光通信论文范文

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第1篇

1光纤模型

对于一些较为复杂的矢量信息的调制，光通信系统当中则一般都是用IQ调制器进行；光纤模型是为了将通信相干系统内处理数字信号进行提高，因此必须要具体研究整个系统内信号进行光纤传输的现象，而该现象则需要从物理以及数学的模型当中入手，对对应的补偿或均衡技术进行研究过程中将数字信号处理技术的作用发挥出来，使得光信号变换成为电磁波的形式，具体的解是在麦克斯韦方程组导出的波动方程中进行的，表达式是：其中X是信号偏振方向的单位向量，是初始振幅的傅立叶表示，是常数，最终将光信号基态模式分布成F（x，y）看成是近似高斯函数。另外在研究接收端过程中，一般都是将光相干接收机作为主要组成进行研究，其能够对接收机进行直接测探，让所检测的信号强度信息得以增强，同时还能够将强度调制信号进行光电转换前对其进行除匹配滤波之外的处理。

2信号处理

研究相干光通信系统内处理数字信号的技术主要是：光纤信道是信号进行传输的通道，而其中所出现的不同形式的失真或者损伤就会在结合过程中出现线性或者非线性的失真。而线性失真的补偿是不存在因果关系，即无需顾虑其顺序问题，不过需要在具体算法当中遵循以下原则：分离所需估计的线性失真为单独形式的变量，并补偿态应该优先估计，对于算法较为简单的变量，然后再补偿随机变量，最后才是对所有变量进行完整补偿。算法流程：每个方框所代表的都是相干接收机内的数字信号处理系统的子系统，且子系统之间所可能出现的反馈线路的具体图表也要进行表示，在预处理算法的研究中，它是指在进行实质的信道均衡、载波恢复之前，对采样后的信号进行一定程度的预先处理，为形成数字信号处理算法做出充分的准备。

3信号补偿

使用数字信号处理算法之后，相干光通信系统对信号补偿是在接收端，具体使用过程当中则会根据情况的不同来使用不同形式的数字信号处理子系统。去偏移系统可以针对偏振之间的采样时刻偏移进行补偿。正交化系统可以补偿因调制器和混频器缺陷造成的欠正交状况。归一化系统能够将信号具备单位的能力和幅度，进而使得信号发生色度色散后可利用静态信道的均衡系统对其进行补偿。即使出现不当采样而导致误差出现时，也能够使用采样时钟来对系统进行相关补偿。即自适应的信道均衡系统能够对于偏振所出现的相关损伤进行补偿，载波相位回复系统是估计载波相位的噪声，进而对所出现的失真进行补偿。载波频率恢复系统则是对发送端和接收端之间载波所出现的频率偏移进行补偿和估计。对于光线非线性造成的信号损伤可以借助非线性补偿系统进行补偿。

4相关耦合

在应用数字信号处理算法过程当中，先在接收端破和所输入的光信号和本振光，进而根据上述的数字信号处理技术子系统来对所耦合的光信号进行模数转化、去偏移以及正交化恢复等处理，然后根据实际的应用环境来选择具体形式的反馈和补偿。即相干光通信系统中有了数字信号处理算法的应用将会对其色散、偏振等造成的信号失真有了非常有效的补偿，进而更好的促进了相干光通信系统的发展。

二、小结

第2篇

1.1基于光电探测器直接耦合的FSO系统

早在30多年前，自由空间光通信曾掀起了研究的热潮，但当时的器件技术、系统技术和大气信道光传输特性本身的不稳定性等诸多客观因素却阻碍了它的进一步发展。与此同时，随着光纤制作技术、半导体器件技术、光通信系统技术的不断完善和成熟，光纤通信在20世纪80年代掀起了热潮，自由空间光通信一度陷入低谷。然而，随着骨干网的基本建成以及最后一公里问题的出现，以及近年来大功率半导体激光器技术、自适应变焦技术、光学天线的设计制作及安装校准技术的发展和成熟，自由空间光通信的研究重新得到重视。

在国外，FSO系统主要在美英等经济和技术发达的国家生产和使用。到目前为止，FSO己被多家电信运营商应用于商业服务网络，比较典型的有Terabeam和Airfiber公司。在悉尼奥运会上，Terabeam公司成功地使用FSO设备进行图像传送，并在西雅图的四季饭店成功地实现了利用FSO设备向客户提供10OMb/s的数据连接。该公司还计划4年内在全美建设100个FSO城市网络。而Airfiber公司则在美国波士顿地区将FSO通信网与光纤网（SONET）通过光节点连接在一起，完成了该地区整个光网络的建设。

目前商用的FSO系统（见图1）通常采用光源直接输出、光电探测器直接耦合的方式，这种系统有以下几点缺点：

（l）半导体激光器出射光束在水平方向和垂直方向的发散角不同，且出射光斑较粗，因此我们需要先将出射光束整形为圆高斯光束再准直扩束后发射，这样发射端的光学系统就较为复杂，体积也会相应增大。

（2）在接收端，光斑经光学天线会聚之后直接送入PD转化为电信号。通常，我们需要提供点到点的，双向的通信系统，这样，FSO系统的每个终端都包括了激光器，探测器，光学系统，电子元器件和其中有源器件所需要的电源。这种系统的体积通常比较大，重量大，成本也比较高。从FSO系统终端的内部结构图中可以看出，完成一个简单的点到点的链路需要6个OE转换单元。随着人们对带宽的需求越来越高，PD的成本也越来越高，6个OE转换单元大大增加了成本闭。

（3）FSO终端设备一般安装于楼顶，如果终端中含有大量的有源设备，会给我们的安装带来了很多不方便。

（4）系统的可扩展性很小。如果用户所需要的带宽增加，那么封装在一起的整个FSO系统终端都需要被新的终端取代，安装新设备的过程需要再次对准，整个升级过程所需要的时间很长，给人们带来巨大的损失。

1.2基于光纤耦合技术的FSO系统

光纤输出、光纤输入的自由空间光通信系统（见图2），激光器输出的高斯光束耦合至光纤再经准直出射，传输一定距离后，光束通过合适的聚焦光学系统聚焦在光纤纤芯上，沿着光纤传输后经PD接收还原信号。这样我们通过在发射和接收端都采用光纤连接的方式，只需要在楼顶放置光学天线系统，而将其他的控制系统通过光纤放置于室内就可以实现点到点的连接，整个系统结构简单，易于安装。

这种新型的FSO系统具有以下优点：①减少了不必要的E一O转换，一条链路现在只需要2个OE接口即可，大大降低了成本。②光学系统较为简单，光纤出射的光束一般为圆高斯光，不需要整形，简化了光学系统，减小了体积，易于安装。③易于升级及维护，当用户的带宽增加时，我们只需要对放置在室内的系统进行升级即可，免去了复杂繁琐的对准过程。④基于光纤耦合的空间光通信系统能够很好的与现有的光纤通信网络结合，利用现有的比较成熟的光纤通信系统中的器件如发射接收模块，EDFA和WDM中所用到的复用器和解复用器。⑤可以与光码分多址复用技术（OCDMA）相结合，构成自由空间OCDMA系统，进一步扩大系统的带宽。

对于一个基于光纤耦合技术的FSO系统而言，以下2个因素必不可少：①体积小，重量轻的光学天线系统一个最佳的光学天线的设计首先必须使尽可能多的光耦合进单模光纤，获得最大的耦合效率；其次要能通过粗跟踪系统测出入射光的角度；另外，必须满足尽可能高的通信速率和稳定性。②性能良好的跟踪系统要使光学接收天线接收到的光能够有效的耦合进纤芯和数值孔径都极小的单模光纤，我们必须为系统加上双向的跟踪系统。

2国内空间光通信系统研究现状和进展

我国卫星间光通信研究与欧、美、日相比起步较晚。国内开展卫星光通信的单位主要有哈尔滨工业大学（系统模拟和关键技术研究）、清华大学（精密结构终端和小卫星研究）、北京大学（重点研究超窄带滤波技术）和电子科技大学（侧重于APT技术研究）。目前已完成了对国外研究情况的调研分析，进行了星间光通信系统的计算机模拟分析及初步的实验室模拟实验研究，大量的关键技术研究正在进行，与国外相比虽有一定的差距，但近些年来在光通信领域也取得了一些显著的成就。

