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光纤通信结课论文

光纤通信结课论文
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《光纤通信》结课论文

——相干光通信技术简介

摘要:伴随着视频会议等通信技术的应用和互联网的普及产生的信息爆炸式增长,对作为整个通信系统基础的物理层提出了更高的传输性能要求,为此科学研究工作者们提出了相干光通信这一解决办法。本文简要介绍了相干光通信的基本原理、相干光通信相对其他通信方式的优点、它所涉及的主要技术和运用状况。

关键词:相干调制外光调制偏振保持频率稳定频谱压缩超长波长光纤通信

相关背景

在光纤通信领域,更大的带宽、更长的传输距离、更高的接受灵敏度,是科学研究者们永远的追求。虽然波分复用(WDM)技术和掺铒光纤放大器(EDFA)的应用已经使光纤通信系统的带宽和传输距离得到了极大地提升但随着视频会议等一系列新的通信技术的不断发展应用和互联网普及带来的信息爆炸式增长,相干光通信技术的研究与应用显得越发的重要。

相干光通信的理论和实验始于80年代,经过十年的研究,相干光通信进入实用阶段,英美日等国相继进行了一系列相干光通信实验。在数字通信方面,扩大C波段放大器的容量,克服光纤色散效应的恶化,以及增加自由空间传输的容量和范围已成为重要的考虑因素。在模拟通信方面,灵敏度和动态范围成为系统的关键参数,而他们都能通过相关光通信技术得到很大改善。

相干光通信系统的组成及基本原理

相干光通信系统的基本结构如下图所示。图中的光载波经调制器受数字信号调制后形成已调信号光波。

在相干光通信中主要利用了相干调制和外差检测技术,所谓相干调制,就是利用要传输的信号来改变光载波的频率、相位和振幅,这就需要光信号有确定的频率和相位,即应是相干光。激光就是一种相干光。所谓外差检测,就是利用一束本机振荡产生的激光与输人的信号光在光混频器中进行混频,得到与信号光的频率、相位和振幅按相同规律变化的中频信号。在光发射端用外光调制方式将信号以调幅、调相或调频的方式调制到光载波上,再经过光匹配器送入光纤中进行传输,当信号光传输到光接收端时,先用一束本振光信号与之进行相干混合,然后用探测器检测。

相干光通信根据本振光信号频率与接收到的信号光频率是否相等,可分为外差检测相干光通信和零差检测相干光通信。外差检测相干光通信经光电检波器获得的是中频信号,还需要进行二次解调才能被转换成基带信号。外差检测相干光通信又可根据中频信号的解调方式分为同步解调和包络解调。零差检测相干光通信的光信号经光电检波器后被直接转换成系带信号,不需要进行二次解调,但本振光频率与信号光频率要求严格匹配,并且要求本振光与信号光的相位锁定。

相干光通信中的关键技术

1. 外光调制技术

由于在半导体激光器光载波的某一参数直接调制时,会附带对其他参数的寄生振荡,如直接调制ASK(幅移键控)会使相位产生变化,而且调制深度也会受到限制。还会遇到频率特性不平坦及张迟振荡等问题。因此,在相干光通信系统中,除FSK(频移键控)采用直接注入电流进行频率调制外,其他都是采用外光调制方式。

外光调制是根据某些电光或声光晶体的光波传输特性随电压或声压等外界因素的变化而

变化的物理现象而提出的。外光调制器主要包括三种:

利用电光效应制成的电光调制器;

利用声光效应制成的声光调制器;

利用磁光效应制成的磁光调制器。

偏振保持技术

在相干光通信中,相干探测要求信号光束与本振光束的偏振方向相同,即两者的电矢量方向必须相同才能获得相干接收所能提供的高灵敏度。否则会使相干探测灵敏度下降。因为在这种情况下,只有信号光波电矢量在本振光波电矢量方向上的投影,才真正对混频产生的中频信号电流有贡献。为了充分发挥相干接收的优越性,在相干光通信中应采取光波偏振稳定措施。目前主要有两种方法:

采用“保偏光纤”,使光波在传输过程中保持光波的偏振态不变,而普通的单模光纤会由于光纤的机械振动或温度变化等因素使光波的偏振态发生变化;

