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1光纖模型

對于一些較為復(fù)雜的矢量信息的調(diào)制，光通信系統(tǒng)當(dāng)中則一般都是用IQ調(diào)制器進(jìn)行；光纖模型是為了將通信相干系統(tǒng)內(nèi)處理數(shù)字信號進(jìn)行提高，因此必須要具體研究整個系統(tǒng)內(nèi)信號進(jìn)行光纖傳輸?shù)默F(xiàn)象，而該現(xiàn)象則需要從物理以及數(shù)學(xué)的模型當(dāng)中入手，對對應(yīng)的補(bǔ)償或均衡技術(shù)進(jìn)行研究過程中將數(shù)字信號處理技術(shù)的作用發(fā)揮出來，使得光信號變換成為電磁波的形式，具體的解是在麥克斯韋方程組導(dǎo)出的波動方程中進(jìn)行的，表達(dá)式是：其中X是信號偏振方向的單位向量，是初始振幅的傅立葉表示，是常數(shù)，最終將光信號基態(tài)模式分布成F（x，y）看成是近似高斯函數(shù)。另外在研究接收端過程中，一般都是將光相干接收機(jī)作為主要組成進(jìn)行研究，其能夠?qū)邮諜C(jī)進(jìn)行直接測探，讓所檢測的信號強(qiáng)度信息得以增強(qiáng)，同時還能夠?qū)?qiáng)度調(diào)制信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換前對其進(jìn)行除匹配濾波之外的處理。

2信號處理

研究相干光通信系統(tǒng)內(nèi)處理數(shù)字信號的技術(shù)主要是：光纖信道是信號進(jìn)行傳輸?shù)耐ǖ溃渲兴霈F(xiàn)的不同形式的失真或者損傷就會在結(jié)合過程中出現(xiàn)線性或者非線性的失真。而線性失真的補(bǔ)償是不存在因果關(guān)系，即無需顧慮其順序問題，不過需要在具體算法當(dāng)中遵循以下原則：分離所需估計的線性失真為單獨(dú)形式的變量，并補(bǔ)償態(tài)應(yīng)該優(yōu)先估計，對于算法較為簡單的變量，然后再補(bǔ)償隨機(jī)變量，最后才是對所有變量進(jìn)行完整補(bǔ)償。算法流程：每個方框所代表的都是相干接收機(jī)內(nèi)的數(shù)字信號處理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，且子系統(tǒng)之間所可能出現(xiàn)的反饋線路的具體圖表也要進(jìn)行表示，在預(yù)處理算法的研究中，它是指在進(jìn)行實(shí)質(zhì)的信道均衡、載波恢復(fù)之前，對采樣后的信號進(jìn)行一定程度的預(yù)先處理，為形成數(shù)字信號處理算法做出充分的準(zhǔn)備。

3信號補(bǔ)償

使用數(shù)字信號處理算法之后，相干光通信系統(tǒng)對信號補(bǔ)償是在接收端，具體使用過程當(dāng)中則會根據(jù)情況的不同來使用不同形式的數(shù)字信號處理子系統(tǒng)。去偏移系統(tǒng)可以針對偏振之間的采樣時刻偏移進(jìn)行補(bǔ)償。正交化系統(tǒng)可以補(bǔ)償因調(diào)制器和混頻器缺陷造成的欠正交狀況。歸一化系統(tǒng)能夠?qū)⑿盘柧邆鋯挝坏哪芰头?，進(jìn)而使得信號發(fā)生色度色散后可利用靜態(tài)信道的均衡系統(tǒng)對其進(jìn)行補(bǔ)償。即使出現(xiàn)不當(dāng)采樣而導(dǎo)致誤差出現(xiàn)時，也能夠使用采樣時鐘來對系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)償。即自適應(yīng)的信道均衡系統(tǒng)能夠?qū)τ谄袼霈F(xiàn)的相關(guān)損傷進(jìn)行補(bǔ)償，載波相位回復(fù)系統(tǒng)是估計載波相位的噪聲，進(jìn)而對所出現(xiàn)的失真進(jìn)行補(bǔ)償。載波頻率恢復(fù)系統(tǒng)則是對發(fā)送端和接收端之間載波所出現(xiàn)的頻率偏移進(jìn)行補(bǔ)償和估計。對于光線非線性造成的信號損傷可以借助非線性補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償。

4相關(guān)耦合

在應(yīng)用數(shù)字信號處理算法過程當(dāng)中，先在接收端破和所輸入的光信號和本振光，進(jìn)而根據(jù)上述的數(shù)字信號處理技術(shù)子系統(tǒng)來對所耦合的光信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化、去偏移以及正交化恢復(fù)等處理，然后根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境來選擇具體形式的反饋和補(bǔ)償。即相干光通信系統(tǒng)中有了數(shù)字信號處理算法的應(yīng)用將會對其色散、偏振等造成的信號失真有了非常有效的補(bǔ)償，進(jìn)而更好的促進(jìn)了相干光通信系統(tǒng)的發(fā)展。

二、小結(jié)

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[論文摘要]光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點(diǎn)，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。目前，光纖光纜已經(jīng)進(jìn)入了有線通信的各個領(lǐng)域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領(lǐng)域。綜述我國光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展。

近年來，光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應(yīng)用范圍

不斷擴(kuò)大。

一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀

（一）普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化，表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。

（二）核心網(wǎng)光纜

我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，目前已停止使用。

（三）接入網(wǎng)光纜

接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網(wǎng)使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用，目前在我國已有少量的使用。

（四）室內(nèi)光纜

室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機(jī)房內(nèi)，布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。

（五）電力線路中的通信光纜

光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介質(zhì)，完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu)：即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨(dú)布放，適應(yīng)范圍廣，在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大，是目前的一種熱門產(chǎn)品。

二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。

（一）超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù)，與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gbit/s。僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用（PDM）技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散（PMD）的適應(yīng)能力較強(qiáng)，因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。

（二）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。

光孤子技術(shù)未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE，光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題，但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。

（三）全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。

全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長來決定路由。

目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。

三、結(jié)語

光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠(yuǎn)的將來到來。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛化梅、李忠，論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，（04）

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（1）在電力通信中，完成通信需要多個設(shè)備的參與，而這主要是由于設(shè)備的性質(zhì)不同、功能不同，且所承擔(dān)的任務(wù)也不同，因此，這就使得電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于傳統(tǒng)的通信已無法適應(yīng)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求，因此，把光纖通信作為介質(zhì)，提高通信質(zhì)量也就成為一種趨勢。（2）電力通信與其它通信之間的區(qū)別在于，其不僅對傳輸信息質(zhì)量要求高，而且在通信實(shí)時性方面有著較高要求。隨著中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級，電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，通信信號的種類日漸繁雜，同樣要求在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信，不僅包括繼電保護(hù)信號，也包括語音信號，通過應(yīng)用光纖通信，可提高信號傳輸質(zhì)量。（3）由于電力系統(tǒng)的覆蓋范圍廣，在通信這一領(lǐng)域，對傳輸范圍和抗沖擊能力均有較高的要求，為了最大程度上降低通信的損耗，保證傳輸?shù)馁|(zhì)量，特別是長距離傳輸?shù)馁|(zhì)量，也要求應(yīng)用光纖通信。

2電力系統(tǒng)中光纖通信的特點(diǎn)

