光纖通信概論

光纖通信概論摘要：本文主要是論述光纖通信的起源、發(fā)展、現(xiàn)狀及展望。另外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，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。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。關(guān)鍵詞：光纖歷史，系統(tǒng)原理；特點，發(fā)展現(xiàn)狀；未來趨勢一、光纖通信史回顧1.古老的光通信設(shè)備---烽火臺2.上世紀(jì)六十年代初，光通信僅僅作為一種信號燈使用，如馬路上的紅綠燈。3.高錕提出光纖通信：1966年，英籍華人、年輕工程師高錕發(fā)表了關(guān)于通信傳輸新介質(zhì)的論文，他指出利用光導(dǎo)纖維進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，從而奠定了光纖通信的基礎(chǔ)。4.光網(wǎng)絡(luò)----電網(wǎng)絡(luò)（1）最早的光電報：這種系統(tǒng)的工作依賴于天氣，并且光電報的操作者必須受過專門的訓(xùn)練，熟知龐大的密碼本的內(nèi)容，因此，光電報并沒有進(jìn)入并改變普通市民的生活，最終于1881年被廢棄。（2）電報：美國畫家莫爾斯研究出能夠用電來傳遞信息的辦法，并在1844年發(fā)明了真正意義上的電報。在以后的幾十年間，電報成為人們進(jìn)行信息交流的最主要的手段。（3）：1876年，貝爾發(fā)明了。20世紀(jì)初期，隨著絕緣金屬地線和銅絲拉制技術(shù)的發(fā)明，遍及美國。到了20世紀(jì)30年代，系統(tǒng)代替了電報系統(tǒng)。模擬通信，技術(shù)很成熟，就是將模擬信號與載波進(jìn)行調(diào)制，使其帶有一定載波特性，又不失模擬信號的獨特性，接收端通過低通濾波器，還原初始模擬信號。數(shù)字通信，首先對模擬信號進(jìn)行采樣，對于采樣幅值進(jìn)行編碼（0，1編碼），然后進(jìn)行調(diào)制，相移鍵控等。接收端還原即可。（4）光：1880年，貝爾又發(fā)明了光。他利用太陽光來傳送話音。貝爾的光是現(xiàn)代自由空間光通信的雛形。（5）光纖：1951年，荷蘭科學(xué)家AbrahamCornelisSebastianVanHeel證明玻璃纖維的外涂敷層有助于將光保持在纖維內(nèi)部（光纖結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。）但因損耗非常大而局限應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。鼻19即70萍年桂，博光纖么研制預(yù)取得扇了重內(nèi)大突芹破，省美國竄康寧嫩公司赤按照冤高錕錫的思往路，臉生產(chǎn)弟出了挽20盒dB磚/k簡m夜的石梯英光控纖；保19桃72躺年暑，細(xì)該公唇司生板產(chǎn)的狂多模森光纖進(jìn)損耗呈已下左降到?jīng)r4壁dB司/k局m胸；爭19飯73令年洽，根美國堂貝爾皮（B歌el模l灑）實共驗室友生產(chǎn)展的光嗓纖損杏耗為焦2.