使用普通的单模光纤,在接收端采用偏振分集技术。

3. 频率稳定技术

在相干光通信中,激光器的频率稳定性是相当重要的。如,对于零差检测相干光通信系统来说,若激光器的频率(或波长)随工作条件的不同而发生漂移,就很难保证本振光与接收光信号之间的频率相对稳定性。外差相干光通信系统也是如此。一般外差中频选择在0.2~2GHz 之间,当光载波的波长为1.5μm时,其

频率为200THz,中频为载频的10-6~10-5倍。光载波与本振光的频率只要产生微小的变化,都将对中频产生很大的影响。因此,只有保证光载波振荡器和光本振振荡器的高频率稳定性,才能保证相干光通信系统的正常工作。激光器的频率稳定技术主要有三种:

a) 将激光器的频率稳定在某种原子或分子的谐振频率上;

b) 利用光生伏特效应、锁相环技术、主激光器调频边带的方法实现稳频;

c) 利用半导体激光器工作温度的自动控制、注入电流的自动控制等方法实现稳频。

4. 频谱压缩技术

在相干光通信中,光源的频谱宽度也是非常重要的。只有保证光波的窄线宽,才能克服半导体激光器量子调幅和调频噪声对接收机灵敏度的影响,而且,其线宽越窄,由相位漂移而产生的相位噪声越小。为了满足相干光通信对光源谱宽的要求,通常采取谱宽压缩技术。主要有两种实现方法:

a) 注入锁模法,即利用一个以单模工作的频率稳定、谱线很窄的主激光器的

光功率,注入到需要宽度压缩的从激光器,从而使从激光器保持和主激光器一致的谱线宽度、单模性及频率稳定度;

b) 外腔反馈法。外腔反馈是将激光器的输出通过一个外部反射镜和光栅等色散元件反射回腔内,并用外腔的选模特性获得动态单模运用以及依靠外腔的高Q值压缩谱线宽度。

5. 平衡接收技术

在FSK制式中,由于半导体激光器在调制过程中,难免带有额外的幅度调制噪声,利用平衡接收方法可以减少调幅噪声。平衡法的主要思想是当光信号从光纤进入后,本振光经偏振控制以保证与信号的偏振状态相适应,本振光和信号光同时经过方向精合器分两路,分别输入两个相同的PIN光电检测器,使得两个光电检测器输出的是等幅度而反相的包络信号,再将这两个信号合成后,使得调频信号增加一倍,而寄生的调幅噪声相互抵消,直流成分也抵消,达到消除调幅噪声影响的要求。

6. 相位分集接收法

除了调幅噪声外,如果本振光相位和信号光相位有相对起伏,就将产生相位噪声,严重影响接收效果。针对这种影响,可以采用相位分集法克服相位噪声。三相相位分集法主要是将信

号和本振光分成三路,本振光的三路信号相位分别为0、120°、240°,因此,尽管信号与本振光之间有相对相位的随机起伏,将三路信号合成后,仍能保持恒定,可以减免相位噪声的影响,同时这种技术可以用于零差接收系统而不采用光锁相。

相干光通信的优点

1. 灵敏度高,中继距离长

相干光通信的一个最主要的优点是相干探测能改善接收机的灵敏度。在相干光通信系统中,经相干混合后的输出光电流的大小与信号光功率和本振光功率的乘积成正比;由于本振光功率远大于信号光功率,所以接收机的灵敏度得到很大提高,因此也大大增加了光信号的传输距离。

2. 选择性好,通信容量大

相干光通信还可以提高接收机的选择性,从而充分利用光纤的低损耗光谱区(1.25~1.6μm),提高光纤通信系统的信息容量。充分利用光纤的传输带宽,可实现超高容量的信息传输。3. 降低光纤色散对系统的影响

可以使用电子学的均衡技术来补偿光纤中光脉冲的色散效应。如将外差检测相干光通信中的中频滤波器的传输函数正好与光纤的传输函数相反,就可以降低光纤色散对系统的影响。从而提高通信质量。

4. 具有多种调制方式

在直接检测系统中,只能使用强度调制方式对光波进行调制。而在相干光通信中,不仅可以对光波进行幅度调制外,还可以进行频率调制或相位调制,如ASK、FSK、PSK、DPSK、CPFSK 等。