2002年哈尔滨工业大学成功地研制了国内首套综合功能完善的激光星间链路模拟实验系统，该系统可模拟卫星间激光链路瞄准、捕获、跟踪、通信及其性能指标的测试。所研制的激光星间链路模拟实验系统的综合功能、卫星平台振动对光通信系统性能的影响及对光通信关键单元技术的攻关研究有创新性，其技术水平为国内领先，达到国际先进水平，目前该项研究已进入工程化研究阶段。上海光机所研制出了点对点155M大气激光通信机样机，该所承担的“无线激光通信系统”项目也在2003年1月份通过了验收，该系统具有双向高速传输和自动跟踪功能，其传输速率可达622Mb/s，通信距离可以达到2km，自动跟踪系统的跟踪精度为0.1mrad，响应时间为0.2s。中科院成都光电所于2004年在国内率先推出了10M码率、通信距离300m的点对点国产激光无线通信机商品。桂林激光通信研究所也在2003年正式推出FSO商品，最远通信距离可达8km，速率为10~155M。武汉大学于2006年在国内首先完成42M多业务大气激光通信试验，2007年3月又在国内率先完成全空域FSO自动跟踪伺服系统试验，这为开发机载、星载激光通信系统和地面带自动目标捕获功能的FSO系统创造了条件。另外在光无线通信系统设计、以太网光无线通信、USB接口光无线通信、大气激光传输、大气光通信收发模块和信号复接/分接技术等方面都取得了多项成果。

3自由空间光通信技术的应用与未来发展趋势

自由空间光通信和其他无线通信相比，具有不需要频率许可证、频率宽、成本低廉、保密性好，低误码率、安装快速、抗电磁干扰，组网方便灵活等优点。正是由于这些特点，FSO系统正受到电信运营商越来越多的关注与青睐。对于有线运营商，FSO可以在城域光网之外提供高带宽连接，而其成本只有地下埋设光缆的五分之一，而且不需要等6个月才能拿到施工许可证。对于无线运营商，在昂贵的E1/T1租用线路和带宽较低的微波解决方案之外，FSO在流量回输方面提供了一个经济的替代选择。在目前这个竞争激烈的环境中，FSO无疑为电信运营商以较低的成本加速网络部署，提高“服务速度”并降低网络操作费用提供了可能。而且FSO技术结合了光纤技术的高带宽和无线技术的灵活、快速部署的特性，可以在接入层等近距离高速网的建设中大有用武之地，在目前许多企业和机构都不具备光纤线路，但又需要较高速率（如STM-1或更高）的情况下，FSO不失为一种解决“最后一公里”瓶颈问题的有效途径。

FSO产品目前最高速率可达2.5G，最远可传送4km，在本地网和边缘网等近距离高速网的建设中大有用武之地，主要应用于一些不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方，如市区高层建筑物之间、公路（铁路）两侧的建筑物之间、不易架桥的河流两岸之间、古建筑、高山、岛屿以及沙漠地带等。另外，FSO设备也可用于移动基站的环路建设、场所比较分散的企业局域网子网之间的连接和应急通信。对于银行、证券、政府机关等需要稳定服务的商业应用来说，FSO产品可以作为预防服务中断的光纤备份设备。

当然，FSO在应用过程中也存在一定的瓶颈，主要是会受到大气状况或物理障碍的影响，比如其光束在传输中极易受大雾等恶劣天气，物理阻隔或建筑物的晃动/地震的影响。在恶劣的天气下，光束传输的距离会下降，从而降低通信的可靠性，严重的甚至会造成通信中断。

尽管存在不少问题，但自由空间光通信的技术优势更为明显，其自身的特点决定了在一定的环境下，它可以最大发挥自身优势，比如可以用于不便铺设光纤的地方和不适宜使用微波的地方；又由于光纤成本过高，用户无法在短期内实现光纤接入，而他们却渴望享受宽带接入带来的便利，结合我国现阶段宽带网络的实际情况——许多企业和机构都不具备光纤线路，但又需要较高速率（如STM-1或更高），FSO不失为一种解决“最后一公里”瓶颈问题的有效途径。FSO系统解决了宽带网络的“最后一公里”的接入，实现了光纤到桌面，完成语音、数据、图像的高速传输，拉动了声讯服务业和互动影视传播，实现了“三网融合”，有利于电子政务、电子商务、远程教育及远程医疗的发展，并产生了巨大的效益，具有广阔的应用领域和市场前景。

参考文献：

［1］ZHUX，KAHNJM.Freespaceopticalcommunicationthroughatmo-sphericturbulencechannels［J］.IEEETransactionsonCommunications，2002，50（8）：1293-1300.

［2］蒋丽娟.无线光通信技术及其应用［C］.全国第十二次光纤通信学术会议论文集.2004，10.

［3］张英海，霍泽人，王宏锋等.自由空间光通信的现状与发展趋势［J］.中国数据通信，2004，6，（12）.

［4］程莉.自由空间光通信技术［J］.现代电子技术，2004，27，（5）.

［5］章志坚.让光在无线空间自由的传播（上）——自由空间光通信（FSO）简介［J］.通信世界报，2006.

第3篇

确保通信线路安全运行的技术对策

1合理进行光纤布线

通常情况下，在机房中因为尾纤问题导致光通信中断的原因有：（1）机房灰尘大，尾纤接头有灰或者比较脏；（2）尾纤与法兰盘连接处松动；（3）法兰盘与尾纤角度不正导致对接偏离；（4）盘纤不合理，尾纤弯曲半径过小；（5）尾纤紧固不好；（6）线路衰耗大，接收的光功率在正常工作的临界点附近，尾纤的轻微扰动让光板反应敏感等。针对尾纤问题，可以通过优化机房环境、提高技术操作注意操作的细节等避免因为尾纤问题导致通信故障。

2做好接头，减小衰耗

在光缆线路中用到许多活接头，光设备接头接触不良产生的故障，其表现形式是光功率偏低，这主要是因为结构不精密、环境不清洁、接插不彻底，造成接触不良。在线路抢修过程中，也遇到接头问题。光缆接头比较复杂，主要注意以下几个问题：（1）接头环境尽量避免在灰尘过多的场合。（2）待光纤热塑保护管完全冷凝后再往接头托盘上的接头卡槽中放置。（3）当光纤接续完毕后，应安置好接头盒中的光纤，不能出现光纤曲率半径过小的现象，以免加大弯曲损耗。（4）光纤的每个接头损耗衰减应保证不大于0.1dB。（5）注意光缆接头盒的防水处理。

3通信光板的1+1保护

就一个光端机来说，光板使用1+1保护的旨意在于：两块光板同在工作，只要有一块光板工作正常，就能够保证通信不中断。在关键时刻1+1保护能够起到非常重要的作用。当在用的光板故障，或者在用纤芯的衰耗过大导致收不到光功率，系统能够马上切换到备用的通道，保证通信的正常运行。

4防强电措施

有金属构件的光缆线路，当其与高压电力线路、交流电气化铁道接触网平行，或与发电厂或变电站的地线网、高压电力线路杆塔的接地装置等强电设施接近时，应主要考虑强电设施在故障状态和工作状态时由电磁感应、地电位升高等因素在光缆金属构件上产生的危险影响。(1)光缆线路与强电线路交越时，宜垂直通过；在困难情况下，其交越角度应不小于45度。(2)为了防止光缆接头处产生电弧放电，宜对其接头处金属构件采用前后断开的方式，不作电气连接和接地处理。(3)当上述措施无法满足安全要求时，可增加光缆绝缘外护层的介质强度、采用非金属加强芯或无金属构件的光缆。

确保通信线路安全运行的管理方法

1加强日常维护、提高线路运行率

日常维护是维护工作的重中之重，只有日常维护工作做好后，才能有效地防止故障的产生。（1）设备的日常巡检：每月定期巡检机房，保证机房清洁、温度湿度适宜；并检查设备的工作指示灯、电源电压、接地防雷等。（2）线路日常巡查：应按巡线周期定期巡查，及早处理和详细记录巡线中发现的问题。（3）线路资料日常更新：线路资料是判断故障的重要依据，因此必须专人管理，并及时更新。（4）定期巡视，定点特殊巡察。

2重视通信光缆线路的监测工作

为了保证网络的正常运行，网络管理员、维护人员应定期通过性能管理措施对网络进行检查、监控，同时做好光通信线路测试工作：每年两次对备用的光纤采用OTDR或光功率机进行测试，并与上一次测试结果对比，防止光纤劣化。对测出的断芯、衰减大等问题，可在平时的维护中处理，针对比较大的问题可结合线路大修、技改进行处理。维护人员还应该及时根据通信光缆线路的性能指标，如传输光功率、衰减等的变化，故障发生率、故障发生原因进行统计和分析，及时发现问题，避免重复性工作和同类型故障的多次发生。

3做好通信线路保护设施

如通信线路与电力线路交叉、跨越时，做好通信线路的绝缘保护；通信线路过公路、耕地、鱼塘、沟渠时要有明显的警示牌，埋地通信线路上明显的标识，附近设置警示牌。特别地要关注光缆所经的风险区，设置警示标识，制止妨碍光缆的建筑施工、植树以及修路等活动，对光缆路由上易受冲刷、挖掘地段进行培土加固和必要的修整。

4及时识别和消除隐患

及时识别和消除隐患，做到“早发现，早处理”。如已经存在的通信线路隐患，如通信线路相对地面的埋深不够、相对鱼塘的埋深不够等的问题，需要及时处理。特别在汛期来临的前期需要对整个线路做好巡检，记录巡检过程中发现的风险点，并对风险点进行特殊的“照顾”。另外，要认真及时做好大型施工机械和操作人员的登记，全面掌握大型施工机械和操作人员的动向，严防大型施工机械施工造成的光缆线路损坏；严防光缆线路迁移、维护、抢修中不慎导致光缆线路阻断。

