭50娘nm窑的损注耗已职降到袭0.塑2下dB恋/k伍m赖，接究近了唯石英撒光纤吵的理纸论损杆耗极扔限。年（6换）光截源暮--压-亮半导飞体激扎光器创的发啄明：留低损俗耗光泥纤和评连续笛振荡符半导槐体激摄光器驻的研骡制成弄功，间是光沃纤通迅信发际展的忍重要料里程钥碑。绑（7卡）截光纤腔通信旨：早友期的伟光纤查通信帽系统臣主要崭应用忘于脉朋码调多制语机音通竖信系掌统和叼图像悠的模券拟传旷输；钉随后帜光纤影通信绿系统倦则用释于拐PC耍M哗语音宜通信特和图智像的苹数字魂传输抢、长赔途干腿线传勒输及禽CA冻TV贴系统炕。海现代事光纤仪通信页系统乎，对酬现有裹的点遭到点吹的传茂统的倦光纤挨通信卡系统梢提速泛，采斤用演WD挥M赏技术伪实现山高速验、大沙容量满的光类网络凳、电难节点仗的通茎信网外络。唉而未头来的暗光通旱信技帆术将殖朝着候采用因光节证点、纳具有阳光交除换功穿能的密全光册网络脾发展兆。瞧5.挨世界彩光纤捕通信锻发展辛情况赤：程世界伍光纤宗产值絮从删19哈96诉年血92胡亿美鬼元到挽20远02粥年奖19止8语亿美赖元，皆每阴6诊年翻把一番锦；版现在肺世界槐上光居纤生序产速瑞度为筐32尾00牵km找/蜂小时碌，即键每天雅生产扎的光撕纤可锈绕地狗球两骗周；戴目前勾光纤防产量慨每年饺递增舞20邮~2软5%煤；满目前望光缆猴产值讨按应穷用分残类为哭：歪本地作通信币51歪.2泻5%以，已LA奉N剖等妈20尼.8爆2%毅，烤干线回15密.8寒1%施，兔CA群TV凭8.可6%阔，其华它蛾3.初5%赴。侨二、趴什么粒是光是纤通陆信林（原档理）降？锹光纤辣通信精是用晨光作西为信慎息的闯载体遭，以救光纤反作为鲜传输露介质含的一背种通躲信方洲式。拥它首绩先要怨在发届射端榴将需甘传送犬的电唐话、愤电报溪、图猜像和锅数据宴等信贪号进坊行光别电转弓换，尸即将定电信犯号变项成光援信号缺，再栽经光扛纤传定输到签接收命端，潜接收率端将盈接收症到的炎光信膊号转冷变成辅电信婆号，俱最后袄还原卧成消互息。蚂三、复光纤唉通信洁系统远1.粱结构革分类缎：光计纤网桶络的俗基本傅拓扑尚结构披有星溜形、浪环形缝、线柴形总妥线型粮。序2.女系统储构成肺：早光纤瓜通信眯系统有通常博由光然发射徐机、添光纤接、中冰继器顶和光弓接收淘机组撞成。违（1忌）旬光发栗射机棉：把赞电信欲号转瓦变为告光信忘号注絮入光贴纤传衫输，锡它通萌常由哨复用处器、租调制结器和牢光源谷组成限。抱复用链器的骨作用偶是把榜多路有信息肥信号榨复用浆为时天分复匪用（手TD蛾M边）信屑号或伯频分射复用提（毁FD田M颠）信叛号。移调制毯器的铁作用陈是用远复用艰信号辨直接取调制彩（贵IM坦）激兽光器折（雕LD谦）的劳光强晃，或会通过牧外调剧制器蛾调制骨LD膨的相成位。设光源烘是把急电信律号转触换为槽光信遥号，育以便头在光滑纤中妈传输炕。（傲发光荡二极屑管L涝ED逗和激锐光器废LD杜）翁（2精）妙光纤决：光锅导纤婶维是甜一种叼传输呆光束绣的细扶而柔叙软的降媒质场，通债常是镇由石暂英玻眯璃制浓成历。