相干光通信的运用

相干光通信由于其无中继距离远大于传统光通信系统,可以大量减少中继设备,降低维护和修理费用,这使它在超长波长光纤通信系统中的应用最为广泛。因为在超长波段,由瑞利散射决定的光纤固有损耗将进一步大幅度降低,故从理论上讲,在超长波段可实现光纤跨洋无中继通信。而在超长波段,直接探测接收机的性能很差,于是相干探测方式自然而然地成为唯一的选择了。超长波长光纤通信系统是以超长波长光纤作为传输介质,利用相干光通信技术实现超长距离通信。在该系统中超长波长光纤是至关重要的。它是一种更为理想的传输媒介,其主要特性是损耗特低,只有石英材料的千万分之一。因此,超长波长光纤可以实现数万公里传输,而不要中继站。它可以大幅度降低通信成本,提高系统的稳定性和可靠性,对海底通信和沙漠地区更具有特别重要的意义。

六、总结

相干光通信以其独特的优点,在光纤通信中得到了广泛的应用,不仅在点对点系统中继续向着更高速更长距离的方向发展,特别是在海底通信上有着巨大的市场潜力。除了新型高效激光器,新型相干检测技术也是系统发展的关键,采用新型检测技术降低光源对系统整体性能的影响,自适应光学、偏振分集等新型接收方法的引入,提高了系统响应速度,更进一步完善其应用。

【参考文献】:

[1]穆道生.现代光纤通信系统.科学出版社.

[2]于洋.相干光通信及其应用.科学技术社会.

[3] 雷肇棣.光纤通信基础.电子科技大学出版社 .

[4]郑大鹏.光纤通信原理.人民邮电出版社.

[5]杨同友.光纤通信技术.人民邮电出版社.

光纤通信-结课论文

光纤通信 学院:光电学院 学号: 2009021583 姓名:郭建军 指导老师:彭力

摘要:光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。本文探讨 了光纤通信技术的原理、技术发展,发展趋势、应用及市场。 关键词:光纤通信原理发展应用 Abstract:Optical fiber communication is the use of optical fiber transmission wavelengths in information communication mode. In this paper, the principle of the optical fiber communication technology, the development trend of technological development, application and market. Keywords:Optical fiber communication;Principle;Development;Application 一、引言 光纤通信技术(optical fiber communications)从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远;一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低,在光波长为 1.55μm附近,石英光纤损耗可低于0.2dB/km,这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。 (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题,唯有光纤通信不受各种电磁干扰。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。 (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆,机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。

高速光纤通信技术研究论文.

高速光纤通信技术研究论文 2018-12-12 摘要:本文首先简要分析了高速光纤通信技术;然后分析了高速光纤通信系统的损伤问题;其次重点针对色散问题进行相关补偿技术分析;最后为相关研究指明了方向。 关键词:高速;光纤通信技术;损伤;补偿技术 近年来,光纤通信在我们的日常生活中运用越来越普遍,人们在实际应用中关注最多的还是质量问题,对通讯质量提出了很高的要求。高速光纤通讯技术凭借其信息容量大、传播速率高等特征在行业中得到了广泛应用,并且在发展中取得了显著成果。然后在高速光纤通信的传播过程中,也存在着诸多的损伤问题。针对问题来研究分析相关补偿技术具有重要的理论意义。 1高速光纤通信技术的分析 1.1光纤通信的基本原理 光纤的全称是光导纤维,其通信原理是首先将调制好的电信号通过光电转换模块转换为光信号之后,通过光波传输信息。不是单根光纤传输信息,而是许多根光纤聚集以光缆的形式来进行信息传输[1]。光纤通信系统的组成框图如图1所示。从图中可以看出,电信号通过光发射机、光纤接口、中继器、光接收机这三个模块,从而形成光纤通信系统;当数据需要通过光纤通信系统来进行数据传输时,首选需要将电信号转换为光信号,这个转换过程是在光发射机内进行的。光发射机内部主要是由光源和调制模块这两大部分组成,调制模块将电信号转换成光信号,再通过光源模块以光信号的形式发射出去。光纤接口主要是指物理接口即光电转换模块与光纤直接的接口,例如LC、FC、ST、SC等接口,由于光信号在传输的过程中存在衰减,中继器可以通过对光信号的重发或者转发,从而扩大整个通信系统的传输的距离。光接收机主要是完成光电信号的转换,光接收机内部包括光检测器、放大器、信号恢复这两个部分,光检测器主要是对接收到的光信号强度来进行检测,然后转换为电信号,放大器是对光检测器输出的电信号进行放大,信号恢复是对放大后的信号进行恢复成发送之前对应的逻辑1和0,信号恢复后的信号输出电信号给后级数字信号处理系统进行处理[2]。 1.2光纤通信的特征 光纤通信具有频带宽,传输容量大,损耗低,中继距离比较长,抗电磁干扰,安全性能高等特征。光纤通信的频带宽,可以传输宽频带的信息;光纤的损耗低,所以能实现长距离中继,主要适用于干线、长途网络;光纤通信不受外界电磁的影响,在抗电磁干扰方面具有显著的优势;光纤在传输过程中,密