第4篇

[论文摘要]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，包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。综述我国光纤通信研究现状及其发展。

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。

一、我国光纤光缆发展的现状

（一）普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展，光中继距离和单一波长信道容量增大，G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化，表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

（二）核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆，其中多模光纤已被淘汰，全部采用单模光纤，包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过，但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量，它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤，不采用光纤带。干线光缆主要用于室外，在这些光缆中，曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构，目前已停止使用。

（三）接入网光缆

接入网中的光缆距离短，分支多，分插频繁，为了增加网的容量，通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中，由于管道内径有限，在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量，是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用，目前在我国已有少量的使用。

（四）室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆，笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内，布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内，主要由用户使用，因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

（五）电力线路中的通信光缆

光纤是介电质，光缆也可作成全介质，完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构：即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放，适应范围广，在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。ADSS光缆在国内的近期需求量较大，是目前的一种热门产品。

二、光纤通信技术的发展趋势

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。

（一）超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛，目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用，同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同，OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量，其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限，可以把多个OTDM信号进行波分复用，从而大幅提高传输容量。偏振复用（PDM）技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零（RZ）编码信号在超高速通信系统中占空较小，降低了对色散管理分布的要求，且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散（PMD）的适应能力较强，因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

（二）光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，由于它在光纤的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，因而经过光纤长距离传输后，波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信，在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是：在传输速度方面采用超长距离的高速通信，时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE，光学滤波使传输距离提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题，但目前已取得的突破性进展使人们相信，光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系统中，有着光明的发展前景。

（三）全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段，也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍采用电器件，限制了目前通信网干线总容量的进一步提高，因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，信息始终以光的形式进行传输与交换，交换机对用户信息的处理不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。

目前，全光网络的发展仍处于初期阶段，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，消除电光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。

三、结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来。

参考文献：

[1]辛化梅、李忠，论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报（自然科学版），2003，（04）

第5篇

为了适应网络发展和传输流量提高的需求，传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究，实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究，实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前，以日本为代表的发达国家，在光纤传输方面实现了10.96Thit/s(274xGbit/s)的实验系统，对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面，光网技术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子传送重叠网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、实施与完成，为下一代宽带信息网络，尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。

(一)复用技术

光传输系统中，要提高光纤带宽的利用率，必须依靠多信道系统。常用的复用方式有：时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。目前的光通信领域中，WDM技术比较成熟，它能几十倍上百倍地提高传输容量。

(二)宽带放大器技术

掺饵光纤放大器(EDFA)是WDM技术实用化的关键，它具有对偏振不敏感、无串扰、噪声接近量子噪声极限等优点。但是普通的EDFA放大带宽较窄，约有35nm(1530～1565nm)，这就限制了能容纳的波长信道数。进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有：(1)掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA)，它可实现75nm的放大带宽；(2)碲化物光纤放大器，它可实现76nm的放大带宽；(3)控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来，可放大带宽约80nm；(4)拉曼光纤放大器(RFA)，它可在任何波长处提供增益，将拉曼放大器与EDFA结合起来，可放大带宽大于100nm。

(三)色散补偿技术

对高速信道来说，在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码，限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说，色散限制仅仅为50km。因此，长距离传输中必须采用色散补偿技术。

(四)孤子WDM传输技术

超大容量传输系统中，色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中，使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散，因而可以显著增加无中继传输距离。孤子还有抗干扰能力强、能抑制极化模色散等优点。色散管理和孤子技术的结合，凸出了以往孤子只在长距离传输上具有的优势，继而向高速、宽带、长距离方向发展。

(五)光纤接入技术

随着通信业务量的增加，业务种类更加丰富。人们不仅需要语音业务，而且高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已得到用户青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络，用户接人部分更是关键。传统的接入方式已经满足不了需求，只有带宽能力强的光纤接人才能将瓶颈打开，核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。光纤接入中极有优势的PON技术早就出现了，它可与多种技术相结合，例如ATM、SDH、以太网等，分别产生APON、GPON和EPON。由于ATM技术受到IP技术的挑战等问题，APON发展基本上停滞不前，甚至走下坡路。但有报道指出由于ATM交换在美国广泛应用，APON将用于实现FITH方案。GPON对电路交换性的业务支持最有优势，又可充分利用现有的SDH，但是技术比较复杂，成本偏高。EPON继承了以太网的优势，成本相对较低，但对TDM类业务的支持难度相对较大。所谓EPON就是把全部数据装在以太网帧内传送的网络技术。现今95％的局域网都使用以太网，所以选择以太网技术应用于对IP数据最佳的接入网是很合乎逻辑的，并且原有的以太网只限于局域网，而且MAC技术是点对点的连接，在和光传输技术相结合后的EPON不再只限于局域网，还可扩展到城域网，甚至广域网，EPON众多的MAC技术是点对多点的连接。另外光纤到户也采用EPON技术。

二、光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言，超高速度、超大容量、超长距离一直都是人们追求的目标，光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。

(一)光纤到户

现在移动通信发展速度惊人，因其带宽有限，终端体积不可能太大，显示屏幕受限等因素，人们依然追求陸能相对占优的固定终端，希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代，光纤到户的成本大大降低，不久可降到与DSL和HFC网相当，这使FITH的实用化成为可能。据报道，1997年日本NTT公司就开始发展FTTH，2000年后由于成本降低而使用户数量大增。美国在2002年前后的12个月中，FTTH的安装数量增加了200％以上。在我国，光纤到户也是势在必行，光纤到户的实验网已在武汉、成都等市开展，预计2012年前后，我国从沿海到内地将兴起光纤到户建设。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点，伴随着相应技术的成熟与实用化，成本降低到能承受的水平时，FTTH的大趋势是不可阻挡的。

(二)全光网络

传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍用电器件，限制了目前通信网干线总容量的提高，因此真正的全光网络成为非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，信息始终以光的形式进行传输与交换，交换机对用户信息的处理不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性，并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率，网络结构简单，组网非常灵活，可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术，它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。目前全光网络的发展仍处于初期阶段，但已显示出良好的发展前景。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，消除电光瓶颈已成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。

三、结语

第6篇

论文摘要：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。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。

1.光纤通信技术

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。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

光纤通信在技术功能构成上主要分为：(1)信号的发射；(2)信号的合波；(3)信号的传输和放大；(4)信号的分离；(5)信号的接收。

2.光纤通信技术的特点

(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，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。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。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它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性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(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰，保密性好。在电波传输的过程中，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包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使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。

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，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点，其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。

3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播，采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字，通道设置成广播方式，同样的电视节目在各地都可以下载，也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目

有线电视网络在全国各地已基本形成，在有线电视网络现有的基础上，比较容易地实现宽带多媒体传输网络，因此在目前的情况下，不应完全废除现有的有线电视网，而用少量的投资来完善和改造它，满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输，到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输，上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送，也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户，这样各用户间即可以打电话，也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送，组成了双向应用的Internet网。

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发展，作为经济发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发展。因此，光纤通信技术在应用需求的推动下，一定不断会有新的发展。

参考文献：

[1]王磊，裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息，2006，(4)

[2]何淑贞，王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信，2004，(2)

第7篇

（1）在电力通信中，完成通信需要多个设备的参与，而这主要是由于设备的性质不同、功能不同，且所承担的任务也不同，因此，这就使得电力系统通信网络结构复杂，由于传统的通信已无法适应电力系统通信网络发展的要求，因此，把光纤通信作为介质，提高通信质量也就成为一种趋势。（2）电力通信与其它通信之间的区别在于，其不仅对传输信息质量要求高，而且在通信实时性方面有着较高要求。随着中国经济社会发展的转型升级，电网规模的扩大，通信信号的种类日渐繁杂，同样要求在电力系统通信领域应用光纤通信，不仅包括继电保护信号，也包括语音信号，通过应用光纤通信，可提高信号传输质量。（3）由于电力系统的覆盖范围广，在通信这一领域，对传输范围和抗冲击能力均有较高的要求，为了最大程度上降低通信的损耗，保证传输的质量，特别是长距离传输的质量，也要求应用光纤通信。

2电力系统中光纤通信的特点

光纤通信的特点，主要是相对于传统电力通信方式来说的，这些特点同时也可视为光纤通信的优点，主要包括以下几个方面：（1）电力系统中的光纤通信的通信容量相当大，一般情况下，一对光纤便足以满足上百路甚至上千路信息路径通过，同时在一根光缆中，含有几十根甚至上百根光纤纤芯。（2）众所周知，光纤的制作材料一般为硅或者玻璃，所以这也就意味着光纤制作的原料来源非常丰富，所以对于节约金属材料的使用量具有重要的意义。（3）在电力系统通信领域中，光纤通信的保密性良好，外界的电磁干扰不容易对其造成影响，同时光纤通信也不受雷击、潮湿等因素的影响。（4）电力系统用的光纤，主要是OPGW光缆，其敷设与地线一次性完成，比较简单。（5）由于光纤通信无感应性能，所以电力系统中的光纤通信不容易受到电位升高的影响，毫无疑问，光纤通信技术是电力通信系统最为理想的通信技术。