光项导纤拌维电例缆由哪一捆宣纤维策组成华，简忽称为勇光缆聪。光恭纤是绒光缆条的核粉心部搜分，合光纤炮经过乡一些柴构件户极其盖附属根保护泪层的撇保护监就构触成了铺光缆配。芦光纤腿是光庭纤通崭信系吊统的申传输津介质召，其齿衰减鞭和色限散特喘性是仪影响耗系统锻性能直的主绢要因县素。歼光纤内可分料为单日模光撤纤(幅SM箩F)站、多霜模光葱纤(气MM份F)仿、长甚波长娘低射萌散光听纤(制LM逮F)坟、保挠偏光杂纤(移PM六F)括及塑泡料光仪纤(份PO通F)派等很室多种续；岗常用秩的为棉单模撑和多商模光辅纤才。奶多模环光纤呼就是樱传输乳多个主光波竭模式翼，而藏单模专光纤扩只传倒输一幕个光专波模缴式。碧单模专光纤懒比多乳模光庸纤传樱输距暮离长旱。因工此，漆单模仿光设迈备的句价格丢要高贯于多爽模光筒设备雷。实芽用的葱光纤纤通常肯都是异由多救根光玻纤、齐加强呼芯、小保护炒材料绢、固盼定材眯料等溜组合软成光趋缆构抛成的拳传输孩线。载骑（3衔）仙光中带继器杯：对免经光分纤传草输衰准减后昌的信丛号进酸行放葱大。调光中仓继器怎有光框-廉电禁-某光中央继器拣和全你光中馆继器社。纹如需挣对业湖务进衔行分寿出和民插入臂，可恳使用荷光娇-等电盯-似光中月继器种；如卸只要吓求对遮光信球号进泄行放注大，要则可沈以使更用光止放大诵器。凑光放诞大器输的类朝型有柱掺杂铺光纤汪放大哥器（槐主要峰是握ED疏FA糟）、站半导叮体光考放大圆器爹SO宝A洋、贺拉曼恼光纤资放大屡器慎R琴F眠A桂。扣（4轮）配光接柳收机鞋：把汗经光馋纤传胸输后选的微霉弱光絮信号层转变匹为电慕信号锄，对装其放吗大并裤解调单出原纵基带枣信号涛。澡光接炮收机采分为粪模拟波光接道收机角和数磨字光浸接收乐机。静光电弹检测冒器是牌光接灭收机湾的核我心，融可将绵光信声号转宁变为寻电流殿信号锈。广坑泛使器用的执光电妙检测暑器诊有斜PI桂N管芬和A增PD咐。扰3.货光纤承通信狐在技统术功牢能构互成上筋主要唐分为颂：(陶1)竖信号冒的发穿射；今(2饶)信茅号的罚合波江；(稼3)偏信号奏的传核输和曲放大途；(抱4)障信号缺的分么离；炮(5承)信作号的多接收岸。追四、勿光纤添网络帆1.璃光纤耍通信禽网络欲分类说：束（1绪）透全电热网络阵，第躲一代遇网络样，节睁点用鼠电缆持互连咬在一零起，段电缆算是一阅种窄纸带线每路，抗它的勉容量绵有限再；补（2像）航电光溉网络惊，第榴二代奇网络搬，用搂一段解段光怒纤取韵代电脊缆后益构成停的网柔络，询现在幼正被撇广泛或使用抱，因留节点获内仍萝是对铅电信漆号进推行交截换，膨所以志称为运电光偏网络顽（3执）革全光抹网络似，第画三代巩网络糊，所摇有节疼点被点不间继断的能光缆败连接绞起来销，节滨点内亦只对鼠光信繁号进黎行交刻换，库这就嚷是未层来的化第三韵代网胁络。访2.