课程学习心得体会

课程学习心得体会 《全国教育工作会议和教育规划纲要精神》 专题学习心得体会 xxx学校xxx 在学完本课程相关内容,特别是听取了专家们的视频讲座之后,深感触动,思绪万千,汇集成如下文字: 1、《纲要》提出了对教师本身的要求。随着经济的发展,社会意识领域也是日新月异,无形中就对教育行业赋予了新的含义和提出了新的要求。教师作为教育的执行者,必然要做到与时俱进,不断提升自身素质。一是要转换观念,要善于接受新的教育思维,不能老停留在“之乎者也”和“填鸭式”形态里面;同时更要善于创造新的教育思维,根据工作实际,整合已有的教育经验,不断创造出符合实际、能提升教育效果和效率的教育理念。二是要提升能力,现代社会生产力的飞跃发展,要求教育者的能力要达到更高的水平和层次。所谓“自己有一桶水,才能倒给学生一杯水”,说的就是教师必须对某一专业领域具有深入的了解或造诣,才能够从容地组织教学内容、用合适的教学方法传授给学生。现在很多学校对“双师型”教师队伍的建设非常重视,经常组织教师参与技能培训或到企业实习,为的就是全面提升教师的业务能力,使之更适应现代化的教学要求。 2、《纲要》提出了对教育形式和教育层次的要求。教育形式的多样化和教育层次的复杂化已成为教育行业发展的趋势,除了普通的教育方式之外,各种形式的职业教育与技能培训也在主流教育里面占有

一席之地,发挥着越来越重要的作用,被教育者的身份、年龄等领域也得到了相当程度的扩展,朝“全民教育”的目标愈趋愈近。国家鼓励各种形式的职业教育,是因为掌握技能的一线工作者是 * 发展的基石和保障。职业教育搞得好,发展高端产业和高端经济才有相当的底气,德国是一个很好的例子,职业教育的高速发展对其20世纪中后期的经济腾飞注入了强劲的动力,使其一跃而成为排名世界前列的经济体。中国的职业教育任重而道远,其中最大的问题就是生源素质问题,大部分民众在对教育形式的选择上还是倾向于传统教育,在他们认为的传统正规的教育形式不能继续下去的情况下,才会选择职业教育,这对职业教育的发展相当不利。要改变这种情况,除了政府要加强宣传之外,更要给予职业教育更大的支持和更多的宽容。 心得体会 3月11-14日,我有幸参加县里小学数学课堂教学观摩评比比赛。在短短4天的时间里,我观摩了17节小学数学优质课。不同的理念,不同的设计思路让我真实感受到他们的扎实的基本功和深厚的文化 底蕴,同时也为我下一步的发展指明了方向。课堂教学是一个“仁者见仁,智者见智”的话题,在我看来,不同的教师演绎不同的风采,却展现同样的精彩。 通过听课,我觉得在教育教学方面收获很多。虽然各个老师的教学风格各异,但每一节课都有很多值得我学习借鉴的地方。这次课堂观摩活动,让我再次开阔了眼界,明白了今后教学努力的方向家长课程学习心得体会