捧5d嫌B/災(zāi)km期；程19男76狗年刻，鍋日本龜NT姑T銀公司督已將啊光纖準(zhǔn)損耗存減小栽到延0.乞47妹dB短/k饑m漸；傍80利年代孤初中，混單模諸光纖悄在波劇長雖15炭50娘nm窯的損注耗已職降到襲0.塑2下dB戀/k伍m賴，接究近了唯石英撒光纖吵的理紙論損桿耗極扔限。年（6換）光截源暮--壓-亮半導(dǎo)飛體激扎光器創(chuàng)的發(fā)啄明：留低損俗耗光泥纖和評連續(xù)笛振蕩符半導(dǎo)槐體激攝光器駐的研騾制成弄功，間是光沃纖通迅信發(fā)際展的忍重要料里程鑰碑。綁（7卡）截光纖腔通信旨：早友期的偉光纖查通信帽系統(tǒng)臣主要嶄應(yīng)用忘于脈朋碼調(diào)多制語機音通豎信系掌統(tǒng)和叼圖像悠的模券擬傳曠輸；釘隨后幟光纖影通信綠系統(tǒng)倦則用釋于拐PC耍M嘩語音宜通信特和圖智像的蘋數(shù)字魂傳輸搶、長賠途干腿線傳勒輸及禽CA凍TV貼系統(tǒng)炕。?，F(xiàn)代事光纖儀通信頁系統(tǒng)乎，對酬現(xiàn)有裹的點遭到點吹的傳茂統(tǒng)的倦光纖挨通信卡系統(tǒng)梢提速泛，采斤用演WD揮M賞技術(shù)偽實現(xiàn)山高速驗、大沙容量滿的光類網(wǎng)絡(luò)凳、電難節(jié)點仗的通莖信網(wǎng)外絡(luò)。唉而未頭來的暗光通旱信技帆術(shù)將殖朝著候采用因光節(jié)證點、納具有陽光交除換功穿能的密全光冊網(wǎng)絡(luò)脾發(fā)展兆。瞧5.挨世界彩光纖捕通信鍛發(fā)展辛情況赤：程世界伍光纖宗產(chǎn)值絮從刪19哈96訴年血92胡億美鬼元到挽20遠(yuǎn)02粥年獎19止8語億美賴元，皆每陰6診年翻把一番錦；版現(xiàn)在肺世界槐上光居纖生序產(chǎn)速瑞度為筐32尾00牽km找/蜂小時碌，即鍵每天雅生產(chǎn)扎的光撕纖可銹繞地狗球兩騙周；戴目前勾光纖防產(chǎn)量慨每年餃遞增舞20郵~2軟5%煤；滿目前望光纜猴產(chǎn)值討按應(yīng)窮用分殘類為哭：歪本地作通信幣51歪.2瀉5%以，已LA奉N剖等媽20尼.8爆2%毅，烤干線回15密.8寒1%施，兔CA群TV憑8.可6%闊，其華它蛾3.初5%赴。僑二、趴什么粒是光是纖通陸信林（原檔理）降？鍬光纖辣通信精是用晨光作西為信慎息的闖載體遭，以救光纖反作為鮮傳輸露介質(zhì)含的一背種通躲信方洲式。擁它首績先要怨在發(fā)屆射端榴將需甘傳送犬的電唐話、憤電報溪、圖猜像和鍋數(shù)據(jù)宴等信貪號進(jìn)坊行光別電轉(zhuǎn)弓換，尸即將定電信犯號變項成光援信號缺，再栽經(jīng)光扛纖傳定輸?shù)胶灲邮彰?，潛接收率端將盈接收癥到的炎光信膊號轉(zhuǎn)冷變成輔電信婆號，俱最后襖還原臥成消互息。螞三、復(fù)光纖唉通信潔系統(tǒng)遠(yuǎn)1.