光纖通信的特點(diǎn)，主要是相對于傳統(tǒng)電力通信方式來說的，這些特點(diǎn)同時也可視為光纖通信的優(yōu)點(diǎn)，主要包括以下幾個方面：（1）電力系統(tǒng)中的光纖通信的通信容量相當(dāng)大，一般情況下，一對光纖便足以滿足上百路甚至上千路信息路徑通過，同時在一根光纜中，含有幾十根甚至上百根光纖纖芯。（2）眾所周知，光纖的制作材料一般為硅或者玻璃，所以這也就意味著光纖制作的原料來源非常豐富，所以對于節(jié)約金屬材料的使用量具有重要的意義。（3）在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域中，光纖通信的保密性良好，外界的電磁干擾不容易對其造成影響，同時光纖通信也不受雷擊、潮濕等因素的影響。（4）電力系統(tǒng)用的光纖，主要是OPGW光纜，其敷設(shè)與地線一次性完成，比較簡單。（5）由于光纖通信無感應(yīng)性能，所以電力系統(tǒng)中的光纖通信不容易受到電位升高的影響，毫無疑問，光纖通信技術(shù)是電力通信系統(tǒng)最為理想的通信技術(shù)。

3光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域

光纖通信在電力系統(tǒng)中主要在以下方面有應(yīng)用：（1）電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化。電網(wǎng)智能化和自動化程度提高，在電網(wǎng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)成為一種常態(tài)，在監(jiān)控與調(diào)度中的應(yīng)用表現(xiàn)為：把監(jiān)控傳感器采集到的狀態(tài)信息傳輸給上級系統(tǒng)，同時下達(dá)有關(guān)的指令。（2）在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用。確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，要求在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信，在狀態(tài)監(jiān)測、調(diào)度管理與分層控制等方面具有重要的作用。此外，光纖通信在繼電保護(hù)器中也有著應(yīng)用，主要是用于保護(hù)電流縱差中的導(dǎo)引線、保護(hù)繼電保護(hù)裝置、智能變電站或控制室內(nèi)的信號傳輸線等。

4光纖通信在電力系統(tǒng)中的發(fā)展前景

現(xiàn)階段，光纖通信在快速發(fā)展的形勢下，已經(jīng)發(fā)展到第五代光纖通信階段，在這一階段的光纖通信技術(shù)，具有容量大、信號傳輸速率快等諸多的優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)度與經(jīng)貿(mào)水平的提高，全球的信息化程度逐步提高，因此對光纖通信的通信距離、容量和速度等提出了更高的要求。電力系統(tǒng)中，光纖通信的發(fā)展前景包括下面幾個方面：

4.1光纖傳送網(wǎng)新技術(shù)

目前，傳輸40GE/100GE網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)中，主要包括兩種技術(shù)：①40Gbit/s技術(shù)；②100Gbit/s技術(shù)。同時，這兩種技術(shù)中又包含有編碼調(diào)制技術(shù)、色散補(bǔ)償技術(shù)與非線性抑制技術(shù)，以及OSNR保證對策等幾個方面。在未來電力系統(tǒng)發(fā)展過程中，為有效保證長距離光纖通信的要求，應(yīng)使用光纖傳輸網(wǎng)新技術(shù)，主要是FEC技術(shù)，也就是多種增強(qiáng)前向糾錯技術(shù)，以及動態(tài)增益均衡技術(shù)、新型編碼調(diào)制技術(shù)等，通過利用電均衡接收機(jī)、功率調(diào)整技術(shù)等，可實(shí)現(xiàn)增加容量的目的。而頻分復(fù)用技術(shù)、偏振復(fù)用技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)等，在未來的電力系統(tǒng)通信中，毫無疑問將會有越來越廣泛的應(yīng)用。

4.2光纖通信接入網(wǎng)新技術(shù)

在現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)中光纖通信接入技術(shù)主要存在傳輸距離、分光比、業(yè)務(wù)支持能力等方面的差距。目前光纖接入技術(shù)包括EPON技術(shù)（即太無源光網(wǎng)絡(luò)）、GPON技術(shù)（即基于I-TU-TG984標(biāo)準(zhǔn)的新寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)），以及基于星型結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)接入技術(shù)、基于樹形拓?fù)涞腁PON/BPON技術(shù)等。一般情況下，EPON技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，相比于GPON技術(shù)來說要簡單不少，但是對于多業(yè)務(wù)的支持能力不如GPON技術(shù)。而基于星型結(jié)構(gòu)的光纖接入技術(shù)是在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的電力系統(tǒng)光纖通信的接入技術(shù)，這種技術(shù)適宜在單用戶對寬帶的要求大的區(qū)域（此種光纖接入情況下只能對單個用戶進(jìn)行連接）或者具有豐富光纖資源的區(qū)域，因此，相對來說基于星型結(jié)構(gòu)的光纖接入技術(shù)的范圍比較窄，并不是主流光纖接入技術(shù)的發(fā)展方向。

4.3光纖通信光交換新技術(shù)

對于光網(wǎng)絡(luò)來說，典型屬性之一便是光交換。當(dāng)前，基于實(shí)現(xiàn)特征與交換顆粒進(jìn)行光交換技術(shù)的劃分，可以分為OPS即光分組交換、OBS即光突發(fā)交換、OCS即光路/波長交換。OCS的交換單位是波長，具有易于實(shí)現(xiàn)，交換顆粒大的優(yōu)勢，然而寬帶的利用率以及復(fù)用特性非常差；OPS的交換單位是分組，并且交換的顆粒較小，因此不易于實(shí)現(xiàn)，然而其寬帶的利用率以及統(tǒng)計復(fù)用特性非常好?；诠饴?波長光交換技術(shù)與光分組交換技術(shù)的OBS，相對來說較為容易實(shí)現(xiàn)，同時，寬帶利用率和復(fù)用特性能較好，因此，在未來電力系統(tǒng)通信中光纖通信的應(yīng)用中，OBS會處于主導(dǎo)位置。

5結(jié)語

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集成光電子器件近年來隨著光纖通信技術(shù)的廣泛利用而得到了極大的發(fā)展，由部分走向集成化已經(jīng)成為其可預(yù)期的發(fā)展趨勢。32x32、64x64的MEMS光開關(guān)現(xiàn)在已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了商用化，而兼具組裝光電子器件和直接集成光電子器件的PLC平面光波導(dǎo)線路也正處于投入試用階段。各種家庭，辦公用滿足高清要求的顯示終端也正在大規(guī)模推行中。以高清數(shù)字電視為例，我國國家廣播電視總局在2000年公布了關(guān)于HDTV的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用1125/50/2：1格式，通常表達(dá)為1920/1080/50i格式。而高清數(shù)字電視的水平清晰度可以分為絕對清晰度和相對清晰度兩種。水平方向上實(shí)際顯示的線條（黑白線條）數(shù)量便是絕對清晰度，通常由于電視畫面寬度與高度尺寸的不同，會導(dǎo)致水平方向能容納相對而言更多的像素數(shù)量，而為了兩個方向上可以用相同方法來表示其清晰度，通常會將水平方向的顯示線條數(shù)量用以乘上畫面的寬高比，從而得到其“電視線”。等離子顯示器的選擇應(yīng)該區(qū)分專業(yè)工程用和民用的產(chǎn)品，用于高清晰多媒體高清電視會議用的專業(yè)工程等離子顯示器的優(yōu)勢在于接口類型非常豐富，插槽式的設(shè)計使得其適用的接口類型更加廣泛，此外RGBHV、AVI接口通常只有專業(yè)工程等離子顯示器才有，所以高清晰多媒體應(yīng)用與電視會議辦公通常會采用專業(yè)工程用等離子顯示器。

而高清晰多媒體應(yīng)用之一的電視會議的投影機(jī)選擇則需要滿足物理分辨率在1920×1080p，不通過轉(zhuǎn)換可以實(shí)現(xiàn)畫面比例16：9，亮度高于3000ANSI；RGBHV、VGA分量，HDMI、DVI分量，串行控制接口RS232等都應(yīng)該具備。而工程類投影機(jī)長時間使用所顯示出的穩(wěn)定性極佳，因此一般會選擇工程類投影機(jī)。