3光纤通信在电力系统中的应用领域

光纤通信在电力系统中主要在以下方面有应用：（1）电网监控与调度自动化。电网智能化和自动化程度提高，在电网中应用光纤通信技术成为一种常态，在监控与调度中的应用表现为：把监控传感器采集到的状态信息传输给上级系统，同时下达有关的指令。（2）在配网自动化中的应用。确保系统运行的安全性与可靠性，要求在电力系统通信领域应用光纤通信，在状态监测、调度管理与分层控制等方面具有重要的作用。此外，光纤通信在继电保护器中也有着应用，主要是用于保护电流纵差中的导引线、保护继电保护装置、智能变电站或控制室内的信号传输线等。

4光纤通信在电力系统中的发展前景

现阶段，光纤通信在快速发展的形势下，已经发展到第五代光纤通信阶段，在这一阶段的光纤通信技术，具有容量大、信号传输速率快等诸多的优点。随着技术的进度与经贸水平的提高，全球的信息化程度逐步提高，因此对光纤通信的通信距离、容量和速度等提出了更高的要求。电力系统中，光纤通信的发展前景包括下面几个方面：

4.1光纤传送网新技术

目前，传输40GE/100GE网络的技术中，主要包括两种技术：①40Gbit/s技术；②100Gbit/s技术。同时，这两种技术中又包含有编码调制技术、色散补偿技术与非线性抑制技术，以及OSNR保证对策等几个方面。在未来电力系统发展过程中，为有效保证长距离光纤通信的要求，应使用光纤传输网新技术，主要是FEC技术，也就是多种增强前向纠错技术，以及动态增益均衡技术、新型编码调制技术等，通过利用电均衡接收机、功率调整技术等，可实现增加容量的目的。而频分复用技术、偏振复用技术和波分复用技术等，在未来的电力系统通信中，毫无疑问将会有越来越广泛的应用。

4.2光纤通信接入网新技术

在现阶段，电力系统中光纤通信接入技术主要存在传输距离、分光比、业务支持能力等方面的差距。目前光纤接入技术包括EPON技术（即太无源光网络）、GPON技术（即基于I-TU-TG984标准的新宽带无源光网络），以及基于星型结构的以太网接入技术、基于树形拓扑的APON/BPON技术等。一般情况下，EPON技术的实现，相比于GPON技术来说要简单不少，但是对于多业务的支持能力不如GPON技术。而基于星型结构的光纤接入技术是在传统的以太网的基础上实现的电力系统光纤通信的接入技术，这种技术适宜在单用户对宽带的要求大的区域（此种光纤接入情况下只能对单个用户进行连接）或者具有丰富光纤资源的区域，因此，相对来说基于星型结构的光纤接入技术的范围比较窄，并不是主流光纤接入技术的发展方向。

4.3光纤通信光交换新技术

对于光网络来说，典型属性之一便是光交换。当前，基于实现特征与交换颗粒进行光交换技术的划分，可以分为OPS即光分组交换、OBS即光突发交换、OCS即光路/波长交换。OCS的交换单位是波长，具有易于实现，交换颗粒大的优势，然而宽带的利用率以及复用特性非常差；OPS的交换单位是分组，并且交换的颗粒较小，因此不易于实现，然而其宽带的利用率以及统计复用特性非常好。基于光路/波长光交换技术与光分组交换技术的OBS，相对来说较为容易实现，同时，宽带利用率和复用特性能较好，因此，在未来电力系统通信中光纤通信的应用中，OBS会处于主导位置。

5结语

第8篇

EDF能对光信号进行放大的根本原因是EDF中的铒离子存在于不同的能级中，当它存在于高能级同时有一个光子通过时，该光子可以刺激它释放掉一部分能量而回到更加稳定的低能级。被释放掉的那部分能量会以新光子的形式传递出去。而释放出来的光子与激发它的光子的波长、频率、相位、偏振态和传输方向等完全一致，从而实现了信号光的放大。EDF的增益与光纤中铒离子浓度、掺杂半径、光纤长度、泵浦波长及功率、信号波长及功率等因素有关［2］。铒离子吸收发射截面图参见图。

2遥泵系统中拉曼效应的基本原理

同纤遥泵同时还利用了光纤的拉曼效应对信号光进行放大。拉曼效应是在光纤中传输高功率信号时发生的非线性效应（受激拉曼散射），泵浦光子的能量产生了一个与信号光同频率的光子和一个声子，高功率信号的一部分能量经拉曼效应传递给信号光，实现对信号光的放大［3］。拉曼增益强度与泵浦光强和泵浦光与信号光的频率差有很大关系，差值为13THz时，这种增益达到极点。因此，要放大1530～1605nm的工作波长，最佳泵浦源波长在1420～1500nm波段，遥泵的泵浦光波长为1480nm，产生的拉曼效应能够对信号光进行放大［3］。光纤中的受激拉曼增益谱如图4。EDFA泵浦光的波长一般为980和1480nm，其中1480nm波长的泵浦光具有更高的泵浦效率。遥泵系统中的RGU距离泵浦源较远（一般在50～100km），考虑到980nm波长的光在光纤中衰减较大，而1480nm波长的泵浦光具有更高的效率，因此一般选用1480nm波长的泵浦光。在单波系统中，远端RGU一般采用同向泵浦的方式。同向泵浦示意图参见图3。

3遥泵系统在电力系统超长距离传输中的应用

在埃塞俄比亚复兴大坝输变电工程中，由Gerd水电站至Dedesa变电站的光缆长度约为363km，采用G．655D光纤（康宁的Leaf大有效面积光纤）。由于光缆长度过长，整个系统的衰耗很大，必须在系统中采用遥泵放大技术。整个系统由光放大器、预放大器、EFEC、CoRFA（前向拉曼放大器）和遥泵等放大器件组成。超长距离无中继传输遥泵放大方案配置如图5所示。全段光纤的参数如下：光纤衰减系数为0．20dB／km，光缆衰减为72．6dB，固定接头衰减系数为0．01dB／km，固定接头衰减为3．63dB，活动连接器衰耗为1dB，光通道代价为2dB，光缆衰减富余度为5dB，总衰减为84．23dB，光纤色散系数为4．5ps／（nm•km），总色散为1633．5ps／nm，光放大器发送功率为17dBm，SBS＋前向喇曼等效增益为8dB，加预放后接收灵敏度为－38dBm，后向拉曼等效增益为6dB，EFEC功率增益为8dB，遥泵功率增益为9dB，功率电平富余度为1．77dBm。该遥泵系统采用同纤遥泵的工作方式。RPU发送的泵浦光功率为30．5dBm（波长为1480nm），RGU的有效输入泵浦功率为9～10dBm，考虑一定的余量，要求最终到达RGU的泵浦功率约为12dBm。波长为1480nm的泵浦光在G．655D光纤中的衰减系数约为0．24dB／km（含光纤熔接头损耗），因此RGU距RPU泵浦源的最佳距离L＝（30．5－12）／0．24＝77．08km。即需在距变电站约77km处，选择一个交通方便、便于维护的输电线路铁塔，将RGU安装在该铁塔上。我们将上述理论计算结果输入OTA（光传输系统分析）软件进行验算得知，当RGU距后端泵浦源的距离为77km时，前置放大器输出信号的OSNR（光信噪比）为13．85dB，符合系统设计要求。由OTA软件计算出的RGU距后端泵浦源的最优距离为89km，EDF的最佳长度约为27．8m，泵浦源功率为1000mW，前置放大器输出信号的理论OS－NR为15．97dB。