粱結(jié)構(gòu)革分類緞：光計纖網(wǎng)桶絡(luò)的俗基本傅拓?fù)渖薪Y(jié)構(gòu)披有星溜形、浪環(huán)形縫、線柴形總妥線型糧。序2.女系統(tǒng)儲構(gòu)成肺：早光纖瓜通信瞇系統(tǒng)有通常博由光然發(fā)射徐機、添光纖接、中冰繼器頂和光弓接收淘機組撞成。違（1忌）旬光發(fā)栗射機棉：把贊電信欲號轉(zhuǎn)瓦變?yōu)楦婀庑磐栕⑿跞牍赓N纖傳衫輸，錫它通萌常由哨復(fù)用處器、租調(diào)制結(jié)器和牢光源谷組成限。抱復(fù)用鏈器的骨作用偶是把榜多路有信息肥信號榨復(fù)用漿為時天分復(fù)匪用（手TD蛾M邊）信屑號或伯頻分射復(fù)用提（毀FD田M顛）信叛號。移調(diào)制毯器的鐵作用陳是用遠(yuǎn)復(fù)用艱信號辨直接取調(diào)制彩（貴IM坦）激獸光器折（雕LD謙）的勞光強晃，或會通過牧外調(diào)劇制器蛾調(diào)制骨LD膨的相成位。設(shè)光源烘是把急電信律號轉(zhuǎn)觸換為槽光信遙號，育以便頭在光滑纖中媽傳輸炕。（傲發(fā)光蕩二極屑管L澇ED逗和激銳光器廢LD杜）翁（2精）妙光纖決：光鍋導(dǎo)纖嬸維是甜一種叼傳輸呆光束繡的細(xì)扶而柔敘軟的降媒質(zhì)場，通債常是鎮(zhèn)由石暫英玻瞇璃制濃成歷。光項導(dǎo)纖拌維電例纜由哪一捆宣纖維策組成華，簡忽稱為勇光纜聰。光恭纖是絨光纜條的核粉心部搜分，合光纖炮經(jīng)過鄉(xiāng)一些柴構(gòu)件戶極其蓋附屬根保護(hù)淚層的撇保護(hù)監(jiān)就構(gòu)觸成了鋪光纜配。蘆光纖腿是光庭纖通嶄信系吊統(tǒng)的申傳輸津介質(zhì)召，其齒衰減鞭和色限散特喘性是儀影響耗系統(tǒng)鍛性能直的主絹要因縣素。殲光纖內(nèi)可分料為單日模光撤纖(幅SM籮F)站、多霜模光蔥纖(氣MM份F)仿、長甚波長娘低射萌散光聽纖(制LM逮F)墳、保撓偏光雜纖(移PM六F)括及塑泡料光儀纖(份PO通F)派等很室多種續(xù)；崗常用秩的為棉單模撐和多商模光輔纖才。奶多模環(huán)光纖呼就是櫻傳輸乳多個主光波竭模式翼，而藏單模專光纖擴(kuò)只傳倒輸一幕個光專波模繳式。碧單模專光纖懶比多乳模光庸纖傳櫻輸距暮離長旱。因工此，漆單模仿光設(shè)邁備的句價格丟要高貫于多爽模光筒設(shè)備雷。實芽用的蔥光纖纖通常肯都是異由多救根光玻纖、齊加強呼芯、小保護(hù)炒材料絹、固盼定材瞇料等溜組合軟成光趨纜構(gòu)拋成的拳傳輸孩線。載騎（3銜）仙光中帶繼器杯：對免經(jīng)光分纖傳草輸衰準(zhǔn)減后昌的信叢號進(jìn)酸行放蔥大。調(diào)光中倉繼器怎有光框-廉電禁-某光中央繼器揀和全你光中館繼器社。紋如需掙對業(yè)湖務(wù)進(jìn)銜行分壽出和民插入臂，可懇使用荷光嬌-等電盯-似光中月繼器種；如卸只要嚇求對遮光信球號進(jìn)泄行放注大，要則可沈以使更用光止放大誦器。湊光放誕大器輸?shù)念惓陀兄鶕诫s鋪光纖汪放大哥器（槐主要峰是握ED疏FA糟）、站半導(dǎo)叮體光考放大圓器爹SO寶A洋、賀拉曼惱光纖資放大屢器慎R琴F眠A桂。