二、技術(shù)需求分析光交換技術(shù)

由于光纖通信將光作為載體，要將其用于高清晰多媒體領(lǐng)域，需要解決的首要問題便是傳輸與光交換。其傳輸損耗因為使用的介質(zhì)的改變而大大降低，使得傳輸問題不再那么棘手。光交換技術(shù)主要包括了光分組的產(chǎn)生技術(shù)，光分組后再生技術(shù)，光分組緩存技術(shù)等。而其最主要的目的是為各個端口提供光通道或是無限傳輸方式，以支持各類型數(shù)據(jù)的傳輸。而如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的光突發(fā)交換技術(shù)將DWDM技術(shù)所擴(kuò)展的帶寬進(jìn)行了充分利用，可以不經(jīng)由光電相互轉(zhuǎn)化而直接實(shí)現(xiàn)“T比特級別光路由器”，為實(shí)現(xiàn)高清晰多媒體數(shù)據(jù)的傳輸提供了可能性。

光纖接入技術(shù)正是由于高清晰多媒體領(lǐng)域?qū)τ诟哔|(zhì)量視頻通信媒體業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)通信的需求，使得光纖接入技術(shù)得以被關(guān)注，進(jìn)而得以實(shí)現(xiàn)。光纖接入技術(shù)的優(yōu)勢在于其極大程度地降低了故障發(fā)生的頻率，進(jìn)而降低了維護(hù)費(fèi)用與使用成本，促進(jìn)了新設(shè)備的不斷研發(fā)與升級。人民生活水平的日益提高，使其無法再滿足于以往傳統(tǒng)接入方式的傳輸速度，高清晰多媒體成為其競相追逐的對象，而其費(fèi)用的低廉使其適用度逐步拓展，所以光纖接入技術(shù)必將是光纖通信技術(shù)在高清晰多媒體領(lǐng)域應(yīng)用與發(fā)展的必然趨勢。

波分復(fù)用技術(shù)光纖傳輸容量的爆炸式膨脹正是得益于波分復(fù)用技術(shù)。以光波的不同波長作為低損耗窗口信道劃分的重要依據(jù)，在其劃分完畢之后，再用波分復(fù)用器將光載波再一次合并，進(jìn)而在光纖通道中完成傳輸，最后在到達(dá)接收端時用復(fù)用器再將光波進(jìn)行分離，這樣便實(shí)現(xiàn)了在一個光纖中多路光信號的傳輸過程。這樣的一個過程使得傳輸信息容量得到了極大擴(kuò)展，大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的傳輸在極短的時間內(nèi)就可以完成，正符合高清晰多媒體的需求。

三、光纖通信技術(shù)在高清晰多媒體領(lǐng)域的發(fā)展展望

篇5

筆者認(rèn)為,光纖通信技術(shù)尚有很大的發(fā)展空間,今后會有很大的需求和市場。主要是:光纖到家庭FTTH、光交換和集成光電子器件方面會有較大的發(fā)展。在此主要討論光纖通信的發(fā)展趨勢和市場。

光纖通信的發(fā)展趨勢

1、光纖到家庭(FTTH)的發(fā)展

FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,所以一直被認(rèn)為是理想的接入方式,對于實(shí)現(xiàn)信息社會有重要作用,還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的2～3倍。過去由于FTTH成本高,缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因,使FTTH還未能提到日程上來,只有少量的試驗。近來,由于光電子器件的進(jìn)步,光收發(fā)模塊和光纖的價格大大降低;加上寬帶內(nèi)容有所緩解,都加速了FTTH的實(shí)用化進(jìn)程。

發(fā)達(dá)國家對FTTH的看法不完全相同:美國AT&T認(rèn)為FTTH市場較小,在0F62003宣稱:FTTH在20-50年后才有市場。美國運(yùn)行商Verizon和Sprint比較積極,要在10—12年內(nèi)采用FTTH改造網(wǎng)絡(luò)。日本NTT發(fā)展FTTH最早,現(xiàn)在已經(jīng)有近200萬用戶。目前中國FTTH處于試點(diǎn)階段。

FTTH[遇到的挑戰(zhàn):現(xiàn)在廣泛采用的ADSL技術(shù)提供寬帶業(yè)務(wù)尚有一定優(yōu)勢。與FTTH相比:①價格便宜②利用原有銅線網(wǎng)使工程建設(shè)簡單③對于目前1Mbps—500kbps影視節(jié)目的傳輸可滿足需求。FTTH目前大量推廣受制約。

對于不久的將來要發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù),如:網(wǎng)上教育,網(wǎng)上辦公,會議電視,網(wǎng)上游戲,遠(yuǎn)程診療等雙向業(yè)務(wù)和HDTV高清數(shù)字電視,上下行傳輸不對稱的業(yè)務(wù),AD8L就難以滿足。尤其是HDTV,經(jīng)過壓縮,目前其傳輸速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技術(shù)開發(fā),可壓縮到5～6Mbps。通常認(rèn)為對QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速串是2Mbps,仍難以傳輸HDTV?？梢哉J(rèn)為HDTV是FTTH的主要推動力。即HDTV業(yè)務(wù)到來時,非FTTH不可。

FTTH的解決方案:通常有P2P點(diǎn)對點(diǎn)和PON無源光網(wǎng)絡(luò)兩大類。

F2P方案一一優(yōu)點(diǎn):各用戶獨(dú)立傳輸,互不影響,體制變動靈活;可以采用廉價的低速光電子模塊;傳輸距離長。缺點(diǎn):為了減少用戶直接到局的光纖和管道,需要在用戶區(qū)安置1個匯總用戶的有源節(jié)點(diǎn)。

PON方案——優(yōu)點(diǎn):無源網(wǎng)絡(luò)維護(hù)簡單;原則上可以節(jié)省光電子器件和光纖。缺點(diǎn):需要采用昂貴的高速光電子模塊;需要采用區(qū)分用戶距離不同的電子模塊,以避免各用戶上行信號互相沖突;傳輸距離受PON分比而縮短;各用戶的下行帶寬互相占用,如果用戶帶寬得不到保證時,不單是要網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容,還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。(按照目前市場價格,PEP比PON經(jīng)濟(jì))。

PON有多種,一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON,適合ATM交換網(wǎng)絡(luò)。(2)BPON:即寬帶的PON。(3)OPON:采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太網(wǎng)技術(shù)的PON,0EPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON。(5)WDM-PON:采用波分復(fù)用來區(qū)分用戶的PON,由于用戶與波長有關(guān),使維護(hù)不便,在FTTH中很少采用。

發(fā)達(dá)國家發(fā)展FTTH的計劃和技術(shù)方案,根據(jù)各國具體情況有所不同。美國主要采用A-PON,因為ATM交換在美國應(yīng)用廣泛。日本NTT有一個B-FLETts計劃,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多種技術(shù)。SCM-PON:是采用副載波調(diào)制作為多信道復(fù)用的PON。

中國ATM使用遠(yuǎn)比STM的SDH少,一般不考慮APON。我們可以考慮的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的優(yōu)缺點(diǎn)前面已經(jīng)說過,目前比較經(jīng)濟(jì),使用靈活,傳輸距離遠(yuǎn)等;宜采用。而比較GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技術(shù)網(wǎng)絡(luò)效率高;可以有電話,適合SDH網(wǎng)絡(luò),與IP結(jié)合沒有EPON好,但目前GPON技術(shù)不很成熟。EPON:與IP結(jié)合好,可用戶電話,如用電話需要借助lAD技術(shù)。目前,中國的FTTH試點(diǎn)采用EPON比較多。FTTH技術(shù)方案的采用,還需要根據(jù)用戶的具體情況不同而不同。

近來,無線接入技術(shù)發(fā)展迅速?？捎米鱓LAN的IEEE802.11g協(xié)議,傳輸帶寬可達(dá)54Mbps,覆蓋范圍達(dá)100米以上,目前已可商用。如果采用無線接入WLAN作用戶的數(shù)據(jù)傳輸,包括:上下行數(shù)據(jù)和點(diǎn)播電視VOD的上行數(shù)據(jù),對于一般用戶其上行不大,IEEES02.11g是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸,當(dāng)然在需要時也可包含一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到家庭+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò),如果采用PON,就特別簡單,因為此PON無上行信號,就不需要測距的電子模塊,成本大大降低,維護(hù)簡單。如果,所屬PON的用戶群體,被無線城域網(wǎng)WiMAX(1EEE802.16)覆蓋而可利用,那么可不必建設(shè)專用的WLAN。接入網(wǎng)采用無線是趨勢,但無線接入網(wǎng)仍需要密布于用戶臨近的光纖網(wǎng)來支撐,與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入是未來的發(fā)展趨勢。

2、光交換的發(fā)展什么是通信?