4结束语

第9篇

随着经济的发展,我国电信光纤技术发展进程也在不断的加快,在不同的领域占据着重要的地位。电信光纤通信技术在我国技术创新方面发挥着十分重要的作用,该技术的发展已经逐渐成熟。电信光纤通信技术通过光纤接入网技术和光纤波分复用技术2大技术突破了关联网的发展,起到了满足人们对多媒体业务要求的作用。(1)光纤接入网技术。光纤接入网技术的工作原理是通过传输网络从而实现用户接入光纤中,进而有效提升光纤接入网下信息传输效果,完成传统信息传输的技术突破。FFTH是光纤接入网发展中的一种最终形式,以光网络单位的位置所在将光纤接入网分为几种情况,分别为光纤到大楼光纤到驻地光纤到路边等。目前我国以“千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户”为基础的光纤+五类缆接入方式作为我国网络接入的主要方式,符合我国国情。该种方式能够在相对集中的小区、大专院校、企事业单位等地方使用,它能够提高上网速率,实现企业局域网之间的高速互联。(2)光纤波分复用技术。光纤波分复用技术是现代信息技术发展中最关键的组成部分,充分体现了现代光强通信技术的发展特点。在-标准中,通过引入控制层面,一方面能够让网络具有自动连接建立与修改的功能,另一方面还能够有效的提高网络连接恢复的能力。在光纤网络控制层面中,其本身除了具有能够支撑不同技术和不同业务需求的功能外,还能支撑不同的功能组合。通过利用波分复用器控制广信信息传输的损耗从而更好的获取宽带资源,这就是光纤波分复用技术的主要用途。此外在波长不同的情况下,光波频率会针对光纤的损耗情况进行独立性信息的发射,进而将信息数据进行有效整合。波分复用器具有将不同信号波长进行传输的功能,此外其还具备有承载电信光纤通信技术的优势。(3)光联网的实现。目前,我国光网络市场在扩充骨干网、普及应用系统的作用下产生了巨大的变化,目前光传送往的角色已由端到端服务链接替代了传统的大容量带宽。在电路交换转变为分组交换过程中,电信运营商能够将交换和传输两大功能在光层网络中实现。透明性高、波长路由特性、兼容性以及可扩展性较高等作为全光网络的优势,毅然成为我国下一代高速(超高速)宽带网络的研究的重点。在不断推广创新光纤接入网技术和光纤波分复用技术的过程中,电信运营商成功研制除了光分插复用器和光交叉连接设备使得光纤接入网技术和光纤波分复用技术实现了光路交叉,奠定了关联网的基础,扩充网络系统,使网络系统的透明性更高,为建设一个超大容量、透明性、灵活性高的国家骨干网络打下了坚实的基础。这种情况,一方面为国家未来信息的基础设施提供了坚实的物理基础,同时对我国信息产业与国民经济发展起到一个推动性的作用。(4)全新一代光纤。新时期电信光纤通信技术应用的核心关键指的是全新一代光纤,新的光传输网可以分为三层:第一层为光通路层能够支持将客户信息利用终端到终端的方式进行传送。光复用层把许多光波复用到一起后传动到光纤中。光传送层把客户信号映射到单一的光道,再将许多单一的光道复用在一起后送上光纤。频带宽通信容量大、损耗小、中继距离长、抗电磁干扰、无串音保密性好等都是全新一代光纤具有的优势。此外,根据电信网络服内容的不同,从而将传统光纤的发展模式进行更新,呈现出大容量、长距离传输等优势。

2光纤通信技术的应用现状

20世纪70年代,我国就电信光纤通信技术进行了研究,同时取得了显著的成绩。目前我国电信光纤通信技术已经实现了光同步数字传输,同时应用领域也在不断的扩大,而本文主要针对电信光纤通信技术在几个领域的应用情况进行详细的介绍和深入的解析。主要有广播电视、电力通信、智能交通等方面。(1)光纤通信技术在广播领域得到了广泛的应用,同时其发展的规模越来越大。目前,我国以光缆为基础的网络建设在不断的发展,因此光缆网已经成为我国传输数据以及数字电视最主要的链接方式,其可靠性较高。现在光缆不仅仅能够传输电视台、发射台、卫星站、有限电视网等信号,同时其传输信号的质量较好,因此电信光纤通信技术在广播电视领域的应用范围在不断的扩大,也得到了民众的认可。此外电信光纤通信技术还是广播电视网、计算机网、通信网等传输系统首先的传输数字自豪的最佳介质,同时也是高性能通信网络中不可或缺的组成部分,因此目前我国当前光纤通信技术的主要目标是光纤宽带干线的传输以及接入。(2)电信光纤通信技术在电力通信领域的发展进程也在不断的加快。电力系统的自动化控制是电网的市场化运营基础,电力通信的主要功能是为实现现代化管理提供优质的服务。在电力通信领域中,早已经建立了光纤通信系统,开始建立时,主要通过沿用传统管道、架空等方式进行光缆的铺设,同时最为目前我国输配率是覆盖面最广的网络基础设施,光纤同喜系统能够实现长距离、跨区域输送电能,从而满足人们对电能的需求。此外电信光纤通信技术能够有效的提高电力通信的可靠性,其中在改领域已经开始采用了专用的特种光纤,比如复合地线、复合相线、全介质自承光缆等。(3)智能交通领域中也应用了光纤通信技术。目前我国高速公路运营管理逐渐朝着智能化的方向发展。与此同时,为了在输出话音、图像、数据等信息时都需要一条专用通道,因此建立与完善光纤通信系统已经成为提高高速公路运营效率以及智能管理的重要方式之一。目前高速公路管理系统与智能交通建设的发展也离不开光纤通信技术,该技术为联网收费以及管理提供了坚实的技术支持。在信息化时代中,智能交通建设就是以光纤通信技术为基础发展起来的,而智能交通系统本质上看实际就是交通领域的信息化。在智能交通领域应用光强通信技术,能够有效构建实时高效、安全的综合交通管理系统。

3电信光纤通信技术发展趋势的优势分析

光宽网在建设过程中,我国为其发展提供良好的外在条件。随着我国经济宏观政策跳着我国城镇经济,我国每年的旧城改造与新屋建设分别已经高达20多亿平方米,能够将2000万户新居或数百万个企业包含在内,从而为电信业务提供更多的机会。随着我国科技水平的稳步提升,我国电信光纤通信技术提供的服务质量也在一定程度上得到了提高,从而满足人们不同的需求。电信光纤通信技术不仅传输的速度快,传输容量大,并在长距离的基础上还能过实现信息容量的提升,还能过完善全光网络系统。电信光纤技术在我国经济发展中有着十分重要的意义。(1)全光网络。电信光纤通信技术中最为关键的组成部分指的就是全光网络,这是电信光纤通信技术发展的核心在路由以及信令的控制全光网络能够完成自动交换连接的功能。它在传送网中引入信令与选路,并利用智能的控制层面从而建立呼叫和链接,并完成实现路由设置、端到端业务调度以及网络的自动恢复功能的工作。为了加强电信光纤通信技术全面发展,可以从全光网路特点角度入手,对电信光纤通信技术进行深入的研究,并对技术发展模式不断的创新。伴随国务院《“宽带中国”战略及实施方案》的推进,联通等通信运行商为了更好的完成宽带中国的目标,加大了“城乡一体化”光网改造工程的推行力度,从根本上满足社会对网络光纤通信技术的需求。(2)多业务承载能力。改革创新电信市场的发展模式,有利于促进我国电信市场的发展,同时对运营模式进行重组改制,进一步实现电信业务的多元化发展。网络系统光纤接入技术的应用一方面能够承载更多的业务项目,另一方面可以强化基础性承载业务水平,而多业务承载能力提供的重点有移动基站回传、语音等服务。电信用提高光业务的解决方案代替原来的提高传输通道的解决方案,起到了提高多种高质量的带宽应用与服务的作用。其中主要包括了:;业务;带宽出租、带宽批发、带宽贸易、实时计费;流量工程;分布式恢复;(软永久连接)/(交换连接)/(永久连接)。对接式网络结构是传统接入网系统常用的模式之一,这种模式会从根本上提高运营系统管理的成本,从而影响网络系统建设的经济效益。而在使用了高接入带宽接入网后,可以讲系统与网络进行有效的融合,提高网络系统的运行效率,并建立统一系统的应用平台。电信光纤接入技术除了加强了多业务承载能力之外,还提高了系统客户应用的安全性,在业务发展得到保障的基础上,也保证服务质量的水准。此外,在承载更多系统业务的同时,电信光纤通信技术针对个人系统应用进行了一定的强化。与此同时电信光纤通信技术能够提供高精度时钟、有效满足针对移动基站的回传业务。

4结语

第10篇

集成光电子器件近年来随着光纤通信技术的广泛利用而得到了极大的发展，由部分走向集成化已经成为其可预期的发展趋势。32x32、64x64的MEMS光开关现在已经逐步实现了商用化，而兼具组装光电子器件和直接集成光电子器件的PLC平面光波导线路也正处于投入试用阶段。各种家庭，办公用满足高清要求的显示终端也正在大规模推行中。以高清数字电视为例，我国国家广播电视总局在2000年公布了关于HDTV的行业标准，采用1125/50/2：1格式，通常表达为1920/1080/50i格式。而高清数字电视的水平清晰度可以分为绝对清晰度和相对清晰度两种。水平方向上实际显示的线条（黑白线条）数量便是绝对清晰度，通常由于电视画面宽度与高度尺寸的不同，会导致水平方向能容纳相对而言更多的像素数量，而为了两个方向上可以用相同方法来表示其清晰度，通常会将水平方向的显示线条数量用以乘上画面的宽高比，从而得到其“电视线”。等离子显示器的选择应该区分专业工程用和民用的产品，用于高清晰多媒体高清电视会议用的专业工程等离子显示器的优势在于接口类型非常丰富，插槽式的设计使得其适用的接口类型更加广泛，此外RGBHV、AVI接口通常只有专业工程等离子显示器才有，所以高清晰多媒体应用与电视会议办公通常会采用专业工程用等离子显示器。