扣（4輪）配光接柳收機鞋：把汗經(jīng)光饞纖傳胸輸后選的微霉弱光絮信號層轉(zhuǎn)變匹為電慕信號鋤，對裝其放嗎大并褲解調(diào)單出原縱基帶棗信號濤。澡光接炮收機采分為糞模擬波光接道收機角和數(shù)磨字光浸接收樂機。靜光電彈檢測冒器是牌光接滅收機灣的核我心，融可將綿光信聲號轉(zhuǎn)寧變?yōu)閷る娏鞯钚盘栦P。廣坑泛使器用的執(zhí)光電妙檢測暑器診有斜PI桂N管芬和A增PD咐。擾3.貨光纖承通信狐在技統(tǒng)術(shù)功牢能構(gòu)互成上筋主要唐分為頌：(陶1)豎信號冒的發(fā)穿射；今(2饒)信茅號的罰合波江；(稼3)偏信號奏的傳核輸和曲放大途；(抱4)障信號缺的分么離；炮(5承)信作號的多接收岸。追四、勿光纖添網(wǎng)絡(luò)帆1.璃光纖耍通信禽網(wǎng)絡(luò)欲分類說：束（1緒）透全電熱網(wǎng)絡(luò)陣，第躲一代遇網(wǎng)絡(luò)樣，節(jié)睜點用鼠電纜持互連咬在一零起，段電纜算是一閱種窄紙帶線每路，抗它的勉容量綿有限再；補（2像）航電光溉網(wǎng)絡(luò)驚，第榴二代奇網(wǎng)絡(luò)搬，用摟一段解段光怒纖取韻代電脊纜后益構(gòu)成停的網(wǎng)柔絡(luò)，詢現(xiàn)在幼正被撇廣泛或使用抱，因留節(jié)點獲內(nèi)仍蘿是對鉛電信漆號進(jìn)推行交截?fù)Q，膨所以志稱為運電光偏網(wǎng)絡(luò)頑（3執(zhí)）革全光抹網(wǎng)絡(luò)似，第畫三代鞏網(wǎng)絡(luò)糊，所搖有節(jié)疼點被點不間繼斷的能光纜敗連接絞起來銷，節(jié)濱點內(nèi)亦只對鼠光信繁號進(jìn)黎行交刻換，庫這就嚷是未層來的化第三韻代網(wǎng)脅絡(luò)。訪2.港世界偉范圍說內(nèi)已懶經(jīng)形跳成了姻以同徹軸電坡纜、互雙絞蹈線等牧為主左要傳步輸介辯質(zhì)的窮毅傳輸燥網(wǎng)、質(zhì)計算千機網(wǎng)煩和有培線電者視（庫CA錄TV傍）網(wǎng)零，而挑且形旗成了構(gòu)“菊三網(wǎng)未獨立援”污的局趁面。鋤3.磁以服愛務(wù)范背圍把運網(wǎng)絡(luò)加分為孕三類喉:扇(1侮)辜光纖佛局域解網(wǎng)疏LA秒N卸(L老oc盟al渡A鐮re遙a談Ne凡tw寬or舊k)炎邊，服迷務(wù)范樣圍普2響km幸廈，如范以太冒網(wǎng)，辛信令派環(huán)和咐信令分總線蓄;巷(2史)粱光纖瓜城域送網(wǎng)血MA壁N襖(M聞et項ro愛po雁li從ta醫(yī)n旬Ar扎ea策N友et蹤wo相rk屋)岡，服崖務(wù)范掘圍袍10呀0k幸m打，如浸禾本地護(hù)交換雅網(wǎng)或從者有修線電愛視拖)壞分配駝系統(tǒng)允;偷(3價)號光纖尼廣域珠網(wǎng)森WA仿N秀(W荒id魚e因Ar池ea倡N牙et距wo化rk蘇)蘆，服妄務(wù)范伏圍可然達(dá)數(shù)助千公晶里，銳如開交放系塞統(tǒng)互課連國蜂際網(wǎng)膝絡(luò)等份。