實(shí)際上可表示為:通信輸+交換。

光纖只是解決傳輸問題,還需要解決光的交換問題。過去,通信網(wǎng)都是由金屬線纜構(gòu)成的,傳輸?shù)氖请娮有盘?交換是采用電子交換機(jī)?，F(xiàn)在,通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外,都是光纖,傳輸?shù)氖枪庑盘枴：侠淼姆椒☉?yīng)該采用光交換。但目前,由于目前光開關(guān)器件不成熟,只能采用的是“光-電-光”方式來解決光網(wǎng)的交換,即把光信號變成電信號,用電子交換后,再變還光信號。顯然是不合理的辦法,是效串不高和不經(jīng)濟(jì)的。正在開發(fā)大容量的光開關(guān),以實(shí)現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò),特別是所謂ASON-自動交換光網(wǎng)絡(luò)。

通常在光網(wǎng)里傳輸?shù)男畔?一般速度都是xGbps的,電子開關(guān)不能勝任。一般要在低次群中實(shí)現(xiàn)電子交換。而光交換可實(shí)現(xiàn)高速XGbDs的交換。當(dāng)然,也不是說,一切都要用光交換,特別是低速,顆粒小的信號的交換,應(yīng)采用成熟的電子交換,沒有必要采用不成熟的

大容量的光交換。當(dāng)前,在數(shù)據(jù)網(wǎng)中,信號以“包”的形式出現(xiàn),采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小,可采用電子交換。然而,在大量同方向的包匯總后,數(shù)量很大時,就應(yīng)該采用容量大的光交換。目前,少通道大容量的光交換已有實(shí)用。如用于保護(hù)、下路和小量通路調(diào)度等。一般采用機(jī)械光開關(guān)、熱光開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。目前,由于這些光開關(guān)的體積、功耗和集成度的限制,通路數(shù)一般在8—16個。

電子交換一般有“空分”和“時分”方式。在光交換中有“空分”、“時分”和“波長交換”。光纖通信很少采用光時分交換。

光空分交換:一般采用光開關(guān)可以把光信號從某一光纖轉(zhuǎn)到另一光纖。空分的光開關(guān)有機(jī)械的、半導(dǎo)體的和熱光開關(guān)等。近來,采用集成技術(shù),開發(fā)出MEM微電機(jī)光開關(guān),其體積小到mm。已開發(fā)出1296x1296MEM光交換機(jī)(Lucent),屬于試驗性質(zhì)的。

光波長交換:是對各交換對象賦于1個特定的波長。于是,發(fā)送某1特定波長就可對某特定對象通信。實(shí)現(xiàn)光波長交換的關(guān)鍵是需要開發(fā)實(shí)用化的可變波長的光源,光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關(guān)陣列等。已開發(fā)出640x640半導(dǎo)體光開關(guān)+AWG的空分與波長的相結(jié)合的交叉連接試驗系統(tǒng)(corning)。采用光空分和光波分可構(gòu)成非常靈活的光交換網(wǎng)。日本NTT在Chitose市進(jìn)行了采用波長路由交換的現(xiàn)場試驗,半徑5公里,共有43個終端節(jié),(試用5個節(jié)點(diǎn)),速率為2.5Gbps。

自動交換的光網(wǎng),稱為ASON,是進(jìn)一步發(fā)展的方向。

3、集成光電子器件的發(fā)展

如同電子器件那樣,光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成,但會有相當(dāng)?shù)囊徊糠质切枰沂强梢约傻摹Ｄ壳罢诎l(fā)展的PLC-平面光波導(dǎo)線路,如同一塊印刷電路板,可以把光電子器件組裝于其上,也可以直接集成為一個光電子器件。要實(shí)現(xiàn)FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、體積小的和廉價的和集成的光電子器件。

日本NTT采用PLO技術(shù)研制出16x16熱光開關(guān);1x128熱光開關(guān)陣列;用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監(jiān)測集成在一起;8波長每波速串為80Gbps的WDM的復(fù)用和去復(fù)用分別集成在1塊芯片上,尺寸僅15x7mm,如圖1。NTT采用以上集成器件構(gòu)成32通路的OADM。其中有些已經(jīng)商用。近幾年,集成光電子器件有比較大的改進(jìn)。

中國的集成光電子器件也有一定進(jìn)展。集成的小通道光開關(guān)和屬于PLO技術(shù)的AWG有所突破。但與發(fā)達(dá)國家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上,就會重復(fù)如同微電子落后的被動局面。

光纖通信的市場

眾所周知,2000年IT行業(yè)泡沫,使光纖通信產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模爆炸性地發(fā)展,產(chǎn)品生產(chǎn)過剩。無論是光傳輸設(shè)備,光電子器件和光纖的價格都狂跌。特別是光纖,每公里泡沫時期價格為羊1200,現(xiàn)在價格Y100左右1公里,比銅線還便宜。光纖通信的市場何時能恢復(fù)?

根據(jù)RHK的對北美通信產(chǎn)業(yè)投入的統(tǒng)計和預(yù)測,如圖2.在2002年是最低谷,相當(dāng)于倒退4年?，F(xiàn)在有所回升,但還不能恢復(fù)。按此推測,在2007-2008年才能復(fù)元。光纖通信的市場也隨IT市場好轉(zhuǎn)。這些好轉(zhuǎn),在相當(dāng)大的程度是由FTTH和寬帶數(shù)字電視所帶動的。

篇6

通過這一實(shí)驗可以觀察當(dāng)偏置電流變化從而改變弛豫頻率時，高速光纖傳輸系統(tǒng)的性能變化情況[8]，仿真模型如圖3所示。圖3中，Ith=33.45mA，τsp=1ns，τph=3ps，I0=IB=40mA，Sequencelength128bits，Samplesperbit512。仿真結(jié)果：在直接光強(qiáng)度調(diào)制下弛豫頻率與有源區(qū)內(nèi)的電子壽命和諧振腔內(nèi)的光子壽命的關(guān)系為（3）根據(jù)仿真模型設(shè)定的參數(shù)可以得到弛豫頻率fres≈1.3GHz。圖4給出了系統(tǒng)性能與調(diào)制頻率的關(guān)系。當(dāng)調(diào)制頻率為1.3GHz時如圖4（a）所示；當(dāng)調(diào)制頻率為5GHz時如圖4（b）所示。由圖4可看出，當(dāng)調(diào)制頻率高于弛豫頻率后，系統(tǒng)性能嚴(yán)重變壞。