港世界伟范围说内已懒经形跳成了姻以同彻轴电坡缆、互双绞蹈线等牧为主左要传步输介辩质的穷毅传输燥网、质计算千机网烦和有培线电者视（库CA录TV傍）网零，而挑且形旗成了构“菊三网未独立援”污的局趁面。锄3.磁以服爱务范背围把运网络加分为孕三类喉:扇(1侮)辜光纤佛局域解网疏LA秒N卸(L老oc盟al渡A镰re遥a谈Ne凡tw宽or旧k)炎边，服迷务范样围普2响km幸厦，如范以太冒网，辛信令派环和咐信令分总线蓄;巷(2史)粱光纤瓜城域送网血MA壁N袄(M闻et项ro爱po雁li从ta医n旬Ar扎ea策N友et踪wo相rk屋)冈，服崖务范掘围袍10呀0k幸m打，如浸禾本地护交换雅网或从者有修线电爱视拖)坏分配驼系统允;偷(3价)号光纤尼广域珠网森WA仿N秀(W荒id鱼e因Ar池ea倡N牙et距wo化rk苏)芦，服妄务范伏围可然达数助千公晶里，锐如开交放系塞统互课连国蜂际网膝络等份。归五、适光纤股通信桃的特爱点棚（优捐点）城频带凯宽，属传输静容量岸大良损耗兵小，点中继篇距离幅长重重量栋轻，察体积青小办抗电端磁干笨扰性哄能好筹泄露笨小，略保密唱性好姨节约版金属岗材料阀，有浆利于彩资源甘合理枕使用疾除以联上特赶点之胃外，帜还有棵光纤绣径细姜、重萄量轻节、柔包软、报易于眯铺设此；光喷纤的狂原材美料资械源丰证富，烛成本蕉低；椒温度枣稳定唯性好谅、寿脆命长既的优裤点畜。枣光纤秆都用倚石英学玻璃觉和塑梳料制枪成，育是极跪好的惜电绝拘缘体躬，而舒且光紧信号桐在光和缆中当传输吓时不珠产生迈泄漏讽，所彻以不款存在向电气刑危害楚、电陆磁干肉扰、词接地鲜、屏桃蔽和删保密扑性差呼等问井题。怜再加以上传永输特则性好侄的优绵点，猴使光痛纤成狗为迄是今为烧止最常好的印信息唯传输应媒质销。尊六黄、我熟国光小纤光锋缆发射展的逢现状骆(光拿纤到忍户炮)窜1.紫普通柔光纤澡——跨最常方用的追一种盾光纤台。杆2.婶核心然网光疮缆灯——淹我国只已在番干线抓(包院括国以家干挨线、酸省内恰干线僚和区某内干活线)傻上全犁面采趁用光武缆，托其中卫多模瓜光纤糖已被锁淘汰木，全肥部采妥用单白模光幻纤。席干线卡光缆蜘中采夜用分误立的晨光纤者，不钳采用筒光纤煤带。方干线游光缆鞋主要括用于恢室外居。起3.馆接入残网光旅缆震——史接入待网中俯的光患缆距丰离短际，分麻支多般，分惊插频俱繁，尖为了象增加抚网的能容量腥，通私常是坐增加威光纤倍芯数辛。特陈别是挣在市盟内管脉道中换，由修于管大道内塘径有倡限，我在增厨加光偿纤芯务数的再同时率增加甜光缆膏的光非纤集怠装密债度、链减小张光缆副直径蔽和重渔量，霞是很贺重要疾的。界4.辅室内巩光缆蹲——待室内杀光缆换往往侍需要磁同时幻用于释话音能、号数据乐和视瓣频信差号的籍传输别。并什目还豆可能泥用于丑遥测桨与传侧感器迈。扑5.耕电力遥线路狂中的止通信丰光缆域——慧光纤颂是介赚电质劲，光违缆也爹可作促成全恭介质障，完拢全无网金属化。这哀样的纠全介桶质光猎缆将舌是电症力系叔统最岩理想和的通躲信线感路。肤七钓、光窜纤通毁信的兼发展愈趋势剥轰1.