歸五、適光纖股通信桃的特愛點棚（優(yōu)捐點）城頻帶凱寬，屬傳輸靜容量岸大良損耗兵小，點中繼篇距離幅長重重量棟輕，察體積青小辦抗電端磁干笨擾性哄能好籌泄露笨小，略保密唱性好姨節(jié)約版金屬崗材料閥，有漿利于彩資源甘合理枕使用疾除以聯(lián)上特趕點之胃外，幟還有棵光纖繡徑細(xì)姜、重萄量輕節(jié)、柔包軟、報易于瞇鋪設(shè)此；光噴纖的狂原材美料資械源豐證富，燭成本蕉低；椒溫度棗穩(wěn)定唯性好諒、壽脆命長既的優(yōu)褲點畜。棗光纖稈都用倚石英學(xué)玻璃覺和塑梳料制槍成，育是極跪好的惜電絕拘緣體躬，而舒且光緊信號桐在光和纜中當(dāng)傳輸嚇時不珠產(chǎn)生邁泄漏諷，所徹以不款存在向電氣刑危害楚、電陸磁干肉擾、詞接地鮮、屏桃蔽和刪保密撲性差呼等問井題。憐再加以上傳永輸特則性好侄的優(yōu)綿點，猴使光痛纖成狗為迄是今為燒止最常好的印信息唯傳輸應(yīng)媒質(zhì)銷。尊六黃、我熟國光小纖光鋒纜發(fā)射展的逢現(xiàn)狀駱(光拿纖到忍戶炮)竄1.紫普通柔光纖澡——跨最常方用的追一種盾光纖臺。桿2.嬸核心然網(wǎng)光瘡纜燈——淹我國只已在番干線抓(包院括國以家干挨線、酸省內(nèi)恰干線僚和區(qū)某內(nèi)干活線)傻上全犁面采趁用光武纜，托其中衛(wèi)多模瓜光纖糖已被鎖淘汰木，全肥部采妥用單白模光幻纖。席干線卡光纜蜘中采夜用分誤立的晨光纖者，不鉗采用筒光纖煤帶。方干線游光纜鞋主要括用于恢室外居。起3.館接入殘網(wǎng)光旅纜震——史接入待網(wǎng)中俯的光患纜距豐離短際，分麻支多般，分驚插頻俱繁，尖為了象增加撫網(wǎng)的能容量腥，通私常是坐增加威光纖倍芯數(shù)辛。特陳別是掙在市盟內(nèi)管脈道中換，由修于管大道內(nèi)塘徑有倡限，我在增廚加光償纖芯務(wù)數(shù)的再同時率增加甜光纜膏的光非纖集怠裝密債度、鏈減小張光纜副直徑蔽和重漁量，霞是很賀重要疾的。界4.輔室內(nèi)鞏光纜蹲——待室內(nèi)殺光纜換往往侍需要磁同時幻用于釋話音能、號數(shù)據(jù)樂和視瓣頻信差號的籍傳輸別。并什目還豆可能泥用于丑遙測槳與傳側(cè)感器邁。撲5.耕電力遙線路狂中的止通信豐光纜域——慧光纖頌是介賺電質(zhì)勁，光違纜也爹可作促成全恭介質(zhì)障，完攏全無網(wǎng)金屬化。這哀樣的糾全介桶質(zhì)光獵纜將舌是電癥力系叔統(tǒng)最巖理想和的通躲信線感路。膚七釣、光竄纖通毀信的兼發(fā)展愈趨勢剝轟1.扁光纖荷傳輸遮容量吧的提蟲高。為2.趁寬帶井光放妨大器壘。刺3.職密集騾波分勵復(fù)用院系統(tǒng)變中的聚光源知復(fù)用與和解逗復(fù)用諒器。薯4.胳偏振后模色佛散補購償技抹術(shù)。炊對光忍纖通太信而惱言，松超高董速度勸、超器大容抗量和扮超長役距離霸傳輸僑一直肢是人時們追柔求的殃目標(biāo)擁，而辨全光鉛網(wǎng)絡(luò)縫也是絨人們裁不懈捏追求必的夢徹想?；臀磥頂赖母咄羲偻_信網(wǎng)父將是餅全光柱網(wǎng)。這全光國網(wǎng)是究光纖筐通信也技術(shù)更發(fā)展婚的最近高階左段，福也是盞理想把階段肯。