2摻鉺光纖放大器（EDFA）實(shí)驗

本研究用于分析EDFA的頻率特性和噪聲性能[9]，仿真模型如圖5所示。在仿真模型中摻鉺光纖參數(shù)：Length7m，Corera-dius2.2m，Ermetastablelifetime10ms，Erdopingradius2.2m，Eriondensity1e+025m3，Numericalaperture0.24。仿真結(jié)果如圖6所示。圖6中，（a）為CW激光器的頻率與EDFA增益的關(guān)系曲線，（b）為信號輸入功率與EDFA增益曲線，（c）為功率噪聲曲線。光接收機(jī)實(shí)驗光接收機(jī)主要的性能指標(biāo)是靈敏度和動態(tài)范圍。本研究的目的是了解光接收機(jī)靈敏度與誤碼率的關(guān)系及靈敏度與最小輸入功率的關(guān)系[10]，仿真模型如圖7所示。

3WDM系統(tǒng)實(shí)驗

波分復(fù)用是光纖通信系統(tǒng)擴(kuò)大傳輸容量，提高傳輸速率的主要途徑之一，仿真模型如圖9所示。圖9中，利用Mach-Zehnder調(diào)制器進(jìn)行外調(diào)制，16路復(fù)用，光發(fā)射器參數(shù)：Bitrate40Gb/s。線路由50km單模光纖與10km色散補(bǔ)償光纖構(gòu)成循環(huán)單元，采用摻餌光纖放大器。解復(fù)用器參數(shù)：Bandwidth8e+010Hz，Depth100dB，F(xiàn)iltertypeBessel，F(xiàn)ilterorder6。圖10為WDM系統(tǒng)實(shí)驗仿真結(jié)果，圖中給出了解復(fù)用器之前光纖線路之后的光譜圖，圖中較低的部分為噪聲部分。

4結(jié)束語

篇7

在應(yīng)用過程中，按照用途將光纖進(jìn)行分類，可分為傳感光纖和通信用光纖；按照制作工藝分類，可分為材料組成類、制造工藝類和光學(xué)特性類；按照傳輸介質(zhì)分類，可分為專用和通用兩種，并且，功能器件光纖可以應(yīng)用于放大光波、分頻、整形和光振蕩等方面，從而以不同形態(tài)呈現(xiàn)在人們眼前。根據(jù)光纖通信的應(yīng)用情況可知，光纖通信的基本構(gòu)成結(jié)構(gòu)包括光源、光纖和光檢測器三部分，具有如下幾個特點(diǎn)：

（1）信號干擾小、保密性強(qiáng)。

（2）通信容量超大，可完成遠(yuǎn)距離傳輸。一般一根光纖的帶寬在20THz以上，在沒有中繼傳輸?shù)那闆r下，可傳輸?shù)綆资镆陨稀?/p>

（3）重量較輕、細(xì)徑較細(xì)，一般制作材料是石英，大大降低了有色金屬的耗損，使資源得到合理利用。

（4）不受外界因素影響，在任何情況下可使用，具有較長使用壽命。

（5）較強(qiáng)抗電磁干擾能力和絕緣性能，因此，信息傳輸質(zhì)量非常好。

（6）沒有輻射，不容易被竊聽，提高信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

（7）環(huán)繞性好、抗腐蝕能力強(qiáng)，在使用過程中，不會出現(xiàn)火花，減少安全事故。

2光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

在電力通信中，電力特種光纖包括OPGW(光纖復(fù)合地線)、MASS(金屬自承光纜)、OPPC(光纖復(fù)合相線)、ADL(相/地捆綁光纜)、ADSS(全介質(zhì)自承光纜)和GWWOP(相/地線纏繞光纜)等六種，而我國應(yīng)用較多的電力特種光纜是ADSS和OPGW兩種，大大提高了電力通信的工作效率，使電能損耗得到大量減少。

2.1ADSS(全介質(zhì)自承光纜)

根據(jù)我國電力通信的發(fā)展來看，ADSS(全介質(zhì)自承光纜)在35KV、110KV、220KV的電壓等級輸電線路上得到了廣泛應(yīng)用，尤其是目前已建成的線路上使用范圍非常廣，使電力部門利用高壓輸電線桿塔建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)變得更加方便和快捷，大大減低工作人員的工作量和建設(shè)成本。在進(jìn)行光纜設(shè)計時，對溫差、風(fēng)速和氣候等外界因素進(jìn)行了充分考慮，因此，ADSS(全介質(zhì)自承光纜)具有很強(qiáng)的抗震動性、抗沖擊性，可以隨意彎折和抗老化性，并且，成本較低、安裝非常方便、易攜帶，給桿塔帶來的負(fù)載非常小。由于ADSS(全介質(zhì)自承光纜)具有光纖傳輸性能強(qiáng)、環(huán)境性能好和光纜機(jī)械性能卓越等特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以與高雅電力傳輸線架設(shè)在同一根電桿上，因此，成為了電力系統(tǒng)中最完美的電網(wǎng)通信傳輸介質(zhì)，確保了電網(wǎng)通信的信號質(zhì)量，使光纜傳輸效果得到大大提高。我國現(xiàn)代化建設(shè)中，ADSS(全介質(zhì)自承光纜)在山區(qū)、跨度較大區(qū)域和雷電集中區(qū)等地方的線纜架空敷設(shè)中非常適用，在滿足了電力部門自身的通信要求的同時，為通信業(yè)務(wù)不斷發(fā)展和開展新業(yè)務(wù)提供新的途徑。

2.2OPGW(光纖復(fù)合地線)

在電力通信中，OPGW(光纖復(fù)合地線)是電路傳輸線路的地形中含有供通信用的光纖單元，由此可見，架空地線中含有光纖，OPGW(光纖復(fù)合地線)是架空地線和光纜的復(fù)合體。由于OPGW(光纖復(fù)合地線)的一次性投入較大，在新建線路或舊線路更換時會選擇使用，具有可靠性高和不需要維護(hù)的特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，OPGW(光纖復(fù)合地線)擁有兩種功能：一是，與復(fù)合在地線中的光纖一起完成信息傳輸，二是作為輸電線路的防雷線，可以對輸電導(dǎo)線起到屏蔽保護(hù)的作用。一般情況下，OPGW(光纖復(fù)合地線)有鋁管型、鋼管型和鋁骨架型三種，具有光學(xué)性能、電氣性能和機(jī)械性能，可以應(yīng)用于具有架空接地線的輸配電線路中，從而使光纖的可靠性和安全性得到大大提高，使我國輸電容量得到機(jī)一部提高。在新建線路的應(yīng)用中，OPGW(光纖復(fù)合地線)不需要增加建設(shè)成本，在舊線路更換中，只需要將原來的地線更換掉就可以了，并且不需要對桿塔進(jìn)行加固或重新設(shè)計等，從而大大減少工作人員的工作量。另外，OPGW(光纖復(fù)合地線)的安裝非常方便，不需要特殊的工具，成為我國電力事業(yè)未來發(fā)展的重要研究方向。

3結(jié)束語

篇8

（1）通過告警接口適配器來對光傳輸設(shè)備網(wǎng)管中的故障告警信號進(jìn)行采集，一旦采集到了相關(guān)的故障信心，那么設(shè)備就會告警，然后啟動OTDR進(jìn)行故障的掃描判斷，判斷出故障的大致位置，并進(jìn)行定位，以便于工作人員比較準(zhǔn)備的找到故障位置進(jìn)行維修，但是，網(wǎng)管告警中經(jīng)常會有一些非光纜中斷的因素，所以這就對告警接口適配器提出了一些要求，必須能夠支持多種接口和協(xié)議，可以比較精確的翻譯出報警信息。