扁光纤荷传输遮容量吧的提虫高。为2.趁宽带井光放妨大器垒。刺3.职密集骡波分励复用院系统变中的聚光源知复用与和解逗复用谅器。薯4.胳偏振后模色佛散补购偿技抹术。炊对光忍纤通太信而恼言，松超高董速度劝、超器大容抗量和扮超长役距离霸传输侨一直肢是人时们追柔求的殃目标拥，而辨全光铅网络缝也是绒人们裁不懈捏追求必的梦彻想。煌未来毙的高汪速通骗信网父将是饼全光柱网。这全光国网是究光纤筐通信也技术更发展婚的最近高阶左段，福也是盏理想把阶段肯。传纠统的所光网报络实吸现了捆节点具间的期全光代化，给但在贸网络逮结点旺处仍形采用沈电器绣件，鸣限制垂了目虽前通段信网竞干线窄总容轨量的胀进一膀步提原高，间因此召真正晒的全仿光网君已成蔬为一黄个非另常重帽要的店课题换。踏浩全光苦网络室以光乓节点吉代替诞电节添点，护节点沫之间尾也是斩全光典化，姓信息季始终携以光兵的形纷式进先行传贸输与踏交换闭，交喘换机滩对用粮户信遮息的抚处理糖不再利按比膨特进婚行，胞而是脊根据水其波殖长来族决定枝路由窑。震筝目前浙，全码光网奶络的变发展江仍处个于初浇期阶侄段，库但它驰已显调示出屡了良纸好的互发展租前景淘。从狐发展扇趋势评上看尼，形熄成一本个真叹正的林、以跑WD钞M技昂术与腰光交喘换技烛术为予主的箩光网伟络层耍，建语立纯捕粹的魄全光设网络栽，消讲除电爪光瓶吊颈已匀成为雨未来纽光通柔信发爆展的瓣必然管趋势夏，更朋是未庙来信堵息网永络的辛核心导，也境是通什信技索术发祸展的妇最高换级别亲，更苦是理说想级澡别。侵参考机文献睛：挖论[1仿]王咬磊，井裴丽锄.照光纤危通信辞的发恐展现懒状和滩未来稻[J让].补中国赚科技娇信息久，2差00灭6，晋(4螺)革绞[2赴]何柄淑贞这，王削晓梅字.炎光通六信技辨术的俘新飞燥跃[饭J]纠.册网络吃电信但，2到00速4，刮(2努)趴旗[3农]辛枝化梅鸦，李皱忠.香论逮光纤凡通信响技术胸的现楚状及衔发展纳.伯山东脑师范这大学传学报厚，2宫00讲3，方4酷甩[4补]李哲超.魄浅诚谈光纷纤通井信技小术发睁展的括现状唯与趋隐势.腊沿右海企竟业与毒科技辣，2馆00较7，讨7畏[躁5桌]毛车谦，杀我国番光纤旨通信套技术员发展然的现怨状和厦前景坦[J厅].例电信惧科学蛾,2池00份6,际(8些).蝶腰[煮6糕]岩Fi念be泰r昼op氧ti年c号co愿mm有un倍ic买at勾io井n撒te累ch觉no每lo刻gy嘱d奏ev显el顿op也me疫nt惧We号i,纱Z仆ao老-C赤hu飞n;拿H沉ua年ng坛,亮Xu锣e-统Ni盘ng落;抗Pa茄n,消S跪he贺n-丝Mi生ng痰;屯Qi域n,型G信an逝g壮So最ur妨ce惑:葵Gu座an岸gx疼ue寿J蚕is杯hu侍/O赶pt弯ic怜al碰T佣ec催hn泻iq去ue案,秒v极31留,暴n舞SU胀PP拴L.撞,困p基35孩3-周35阵7+铸36顽1,归S葡ep博te融mb辈er挺2银00蚕5弟La曾ng咱ua叙ge洒:窗Ch疗in和e