傳糾統(tǒng)的所光網(wǎng)報絡(luò)實吸現(xiàn)了捆節(jié)點具間的期全光代化，給但在貿(mào)網(wǎng)絡(luò)逮結(jié)點旺處仍形采用沈電器繡件，鳴限制垂了目雖前通段信網(wǎng)競干線窄總?cè)蒈壛康拿涍M(jìn)一膀步提原高，間因此召真正曬的全仿光網(wǎng)君已成蔬為一黃個非另常重帽要的店課題換。踏浩全光苦網(wǎng)絡(luò)室以光乓節(jié)點吉代替誕電節(jié)添點，護(hù)節(jié)點沫之間尾也是斬全光典化，姓信息季始終攜以光兵的形紛式進(jìn)先行傳貿(mào)輸與踏交換閉，交喘換機灘對用糧戶信遮息的撫處理糖不再利按比膨特進(jìn)婚行，胞而是脊根據(jù)水其波殖長來族決定枝路由窯。震箏目前浙，全碼光網(wǎng)奶絡(luò)的變發(fā)展江仍處個于初澆期階侄段，庫但它馳已顯調(diào)示出屢了良紙好的互發(fā)展租前景淘。從狐發(fā)展扇趨勢評上看尼，形熄成一本個真嘆正的林、以跑WD鈔M技昂術(shù)與腰光交喘換技燭術(shù)為予主的籮光網(wǎng)偉絡(luò)層耍，建語立純捕粹的魄全光設(shè)網(wǎng)絡(luò)栽，消講除電爪光瓶吊頸已勻成為雨未來紐光通柔信發(fā)爆展的瓣必然管趨勢夏，更朋是未廟來信堵息網(wǎng)永絡(luò)的辛核心導(dǎo)，也境是通什信技索術(shù)發(fā)禍展的婦最高換級別親，更苦是理說想級澡別。侵參考機文獻(xiàn)睛：挖論[1仿]王咬磊，井裴麗鋤.照光纖危通信辭的發(fā)恐展現(xiàn)懶狀和灘未來稻[J讓].補中國賺科技嬌信息久，2差00滅6，晉(4螺)革絞[2赴]何柄淑貞這，王削曉梅字.炎光通六信技辨術(shù)的俘新飛燥躍[飯J]糾.冊網(wǎng)絡(luò)吃電信但，2到00速4，刮(2努)趴旗[3農(nóng)]辛枝化梅鴉，李皺忠.香論逮光纖凡通信響技術(shù)胸的現(xiàn)楚狀及銜發(fā)展納.伯山東腦師范這大學(xué)傳學(xué)報厚，2宮00講3，方4酷甩[4補]李哲超.魄淺誠談光紛纖通井信技小術(shù)發(fā)睜展的括現(xiàn)狀唯與趨隱勢.臘沿右海企竟業(yè)與毒科技辣，2館00較7，討7畏[躁5桌]毛車謙，殺我國番光纖旨通信套技術(shù)員發(fā)展然的現(xiàn)怨?fàn)詈蛷B前景坦[J廳].例電信懼科學(xué)蛾,2池00份6,際(8些).蝶腰[煮6糕]巖Fi念be泰r晝op氧ti年c號co愿mm有un倍ic買at勾io井n撒te累ch覺no每lo刻gy囑d奏ev顯el頓op也me疫nt懼We號i,紗Z仆ao老-C赤hu飛n;拿H沉ua年ng壇,亮Xu鑼e-統(tǒng)Ni盤ng落;抗Pa茄n,消S跪he賀n-絲Mi生ng痰;屯Qi域n,型G信an逝g壯So最ur妨ce惑:葵Gu座an岸gx疼ue壽J蠶is杯h(huán)u侍/O趕pt彎ic憐al碰T傭ec催h(yuǎn)n瀉iq去ue案,秒v極31留,暴n舞SU脹PP拴L.撞,困p基35孩3-周35陣7+鑄36頑1,歸S葡ep博te融mb輩er挺2銀00蠶5弟La曾ng咱ua敘ge灑:窗Ch療in和e