（2）跨段監(jiān)測和跨段故障掃描。通過對無源光器件或在光纜跨接處跳纖，就能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測多段連續(xù)的光纖線路的遠(yuǎn)距離在線或者空閑纖芯的工作，針對不同的監(jiān)測方式，則必須要根據(jù)實(shí)際的情況對檢測的方法進(jìn)行重新的設(shè)計，以實(shí)現(xiàn)跨段監(jiān)測，在線監(jiān)測只能測試一段業(yè)務(wù)信號，不能實(shí)現(xiàn)跨段監(jiān)測，只能實(shí)現(xiàn)跨段故障掃描，當(dāng)使用在線檢測模式的時候，由于OTDR故障檢測信號和業(yè)務(wù)信號共用纖芯，跨段設(shè)計需要在跨段點(diǎn)上增加兩套無源的波分復(fù)用設(shè)備（FCM），使測試信號可以旁路。上面介紹的所有的測試方法，空閑芯檢測方法不影響相關(guān)光纖的正常工作，也不會對相關(guān)的傳輸信號造成干擾，系統(tǒng)的穩(wěn)定性高，且構(gòu)造比較簡單，性價比高，且空閑芯檢測支持跨段監(jiān)測和跨段故障掃描，能夠擴(kuò)大監(jiān)測的范圍，因此，當(dāng)前這種方法應(yīng)用得最多。

2光纜通信監(jiān)測系統(tǒng)的硬件平臺

光纜通信檢測系統(tǒng)式整個電力通信網(wǎng)絡(luò)中一個非常重要的子系統(tǒng)，為了確保電力通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此應(yīng)該有一個個系統(tǒng)能夠?qū)Υ笠?guī)模的光纖網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理和維護(hù)，且應(yīng)該支持多級管理和維護(hù)，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（1）一級監(jiān)控中心。一級監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)大區(qū)域的監(jiān)測，去監(jiān)測多級多層的光纜網(wǎng)絡(luò)，并且要有一個與檢測規(guī)模相對應(yīng)的監(jiān)測中心，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以將各級的監(jiān)控中心有效的連接起來，并且將他們各自監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳送到總的監(jiān)測中心，然后對故障進(jìn)行分析判斷，并生成統(tǒng)計報表。

（2）二級監(jiān)控中心是一級監(jiān)控中心下面的一個子系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)一定區(qū)域內(nèi)的光纖通信監(jiān)測系統(tǒng)，對這個區(qū)域之內(nèi)的光纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動的監(jiān)測、進(jìn)行故障定位、數(shù)據(jù)管理等，并且接收來自相關(guān)監(jiān)測站點(diǎn)的告警信號和相關(guān)的數(shù)據(jù)，對發(fā)生的故障進(jìn)行有效的統(tǒng)計和處理，并且生成報表。

（3）遠(yuǎn)方監(jiān)測單元。遠(yuǎn)方監(jiān)測單元主要是實(shí)現(xiàn)對相關(guān)纖芯的監(jiān)測，并對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后根據(jù)采集的數(shù)據(jù)繪制出數(shù)據(jù)曲線，然后進(jìn)行初級的分析，根據(jù)分析的結(jié)果對光纜線路進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制等工作，通過DCN與上一級別的監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)器的通信，支持上級監(jiān)測中心對本監(jiān)測站的光纜和RTU設(shè)備實(shí)施監(jiān)測和管理功能。主控單元：主控制單元主要指的是遠(yuǎn)方監(jiān)測單元的主控制板，或者是負(fù)責(zé)遠(yuǎn)方監(jiān)測單元監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)通信的一個服務(wù)中心，它具有網(wǎng)絡(luò)接口，以便于更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，進(jìn)行遠(yuǎn)程測試等工作；光切換單元：主要有兩種，分別是機(jī)械式光路切管開關(guān)和電磁式光路切管開關(guān)，機(jī)械式光路切管開關(guān)穩(wěn)定性好，且抗干擾，但是它的精度比較低，電磁式光路切管開關(guān)精度高、體積小、抗震性好，且不耗電不發(fā)熱，對于降低整個遠(yuǎn)方監(jiān)測單元的發(fā)熱有幫助。

（4）光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的最大監(jiān)測距離計算。實(shí)際上，光纜自動檢測系統(tǒng)的最大監(jiān)測距離就是OTRD的極限有效檢測距離，因為在傳輸?shù)倪^程中可能會有光纜熔接頭損耗、傳輸衰耗等因素，所以它的最大有效傳輸距離應(yīng)該考慮這些因素。

（5）波分復(fù)用模塊。波分復(fù)用模塊主要是由光合波器和光濾波器等這些光纖被動元件組成的，針對和纖在線測試方式，F(xiàn)CM可以將OTDR故障掃描信號波與業(yè)務(wù)信號波耦合在一起注入到受測光纖中。通過在遠(yuǎn)端光纜交叉點(diǎn)上設(shè)置FCM，可以實(shí)現(xiàn)跨段在線故障掃描。

3結(jié)語

篇9

論文摘要:城域網(wǎng)光纖通信自動保護(hù)系統(tǒng)采用光纖的備份使用機(jī)制，用一條主路光纖、一條備路光纖來保證傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。是一種在主線路出現(xiàn)故障或阻斷時，用備用線路代替主線路繼續(xù)工作、從而保障整個通信正常進(jìn)行的實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)。因而，該系統(tǒng)所要達(dá)到的目的就是運(yùn)用光纖保護(hù)系統(tǒng)的這種機(jī)制，來保證通信系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，從而將由于線路故障所引起的不便和損失減小到最低程度。

一、光纖通信網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)概述

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)生存性一般有兩種方法：保護(hù)和恢復(fù)。

保護(hù)是指利用節(jié)點(diǎn)間預(yù)先分配的容量實(shí)施網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，即當(dāng)一個工作通路失效時，利用備用設(shè)備的倒換，使工作信號通過保護(hù)通路維持正常傳輸。保護(hù)往往處于本地網(wǎng)元或遠(yuǎn)端網(wǎng)元的控制下，無需外部網(wǎng)管系統(tǒng)的介入，保護(hù)倒換時間很短，但備用資源無法在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)共享，資源利用率低。

恢復(fù)則通常利用節(jié)點(diǎn)間可用的任何容量，包括預(yù)留的專用空閑備用容量、網(wǎng)絡(luò)專用的容量乃至低優(yōu)先級業(yè)務(wù)可釋放的容量，還需要準(zhǔn)確地知道故障點(diǎn)的位置，其實(shí)質(zhì)是在網(wǎng)絡(luò)中尋找失效路由的替代路由，因而恢復(fù)算法與網(wǎng)絡(luò)選用算法相同。使用網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)可大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，但恢復(fù)倒換由外部網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)控制，具有相對較長的計算時間。

通常認(rèn)為保護(hù)是一種能夠提供快速恢復(fù)、適用特定拓?fù)涞募夹g(shù)（例如線形和環(huán)形）；而恢復(fù)通常主要適用網(wǎng)狀拓?fù)?，能最佳的利用網(wǎng)絡(luò)資源。

二、光纖通信網(wǎng)自動保護(hù)系統(tǒng)方案選擇

隨著WDM系統(tǒng)的廣泛使用，在光層上實(shí)現(xiàn)對點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)的保護(hù)倒換就成為一個非常重要的課題。許多光網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)結(jié)構(gòu)與SDH是極其相似的。對于點(diǎn)對點(diǎn)的線路系統(tǒng)，經(jīng)?？紤]1+1和1:1的線路（光復(fù)用段OMS）保護(hù)倒換方案。

線路保護(hù)倒換的工作原理是當(dāng)工作鏈路傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，系統(tǒng)倒換設(shè)備將主信號自動轉(zhuǎn)至備用光纖系統(tǒng)來傳輸，從而使接收端仍能接收到正常的信號而感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出現(xiàn)故障。該保護(hù)方法只能保護(hù)傳輸鏈路，無法提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的失效保護(hù)，因此主要適用于點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)用的保護(hù)。