而高清晰多媒体应用之一的电视会议的投影机选择则需要满足物理分辨率在1920×1080p，不通过转换可以实现画面比例16：9，亮度高于3000ANSI；RGBHV、VGA分量，HDMI、DVI分量，串行控制接口RS232等都应该具备。而工程类投影机长时间使用所显示出的稳定性极佳，因此一般会选择工程类投影机。

二、技术需求分析光交换技术

由于光纤通信将光作为载体，要将其用于高清晰多媒体领域，需要解决的首要问题便是传输与光交换。其传输损耗因为使用的介质的改变而大大降低，使得传输问题不再那么棘手。光交换技术主要包括了光分组的产生技术，光分组后再生技术，光分组缓存技术等。而其最主要的目的是为各个端口提供光通道或是无限传输方式，以支持各类型数据的传输。而如今已经实现的光突发交换技术将DWDM技术所扩展的带宽进行了充分利用，可以不经由光电相互转化而直接实现“T比特级别光路由器”，为实现高清晰多媒体数据的传输提供了可能性。

光纤接入技术正是由于高清晰多媒体领域对于高质量视频通信媒体业务和高速数据通信的需求，使得光纤接入技术得以被关注，进而得以实现。光纤接入技术的优势在于其极大程度地降低了故障发生的频率，进而降低了维护费用与使用成本，促进了新设备的不断研发与升级。人民生活水平的日益提高，使其无法再满足于以往传统接入方式的传输速度，高清晰多媒体成为其竞相追逐的对象，而其费用的低廉使其适用度逐步拓展，所以光纤接入技术必将是光纤通信技术在高清晰多媒体领域应用与发展的必然趋势。

波分复用技术光纤传输容量的爆炸式膨胀正是得益于波分复用技术。以光波的不同波长作为低损耗窗口信道划分的重要依据，在其划分完毕之后，再用波分复用器将光载波再一次合并，进而在光纤通道中完成传输，最后在到达接收端时用复用器再将光波进行分离，这样便实现了在一个光纤中多路光信号的传输过程。这样的一个过程使得传输信息容量得到了极大扩展，大量复杂数据的传输在极短的时间内就可以完成，正符合高清晰多媒体的需求。

三、光纤通信技术在高清晰多媒体领域的发展展望

第11篇

随着科学技术的日新月异，互联网的大数据、云计算、平台、移动互联网将人类带入了高速的信息时代，互联网和通信方式改变着人们的生活、工作方式，通信方式发生了质的飞跃。同时，人们对通信系统的传输性能，也提出了更高的要求。通信方式从电缆通信、微波通信、光纤通信，再到目前的研究热点高速光纤通信。光纤通信是三大支柱通信方式的主体。光纤通信系统，顾名思义，是利用光作为载波、以光纤作为传输媒介进行传输信息的通信系统，光纤实际上是一种极细的光导纤维，由纯度很高的玻璃拉制而成。普通光纤通信的传输速率一般是10Gb/s，高速光纤通信的传输速率可达到40Gb/s、160Gb/s甚至更高。事实上，在光纤通信的不同发展阶段，高速的含义是不同的。目前通常把STM-16等级以上的系统称为高速光纤通信系统，也有人称之为超高速光纤通信系统。光纤通信作为当前三大通信方式的主体，有着较为明显的优势：光纤通信的频带较宽，可用带宽约50000GHz，容量大可同时传输更多的路数；光纤通信比任何的传输都具有更小的损耗，损耗小带来的直接好处就是中继距离长，传输稳定可靠；另外抗电磁干扰性强、保密性好。

2高速光纤通信系统面临的挑战

高速光纤通信系统快速发展，并得到广泛应用的同时，也存在着一些问题。比如光信噪比（OSNR），OSNR是光纤信号与噪声的比值，OSNR的大小直接影响传输信号质量的优劣，OSNR过大，传输距离会相应减小。另外，色散、非线性效应等问题也是影响高速光纤通信传输的主要因素。色散会使脉冲展宽、强度降低，增大误码率，信号畸变失真，直接降低通信质量。色散一般分为两类：群速度色散和偏振模色散（PMD）。群速度色散和偏振模色散效应对系统的传输性能、传输速率和传输距离都会有明显的损害。PMD的问题在以往的光纤传输中就存在，传输速率越高，PMD的影响也越加明显。光纤传输的衰减、消耗和色散与光纤长度为线性关系，光纤的带宽与光纤长度为非线性关系，这一非线性关系即为非线性效应。非线性效应分为散射效应、与折射密切相关的自相位调制SPM、交叉相位调制XPM和四波混频效应FWM，其中XPM和FWM对系统影响较为严重。因此，研究OSNR、色散和非线性效应问题是解决高速光纤通信系统高质量传输的关键技术。

3高速光纤通信系统的关键技术

第12篇

1.1分组交换技术

1.1.1虚电路方式

网络传输采用虚电路方式，源节点在与目的节点进行通信之前，首先必须建立一条虚电路（逻辑连接），路径就是从源节点到目的节点，然后通过这条虚电路才能进行数据传送，这条虚电路上的数据传输结束以后，就释放这条虚电路路径。

1.1.2数据报文方式

我们在使用数据报方式时，交换机在传输报文数据的过程中，不必记录每条打开的虚电路，可以建立一张路由表来指明交换机的输出线路。而且在数据报传输方式中，每一个进入的报文进行一次路由选择，这个选择就由每一个交换节点决定，并且每个报文的路由选择都是独立于其他报文。

1.2电路交换技术

电路上的交换是在源地址和目的之间建立一条实在的物理专用链路，可以通过多路复用技术产生，也可以由一条实在的物理链路构成。电路交换技术支持则要按需连接，在通信结束时该条链路就会被切断。

2广域网连接技术

我们除了使用传统的公共电话交换网PSTN之外，还有以下种类广域网连接技术。

（1）ATM：全称：AsynchronousTransferMode（异步传输模式），使用的连接方式是基于信源交换。ATM归类于高速传输介质，例如E3、T、SONET。ATM网络的传输带宽峰值可以达到10Gbps。

（2）X.25：X.25协议主要支持计算机（不相同的公共网络上）在网络层上，使用第三者中间计算机进行通信。

（3）帧中继（FR）：一种类似于X.25的高速分组的交换报文数据的通信服务。帧中继主要用于本局域网与其他局域网之间的连接通信服务。

（4）数字数据网（DDN）：一种数据通信通过数字信道实现的传输网，一般是使用单点对单点或者单点对多点的数字专线或专网。（DDN）提供的数据传输数率最低为2Mbit/s，峰值可达到45Mbit/s甚至更高。

（5）综合业务数字网（ISDN）：数字电话网络的一种国际标准，是一种非常典型的电路的交换网络系统。它主要是传输语音和数据，通过普通的铜缆以获得更高的速率和质量。ISDN是完全数字化的网络电路，连接速度和数据服务上它能够提供稳定的环境。

（6）同步光学网络（SONET）/数字分级网络（SDH）：同步光学网络（SONET）是光纤高速网络通信的国际标准。SONET则是以建立起光学媒体等级的网络通信为目的，网络带宽介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之间或更高。在欧洲与SONET相对等的产物则是SDH。

（7）交换式多兆位数据服务（SMDS）：这个是众多宽带技术的一种，通过IEEE802.6中的，分布排列双总线（DQDB）方式为基础。SMDS服务也可以使用铜质的介质或者光纤。它所支持的通信网络带宽包括DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。

3数据链路层协议

在每条广域网的网络连接上，数据报文必须先被封装成帧，才能通过广域网链路传输，这需要采用网络层中链路层的协议。广域网所使用的链路层协议例举如下。

（1）HDLC：面向比特的，控制数据链路协议之一就有HDLC，同步PPP的基础也是HDLC协议。

（2）PPP：为了让路由器到路由器和主机到网络的连接畅通，通过同步电路和异步电路提供可靠协议。包括IP在内的多种网络层协议能与PPP协同工作，PPP还内置安全机制，如PAP和CHAP的认证。

（3）SLIP：Internet协议中使用的串行线路，主要是TCP/IP的单点对单点进行串行连接的标准协议，不过目前已被PPP取代。

（4）LAPB：全称LinkAccessProcedureBalancedforX.25，在X.25和DTE设备之间通信连接，或者DCE与DCE设备之间的通信和数据帧的组织，都是由该协议负责管理的

（5）帧中继（FR）：一种类似于X.25的高速分组的交换报文数据的通信服务。帧中继主要用于本局域网与其他局域网之间的连接通信服务。

第13篇

笔者认为,光纤通信技术尚有很大的发展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。

光纤通信的发展趋势

1、光纤到家庭(FTTH)的发展

FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。

发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。

FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。

对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。

FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。

F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。

PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格,PEP比PON经济)。

PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。

发达国家发展FTTH的计划和技术方案,根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON,因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。

中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用灵活,传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用,还需要根据用户的具体情况不同而不同。

近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。

2、光交换的发展什么是通信?