（一）1+1光保護(hù)層

對于1+1光鏈路保護(hù)，只能對鏈路故障中的業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)。這種方法是利用光濾波器來橋接光信號，并把同樣的兩路信號分別送入工作光纖和保護(hù)光纖的通道中。保護(hù)倒換完全是在廣域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)遇到單一的鏈路故障時，在接收端的光開關(guān)便把線路切換到保護(hù)光纖。由于在這里電層的復(fù)制和操作，所以除了當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)發(fā)生故障時會丟失業(yè)務(wù)外，一切故障都可以恢復(fù)。

（二）1:1光保護(hù)層

（1:1）的光層保護(hù)方案與（1+1）的光層保護(hù)方案很類似，都是利用備用的路由鏈路來避免鏈路故障對業(yè)務(wù)的影響。業(yè)務(wù)流量并不是被永久地橋接到工作和保護(hù)光纖上，相反，只有出現(xiàn)故障時，才在工作光纖和保護(hù)光纖之間進(jìn)行一次切換。

在雙向通道中，當(dāng)有故障事件出現(xiàn)時，使用APS信令信道來協(xié)調(diào)交換機(jī)的保護(hù)倒換動作。在（1+1）的SONET網(wǎng)絡(luò)中的保護(hù)恢復(fù)結(jié)構(gòu)中，在頭和尾之間有一個APS信道，保護(hù)倒換的實(shí)現(xiàn)既使用了保護(hù)光纖又使用了一條APS信令信道。而在（1:1）的光層保護(hù)結(jié)構(gòu)中，在保護(hù)光纖中不必存在相互通信的通道，因為這種結(jié)構(gòu)沒有在電層上被復(fù)制信號。只有當(dāng)發(fā)射端和接收端都切換到保護(hù)光纖中，這個通信通道才建立起來。當(dāng)出現(xiàn)故障時，如果接收端不知道發(fā)射端是否切換到保護(hù)光纖上時，接收機(jī)端就經(jīng)由保護(hù)光纖給發(fā)射端發(fā)出一個消息。因此，當(dāng)接收機(jī)最初倒換到保護(hù)光纖上時它并不能接收到任何信號。而如果發(fā)射端已切換到保護(hù)光纖上了，那么利用上述過程就可完成對業(yè)務(wù)的保護(hù)和恢復(fù)。否則，業(yè)務(wù)流量就會丟失。如果再由一個獨(dú)立的“帶外”光業(yè)務(wù)通道來支持保護(hù)倒換的信令，那么這種發(fā)射機(jī)與接收機(jī)在協(xié)調(diào)工作方面的困難就可以避免掉。

（三）1:N光保護(hù)層

（1:N）的光層保護(hù)結(jié)構(gòu)與（1:1）的保護(hù)結(jié)構(gòu)類似。然而在這里，N個工作實(shí)體共享同一個保護(hù)光纖。如果有多條工作光纖出現(xiàn)故障，那么只有其中的一條所承載的流量可以恢復(fù)。最先恢復(fù)的使具有最高優(yōu)先級的故障。

通過以上幾種點(diǎn)到點(diǎn)的光層保護(hù)倒換方案的比較可以看出：1:1光層保護(hù)技術(shù)有更高的恢復(fù)率和可靠性。

三、城域網(wǎng)光纖通信自動保護(hù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

城域網(wǎng)光纖通信自動保護(hù)系統(tǒng)采用三級分層控制結(jié)構(gòu)，第一級為遠(yuǎn)層監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)各監(jiān)控站的監(jiān)測、通信和控制的授權(quán)，通常由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和計算機(jī)組成；第二級為監(jiān)測站，向上一級的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心反映系統(tǒng)工作狀態(tài)，往下一級實(shí)現(xiàn)對各條線路進(jìn)行整體地集中監(jiān)測和管理，通常由主控盤和顯示器組成；第三級為多個光保護(hù)盤，實(shí)現(xiàn)對各條通信線路的監(jiān)控和管理，并和上一級進(jìn)行通信，反映系統(tǒng)工作狀態(tài)光保護(hù)盤是線路監(jiān)測和切換的直接執(zhí)行者，同時又完成向監(jiān)測站的數(shù)據(jù)傳輸和狀態(tài)顯示，它主要由光信號發(fā)送部分和接收兩部分組成。Sin為發(fā)送端光端機(jī)發(fā)出信號的輸入端，光端機(jī)輸入的信號從該接口進(jìn)入光保護(hù)盤，當(dāng)系統(tǒng)工作在主路時，通過光開關(guān)從Sout1主發(fā)端送到主路通信光纖中；在系統(tǒng)工作在備路時，則從Sout2備發(fā)端送入通信線路的備路光纖中。Rin1為主路光信號的輸入端，系統(tǒng)工作在主路狀態(tài)時光纖線路輸入的信號從該接口進(jìn)入光保護(hù)盤，經(jīng)過分光器分出3%的光信號用于檢測，另外的97%的光信號從Rout發(fā)端送到接收光端機(jī)中；在系統(tǒng)工作于備路時，光纖線路輸入的信號則從Rin2備送入光保護(hù)盤，從Rout發(fā)送到接收光端機(jī)。另外光保護(hù)盤還備有主/備線路工作狀態(tài)指示燈、本盤復(fù)位按鈕、RS－485計算機(jī)接口和電源接口。

在本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采取模塊化的方式進(jìn)行設(shè)計，容易的實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。系統(tǒng)設(shè)計時充分體現(xiàn)構(gòu)件化的思想，小到功能點(diǎn)，大到子系統(tǒng)，甚至整個系統(tǒng)貫穿“構(gòu)件”的概念。

四、城域網(wǎng)光纖通信自動保護(hù)系統(tǒng)的工作原理

城域網(wǎng)光纖通信自動保護(hù)系統(tǒng)采用光纖的備份使用機(jī)制，用一條主路光纖，一條備路光纖來保證傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。在主線路出現(xiàn)故障或阻斷時，用備用線路代替主線路繼續(xù)工作、從而保障整個通信正常進(jìn)行的實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)。它對通信線路的監(jiān)控功能主要體現(xiàn)在如下三個方面：

（一）主路在用光纖正常運(yùn)行時

自動保護(hù)系統(tǒng)的各光保護(hù)盤對主路在用光纖實(shí)時地進(jìn)行收光功率監(jiān)測，自動建立參考，自動分析，時刻與監(jiān)測站和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心保持通信，響應(yīng)各種指令。

（二）主路光纖發(fā)生故障時

當(dāng)系統(tǒng)收到的光功率值小于絕對告警門限（認(rèn)為系統(tǒng)無光時的光功率值），或者收到的光功率值與系統(tǒng)參考光功率值（正常通信時的光功率值）之差大于相對告警門限（和正常通信時的收光功率相比較，光功率衰減到致使通信不穩(wěn)定或不能正常進(jìn)行的光功率變化值）時，系統(tǒng)控制模塊就判定通信光纖處于阻斷狀態(tài)，自動將通信從主路光纖切換到備路光纖。

（三）主路光纖修復(fù)后

對主路光纜進(jìn)行測試，確認(rèn)線路沒有問題后，在遠(yuǎn)程控制中心受權(quán)下，通過對光纖自動保護(hù)系統(tǒng)的復(fù)位操作使通信系統(tǒng)從備路光纖切換到主路光纖。

參考文獻(xiàn)：

[1]原榮.光纖通信網(wǎng)絡(luò).北京：電子工業(yè)出版社，1998

篇10

1.1網(wǎng)絡(luò)通信形式單工通信、半雙工通信、全雙工通信是網(wǎng)絡(luò)通信的主要形式。其中，遙控器是單工通信的代表，發(fā)送者和接受者是固定的，數(shù)據(jù)只能由發(fā)送者向接受者傳輸；對講機(jī)是半雙工通信的代表，盡管能相互傳輸，但不能同時相互傳輸；移動電話是全雙工通信的代表，數(shù)據(jù)既能雙向傳輸，又能同時傳輸，是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的產(chǎn)物。