实际上可表示为:通信输+交换。

光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。

通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切都要用光交换,特别是低速,颗粒小的信号的交换,应采用成熟的电子交换,没有必要采用不成熟的

大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。

电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。

光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来,采用集成技术,开发出MEM微电机光开关,其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent),属于试验性质的。

光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验,半径5公里,共有43个终端节,(试用5个节点),速率为2.5Gbps。

自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。

3、集成光电子器件的发展

如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光电子器件组装于其上,也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。

日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上,尺寸仅15x7mm,如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年,集成光电子器件有比较大的改进。

中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上,就会重复如同微电子落后的被动局面。

光纤通信的市场

众所周知,2000年IT行业泡沫,使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展,产品生产过剩。无论是光传输设备,光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤,每公里泡沫时期价格为羊1200,现在价格Y100左右1公里,比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复?

根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测,如图2.在2002年是最低谷,相当于倒退4年。现在有所回升,但还不能恢复。按此推测,在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转,在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。

第14篇

1.1电力通信的主要方式

电力通信的主要方式主要就是以下这几个方面。首先是通过电力线载波来进行通信，这种通信方式主要就是用来输送工频电流，在通信的过程中，通过将各种信息用载波机来转换成高频的弱电流，然后在利用相应的电力线路来进行传输，这种通过电力线载波的通信方式的传输通道一般可靠性比较高，并且性价比也要高，同时这种电力通信方式还能够与电网建设同步，因此这是目前的一种主要电力通信方式。其次就是光纤通信，这种通信方式是一种新型的通信方式，但因为这种通信方式的各种优点，使得这种通信技术在诞生之后，就受到了电力部门的广泛应用，并且取得了巨大的发展。最后还有其它的一些传统通信方式，比如说明线电话以及音频电缆等，这些都是电力通信中的主要方式。

1.2电力通信网的特点

电力通信网的主要特点就是，电力通信网与其它的公用网相比有更高的可靠性与灵活性，因为电力通信网一般都是比较先进的通信技术，所以电力通信网相对于其他的一些电力通信系统而言具有需要优点，比如说电力通信网能够传输更多的信息、同时传输的种类也相当要复杂，通过电力通信网在传输信息的过程中还能够保持很强的时效性。同时电力通信网还具有很强的耐“冲击”性，通过电力通信还能够传输更为广泛的范围。

2.光纤通信技术在电力通信中应用的必要性

2.1电力通信系统的网络结构相对复杂

在整个电力通信系统，需要用到许多不同种类的通信设备，而设备与设备之间连接方式以及信息的转换方式也不一样，从而造成了整个电力通信系统的网络结构非常的复杂。比如说电力通信系统中的中继线传输、用户线的延伸等线路，还有载波设备与微波设备之间的转接等设备之间的信息转换，同时整个电力通信系统中的通信手段也非常的多。因此在这样的一种情况下，就使得整个电力通信系统的网络构成要非常的复杂。所以利用光纤通信技术应用到电力通信中非一项非常有必要的举措。

2.2电力通信系统中的信息传输量小

电力通信系统在运行的过程中，电力通信系统的传输信息量相对较少，但同时要求要有非常强的时效性。在电力通信系统中，传输信息的过程中需要继电保护信号以及话音信号，并且电力通信系统要有电力负荷监测信息，包括各种图像信息与数字信息等，虽然在整个电力通信系统中，这些信息的量不是很大，但失效性却越好保证，因此同样需要应用光纤通信技术[3]。

2.3电力通信系统要求具备更高的可靠性

与灵活性如今随着社会经济的发展，人们对电力系统的依赖性越来越高，并且电力系统也已经成为了人们生活与工作的基础，这就要求电力供应系统拥有更高的稳定性。因此同时也就要求电力通信系统在工作的过程中，不容许出现各种间断或者是突变的现象，这就要求整个电力通信系统要具备更高的灵活性以及可靠性，同时因为光纤通信技术就具备了非常高的灵活性与可靠性，所以在电力通信系统中应用光纤通信技术有很高的必要性。

2.4电力通信系统要求具备更高的抗冲击性

对于整个电力通信系统而言，要想让电力通信保持长期稳定的工作，电力通信系统还需要具备另外一个要求，那就是电力通信系统要求具备更高的抗冲击能力。因为正电力通信系统的联系非常的紧密，因此一旦某一个地方出现了突发性的故障，就会对对很大范围内的通信造成影响，从而对整个通信造成很大的压力并造成很大的损失。因此在这样的一种情况下，电力通信系统一定要具备更高的抗冲击能力，而光纤通信技术就具备了非常高的抗冲击能力，所以说在电力通信系统中应用光纤通信技术是非常有必要的。

3.光纤通信技术在电力通信中的应用

光纤通信技术作为一种新型的通信技术，却能够在非常短的时间内得到广泛的应用，其主要的原因就是应为光纤通信技术所具备的优点，光纤通信技术具有非常强的抗电磁干扰能力也就是抗冲击能力，同时光纤通信技术还具有传输容量大与传输衰耗小等多种优点，因此这种技术在诞生之后就在电力通信系统中得到了广泛的应用，并迅速取得了巨大的发展。如今在电力通信系统中，除了普通光纤之外，还诞生了许多特种光纤，各种性能的光纤在电力通信系统中都得到了广泛的应用。比如说光纤复合底线（OPGW）、光纤复合相线（OPPC）以及全介质乘光缆（ADSS）等多种光纤，下面将主要介绍我国目前在电力通信系统中应用最多的几种光纤[4]。

3.1光纤复合地线

光纤复合地线（OPGW）是我国目前在电力通信系统中应用最为广泛的一种光纤，这种光纤复合地线也可以叫做地线复合光缆或者是光纤架空地线等，这种光纤通信技术是在电力传输线路的地线中包含了通信所使用的光纤单元，也就是光纤。这种光纤通信技术在电力通信系统的使用过程中，可靠性非常的高，基本上不需要去维护，但这种光纤通信技术的投入成本非常的高，因此这种光纤通信最好是在新建线路或者是旧线路中需要更换底线的使用最合适。采用这种光纤通信的主要功能有两个方面，第一个方面是使用这种光纤通信技术能够作为整个输电线路中的防雷线，对输电导线有很好的保护作用，能够提高其抗冲击性能。第二个方面就是能够通过复合在地线中的光纤来实现所有的信息传输，这种光纤复合地线能够将架空地线以及光缆综合起来[5]。光纤复合地线除了了具备各种光学性能之外，对架空地线的机械与电气性能也能够满足，因此这种光纤通信技术也就能够在所有的架空地线中使用，同时在工作运行的过程中，光纤单元还被放在了保护管内，对光纤有一个很好的保护作用，因此也就提高了整个电力通信过程中可靠性以及安全性，并且这种光纤复合地线在安装的过程中也不需要特殊安装工具。一般常见的光纤复合地线主要有三种结构，分别是铝管型、铝骨架型以及钢管性。光纤复合地线的发展对我国的电力通信通信系统而言有非常重要的意义，因为在电力通信系统中采用这种电力通信系统能够将电力系统中输电容量进一步提高，同时还能够让我国的架空线实现超高压化以及高自动化。尤其是对于我国目前的电力系统现状，因为我国的地域非常的辽阔，因此也就导致了我国的电力传输路线非常的广，需要大量的使用超高压架空线来输送电力，因此这种光纤通信技术在将来一定能够得到更大应用发展。

3.2光纤复合相线

在我国的电力通信系统中，有些地方可能不需要架空地线，但是在电力通信系统中的相线是一定要的，因此在传统的相线结构中加入相应的光纤，就能够将光纤通信技术应用到电力通信系统中去，从而形成了光纤复合相线，这种光纤复合相线与光纤复合地线虽然在结构上有些相似，但是这两种光纤通信技术在原则上却完全不一样。光纤复合相线主要是利用电力通信系统本身的线路资源，从而让整个电力通信系统中的频率资源、线路以及电磁兼容性等各个方面都保持协调，这中光纤通信技术也是如今的一种新型通信光缆。光纤复合相线一开始是在一些发达国家使用的，主要是将光纤复合相线用在150KV的电力系统中，如今这种光纤通信技术已经能够在更高的电压系统中开始应用了。如今在我国的电力通信系统中，35KV以下的线路中一般都是用三相电力系统来进行传输，而通信方式则一般还是采用传统的方式来进行传输，而将光纤通信技术应用进来之后，一般都是将光纤复合相线来代替三相电力系统的一相，让光纤复合相线与其它的两相来组成三相电力系统，这样在整个电力通信系统中，就不需要在另外架设通信线路了，并且能够大大提升电力通信系统的传输质量与数量[6]。光纤复合相线在设计的过程中，主要就是参照了光纤复合地线与三相电力系统来进行设计的，而在光纤复合相线在具体的施工过程中，需要将相线中的光纤单元单独的分离出来，其中主要运用了光纤的接续技术以及光电子的分离技术，因此就要求光纤复合相线在施工的过程中要有一个独特的接线盒，目前我国在这一方面已经取得了一定的进展。