1.2網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容

1)數(shù)據(jù)通信利用數(shù)據(jù)通信能有效地實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。數(shù)據(jù)通信大量應(yīng)用在社會的各個領(lǐng)域，包括自動化技術(shù)、遙感技術(shù)、航空技術(shù)、軍事技術(shù)、資源探測開發(fā)等方面，并且隨著社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信已逐步開始在人們的日常生活中普及開來，對人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來了翻天覆地的變化。數(shù)據(jù)通信功能的實(shí)現(xiàn)離不開軟件和硬件的相互配合，主要內(nèi)容有傳輸媒體、接口、數(shù)據(jù)鏈路復(fù)用、信號傳輸、數(shù)據(jù)鏈路控制和信號編碼等。

2)網(wǎng)絡(luò)連接通過連接介質(zhì)，以某種方式把各種通信設(shè)備連接在一起形成一個龐大的結(jié)構(gòu)體系是為網(wǎng)絡(luò)連接。在網(wǎng)絡(luò)連接這個體系中，連接介質(zhì)、通信設(shè)備、通信技術(shù)、連接方法等各種要素相互影響、相互關(guān)聯(lián)，具有分類多功能性和協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。不同的連接介質(zhì)其功能不同，不過都要具有可靠性，連接介質(zhì)包括雙絞線、微波、通信衛(wèi)星、電纜、載波和光纖。就當(dāng)前來看，連接介質(zhì)受到材質(zhì)、技術(shù)的影響，具有一定的局限性，不過隨著社會的發(fā)展，我們可以找到更加可靠高效的介質(zhì)。

3)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并不同于我們?nèi)粘Ｉ钪械目陬^協(xié)議、書面協(xié)議，它專指在通信過程中采用某種形式或方法。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以對不同體系總體結(jié)構(gòu)以及各不同層次分體結(jié)構(gòu)繼進(jìn)行具體的分析和解析，已達(dá)到各體系相互連接的目的，保證結(jié)構(gòu)的開放性和融合性。作為一個分散集合體，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形成的，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個末端連接著不同個體、不同位置的計算機(jī)。

4)安全防護(hù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由兩個部分組成，即計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)的終端或信源就是計算機(jī)，能夠進(jìn)行有效地信息傳輸和交換。計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全是在了解計算機(jī)性質(zhì)的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的防護(hù)措施進(jìn)行計算機(jī)系統(tǒng)的全面保護(hù)，具體包括硬件、應(yīng)用軟件等，有效地防止非本用戶使用服務(wù)，從而更好地維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在國外計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展現(xiàn)狀。較早的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究是起于國外，并且具有很廣泛的應(yīng)用，在上個世紀(jì)的70年代，美國就研究出了“計算機(jī)保密模型”，并且在此理論的基礎(chǔ)上又制定出了“可信計算機(jī)系統(tǒng)安全評估準(zhǔn)則”，通過不斷地完善，終于形成了安全信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則。后來又發(fā)現(xiàn)了狀態(tài)機(jī)、模態(tài)邏輯以及代數(shù)工具等三種不同的分析方法，但是還存在著很多的問題。通過密碼體制終于克服了網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)密鑰管理中的一大難題，為電子商務(wù)的安全性提供了有效地保障，隨著計算機(jī)運(yùn)算速度的不斷提升，各種新的密碼技術(shù)正不斷地涌現(xiàn)出來，為建設(shè)完善的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)做出了很大的貢獻(xiàn)。在國內(nèi)計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展現(xiàn)狀。我國的信息網(wǎng)絡(luò)安全研究主要包括兩種，即通信保密、數(shù)據(jù)保護(hù)。在計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究的過程中經(jīng)歷了很多的變革，先后出現(xiàn)了防火墻、安全網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)脆弱性掃描軟件等，隨著社會的不斷發(fā)展，信息技術(shù)水平不斷地提升，安全隱患越來越多，因此要不斷地研究新的防護(hù)技術(shù)，確保信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全運(yùn)行。目前我國的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究正向完善安全體系結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代密碼理論、信息分析及監(jiān)控體系等方向發(fā)展，制作出具有系統(tǒng)性、完整性以及協(xié)同性的信息網(wǎng)絡(luò)安全方案。不僅僅要滿足對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地處理和分析，而且還要加強(qiáng)保密體系的建設(shè)，不斷地完善通信協(xié)議和通信軟件系統(tǒng)，提升計算機(jī)內(nèi)部管理人員的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平，制定出完善的安全防護(hù)和等級鑒別方案，防止不法分子利用軟件漏洞進(jìn)行犯罪活動，影響到計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

2光纖通信技術(shù)及通信信號

2.1光纖通信技術(shù)介紹隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)正逐步應(yīng)用在通信領(lǐng)域中。相對于金屬或其他電纜，光纖傳輸能力更強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸能力不可同日而語，比如單模光纖已具有幾十GHZkm的寬帶。光纖產(chǎn)生數(shù)據(jù)具有較大的傳輸寬帶，比如散波長窗口。光纖的通信功能是通過光纖的色散特性和光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)的，不過由于終端設(shè)備的限制，光纖的優(yōu)勢并不能得到有效的發(fā)揮，在單波長光纖通信系統(tǒng)這種情況表現(xiàn)的更加明顯。而大量的實(shí)驗表明，密集波分復(fù)用技術(shù)能有效地利用光纖的寬帶優(yōu)勢，可使得2.5Gbps~10Gbps單波長光纖通信增加至100Gbps，也就是說其傳輸容量可達(dá)單波長光纖通信的數(shù)十倍。

2.2光纖材料光導(dǎo)纖維即是我們常說的光纖，主要是由玻璃或塑料制成的，光在其中通過全反射能實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)。生活中，我們常見的是玻璃制成的普通階躍型光纖。而光子晶體光纖大多是由硅的合成物摻雜一些硅晶體做成的，在晶體內(nèi)部有空氣空洞。由于石英材質(zhì)制成的光纖損耗很低，沒千米不超過0.21dB，相對于其它介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的中繼距離更遠(yuǎn)，是目前最實(shí)用的光纖。

2.3通信信號的衰弱和再生

1)通訊信號的衰弱造成通訊信號的衰弱的原因是多方面的，在通訊信號長距離傳輸?shù)倪^程中，可以采用信號放大器來降低光波能耗損失的影響，但通訊信號的衰弱是不可避免的，造成通訊信號的衰弱的原因有：瑞立散射、物質(zhì)吸收、米氏散射、連接器造成的損失，就算是性能的優(yōu)越的石英光纖，其內(nèi)部的雜質(zhì)同樣會增大可比系數(shù)，造成光波能耗損失。并且，光纖密度不均衡、接合技術(shù)不達(dá)標(biāo)、光纖變形同樣會引起通訊信號的衰弱。

2)通訊信號的再生技術(shù)由于通訊信號的衰弱，通訊信號的再生技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，能有效地避免由于通訊信號的衰弱所產(chǎn)矛盾的進(jìn)一步醞釀和發(fā)展，保證通訊傳輸暢通無阻，避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。通訊信號的再生技術(shù)泛指所有能彌補(bǔ)通訊信號的衰退的技術(shù)，再生技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用降低通訊系統(tǒng)的運(yùn)行成本。比如海底光纖，在應(yīng)用在再生技術(shù)之前，主要是借助中繼器來實(shí)現(xiàn)光纖傳輸，而中繼器維護(hù)成本高昂，阻礙著海底光纖的普及，而再生技術(shù)的發(fā)展很好滴解決了這個問題。

3結(jié)束語