3.3全介质自承光缆

全介质自承光缆（ADDS）在我国的电力通信系统也已经得到了非常广泛的使用，这中光纤通信技术一般是在220KV、110KV以及35KV的电压输电线进行使用的，而且这种光纤通信技术一般是在一些已经建设好的线路上进行使用的。这种光纤通信技术的出现，能够让我国的电力部门实现直接的高压输电线杆搭建自己的通信网络，这种光纤通信技术能够在各种环境下实现架空敷设。这种光纤通信的出现，大大的推动了我国电力通信系统的发展。如今是一个数据通信发展非常迅速的时代，电力部门在应用了这项光纤通信技术之后，不仅能够满足自身的通信需求，而且还能够开设出新的通信业务。其主要的原因就是因为这种全介质自承光缆具有非常高的光纤传输性能以及光缆机械性能，并且这种全介质自承光缆还具有很好的环境性能，在施工的时候还能够与其它的高压电力传输线路一起进行铺设，主要是因为这种光纤通信技术在传输强电场环境中，光缆的传输信号不会受到任何的干扰，抗干扰的能力特别强，因此这就成为了电力通信中的一种非常有效且方便的传输方式。全介质自承光缆之所以会有这些优点，其组成的材料一般都是非金属材料，并且这种光缆的外套也是由聚乙烯或者是耐电痕的外套组成的，全介质自承光缆在设计的过程中，充分的考虑了我国电力线路的实际情况，因此能够在各种高压输电线路中使用，并且在具体的应用中，也要根据具体的情况来选择合适的外护套，比如说在10KV与35KV的输电线路中，就需要采用聚乙烯外护套。同时在光缆设计的过程中，还考虑了各种外界环境的变化对光缆的影响，比如说风速、温度以及雨雪等因素，因此这种光纤通信技术还具有很强的抗冲击性能，并且在施工的过程中也非常的方便。

4.电力光纤通信网的组网技术

4.1波分复用技术

在电力系统中应用光纤通信技术是我国电力通信行业在时展中需要，而电力光纤通信网的组网技术其中一项非常中的技术，其中波分复用技术就是一种典型的电力光纤通信网的组网技术。这种技术主要是将许多不同波长的光信号复合到同一根光纤上，也是一种再传输技术，这种技术主要是根据光波的波长将光纤的低损耗窗口进行划分，然后将光波当成是信号的载波，就能够将不同波长的信号合并在一起，在一根光纤中同时进行传输，然后在信号的接受端，将合并起来的波长进行分开，这样就能够在一根光纤中实现多种信号的传输，而将两个方向相反的信号在不同的波长中进行传输，就能够在同一根光纤中实现双向传输。同时波分复用技术也可以根据波峰之间的间隔不同，而形成密集波分复用技术以及粗波分复用技术。

4.2同步数字技术

同步数字技术组成的同步数字体系是一种有集复接、交换以及线路传输为一体的信息传输网络。在同步数字信号中，主要是为数字信息提供一定的等级，然后通过相应的技术将低等级的同步数字技术转换成高等级的同步数字技术。在将各种信息传输实现同步的时候，就能够大大的提升网络的传输速度，从而增加网络的利用率。在同步数字技术中，主要的特点就是将光纤通信技术中的复接以及分接技术进行了简化，这样就能够提升网络的灵活性以及可靠性，而且在整个同步数字体系中，还带有一套自我保护的体系，这就使得这种同步数字技术在所使用的过程中，能够达到很高的可靠性。因此同步数字技术不仅能够将电力通信的传输能力提升上去，而且还能够将为整个电力通信系统提供很高的安全性。

5.结语

第15篇

电力通信对可靠性要求很高，就算是在极其恶劣的环境中，也要保证通信传输功能的良好，光纤通信技术能完全满足这些要去，它不会受自然环境条件的影响，其稳定性和传输质量都比较好，同时还具有良好的抗电磁干扰能力，很适合多级电力网的通信需求。光纤通信技术还具有自我调节能力，在没有人为干扰时，能快速自动恢复通信能力，从而保证信息传输的安全性。

2能够扩展且投资效益良好

随着经济的快速发展，电力企业也越来越重视投资的经济性要求，在构建电简论光纤通信技术在电力网中的运用问题孔洪云/国家电网随州供电公司摘要：随着经济的快速发展和和谐社会的构建，电力资源已经成为社会发展和人们生活必不可少的能源之一，我国的电网系统建设规模越来越大，与此同时，随着智能电网系统的逐步完善，计算机技术和通信技术在电网系统中的应用越来越广泛，这就对电力通信网络的传输提出了更高的要求，光纤通信技术具有容量大、稳定性强等特点，将会广泛应用在电力网通信中。文章对光纤通信技术在电力网的运用进行了分析。关键词：光纤通信；电网；运用力通信系统时，要对系统的复杂性、网络的扩展性、设备的承受能力等进行综合考虑，这就需要使用一种兼容性强的通信方式，从而避免电力企业的重复投入，降低维护成本，同时还能获得良好的操作性，极大的提高电力企业的投资效率。

3光纤通信技术在电力网中的应用

3.1光缆的应用。正常的光纤复合架空地线都是采用光纤的形式进行信息传输的，也就是OPGW形式，由于电力传输线路是采用可以通信的光纤单元，因此，OPGW在架空地线的基础上融合了输电线路和通信光缆，OPGW是光纤通信技术和输电技术的有效结合，具有地线和通信两种功能。OPGW安装很简单，可以和通信输电线路一起完成施工，目前，OPGW常用于35KV及以上的电力网通信系统中。

3.2用于工程设计及实施中。一个完整的通信网络包括传输、交换、接入等三部分，传输是综合通信网络的综合平台，是通信网络最重要的一部分，它对信息传输的安全和传输系统的稳定运行有十分重要的影响，因此，在构建通信网络时，要将传输网络放在首要位置。目前，光纤通信常采用环形、链形、或者环形链形相结合的构造，根据线路的间距，采用STM1、STM4、STM16的传输速度，设备能进行双线单向保护和传输设备一致的接入装置，从而实现2Mbit/s和语音连接的任务。光纤构建上，由于电力系统本身拥有大范围的输电线路，因此，在正常情况下，都是采用自承式光纤进行安装，这种光纤常采用6芯、8芯、12芯、24芯、48芯等形式用于220KV及以下的线路中，在资源分配中常采用华为、中兴的设备，该光纤的特点是价格便宜，不需要停电，能极大的提高电力企业的经济效益。

4光纤通信技术的发展趋势

近年来，随着科技的快速发展，加上电力行业管理体制不断优化，光纤通信技术得到了飞速的发展，光纤通信的速度将会进一步提高。从通信技术的发展状况来看，通信容量扩展和传递速度的提高一直存在矛盾，光纤通信技术能有效地解决这个问题，因此，光纤通信在电力网中将会进一步提高通信速度。过去采用的分复用法已经没有开发潜力，而光纤宽带还有很大的开发空间，因此，光纤通信的容量将会进一步提高，从而在电力网中发挥出更大的作用。

5电力通信系统光缆的日常维护

5.1电缆受到雷击的主要原因及维护。在建设电网系统时，光纤通信和输电线路是同时进行施工的，在输电电路的顶部经常会架设光纤通信，由于输电线路周围的地形地貌十分复杂，并且线路塔杆需要架设在一定的高度上，因此，光纤通信很容易受到雷击，对光纤通信的安全运行造成很大的影响。为保证光纤通信的安全，防止雷击影响光纤通信的稳定运行，在进行电网建设时，要不断优化设计的防雷击方法，根据实际情况选用合理的避雷方法，从而不断提高输电线路的防雷击能力。

5.2电腐蚀的原因及维护。引起光纤通信电腐蚀的主要原因是悬挂点误差和干带电弧，光纤通信方式中的光纤悬挂点如果高出设计的标准位置，就会导致光纤产生很大的电场强度，远远超过设计标准，从而引起光纤表面电腐蚀；当光纤产生干带电弧时，会产生大量热量，导致光纤外套表面温度升高，从而产生树枝化电痕，引起电缆燃烧事故。为防止光纤出现电腐蚀现象，在进行构建电力系统时，要严格的按照设计图纸进行施工，从而为光纤通信系统的稳定运行提供保障；当光纤通信系统投入使用后，电力企业要加强日常维护管理，避免电缆出现燃烧等事故。

5.3人为破坏。收利益的趋势，部分不法人士常常偷盗电缆，这对光纤通信系统的稳定运行造成很大的影响，因此，要电力企业要加大宣传力度，让广大人民群众明白光纤通信的重要性，积极主动的参与到电缆监护中，从根源上减少电缆偷盗事故的发生。电力企业要加强电缆巡检力度，发现问题后，要根据实际情况及时进行处理，从而为光纤通信系统的正常运行提供保障。

6结束语