光纤通信技术论文

光纤通信技术 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。 光纤通信就是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信简称光纤通信。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。光纤通信具有以下特点:(1)通信容量大、传输距离远。 (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听, (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆,机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。 (11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm) (12)有供电困难问题。 就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 光纤光缆技术 光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个,即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及S波段窗口。其中特别重要的是无水峰的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内,都能实现低损耗、低色散传输,使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。另一方面是特种光纤的开发及其产业化,这是一个相当活跃的领域。 光复用技术 复用技术是为了提高通信线路的利用率,而采用的在同一传输线路上同时传输多路不同信号而互不干扰的技术。光复用技术种类很多,其中最为重要的是波分复用(WDM)技术和光时分复用(OTDM)技术。光波分复用(WDM)技术是在一芯光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来,并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端将组合波长的光信号分开,并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长,研究水平是1022个波长(能传输368亿路电话),近期的潜在水平为几千个波长,理论极限约为15000个波长(包括光的偏振模色散复用,OPDM)。而光时分复用(OTDM)技术指利用高速光开关把多路光信号在时域里复用到一路上的技术。光时分复用(OTDM)的原理与电时分复用相同,只不过电时分复用是在电域中完成,而光时分复用是在光域中进行,即将高速的光支路数据流(例如10Gbit/s,甚至40Gbit/s)直接复用进光域,产生极高比特率的合成光数据流。

光纤通信论文毕业设计

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摘要本文简要介绍了光纤通信发展的历史及现状,较全面的向大家展现了制作"光缆开剥与接续"多媒体课件的过程。与此同时,还对课件制作过程中使用的工具和器材及作者的心得体会作了基本介绍,希望能给读者以启发. 一、前言 光纤通信自问世以来,通过其通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰、保密性好、重量轻、资源丰富等优点,已经广泛应用于市内局间中继,长途通信和海底通信等公用通信网以及铁道、电力等专用通信网,同时在公用电话、广播和计算机专用网中得到应用.并已逐渐用于用户系统.光缆将取代过去用户系统无法实现宽频信息传输的传统线路,这样便可提供高质量的电视图像和高速数据等新业务,以满足人们广泛的生活和业务的需要. 光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分.光缆线路的建设质量是确保光通信系统性能良好和长期稳定的关键,而光缆开剥接续则是光缆线路施工中工程量大,技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程,对于20

芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。 . 二、光纤通信的发展概况及动向 2-1发展概况 光波是人们最熟悉的电磁波,其波长在微米级,频率为100000亿HZ数量级.由电磁波谱中可以看出,紫外线、可见光、红外线均属于光波的范畴.目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区内,即波长为0.8-1.8um可分短波长波段和长波长波段,短波长波段是指波长为0.85um,长波长波段是指1.31um和1.51um,这是目前采用的三个通信窗口. 利用光导纤维作为光的传输介质的光纤通信其发展只有二、三十年的历史,它的发展以1960年美国人Mainman发明的红宝石激光器和1966年英籍华人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低损耗光纤的设想为基础,直到1970年美国康宁公司研制出损耗为20db/km的光纤,才使光纤进行远距离传输成为可能.自此以后,光纤通信在世界范围内展开并得到迅猛发展,在短短的一、二十年的时间中,以从0.85um短波长多模光纤发展到1.31um-1.55um的长波长单模光纤,同时开发出许多新型光电器件,激光器寿命已达十万小时甚至百万小时,许多国家相继建成了长距离的光纤通信系统.

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《光纤通信》课程设计报告 设计名称:光纤中光孤子传输特性 专业:08光信息科学与技术 成员姓名:张XX、胡X、 成员学号: 指导老师:李X

光纤中光孤子传输特性 光孤子理论的出现,对于现代通信技术的发展起到了里程碑的作用。因为现代通信技术的发展一直朝着两个方向的努力:一是大容量的传输,二是延长中继距离。光孤子传输不变形的特点决定了他在通信领域的应用前景。普通的光纤通信必须每隔几十千米设立一个中继站,经对信号的脉冲整形放大误码检查后再发射出去,而用光孤子通信则可不设中继站,只要对光纤损耗进行增益补偿,即可把光信号无畸变的传输到很远的地方。 光孤子形成的机理 光孤子是光纤中两种最基本的物理现象,即群速度色散和SPM 共同的作用形成的。光纤中的强度引起的折射率非线性SPM效应(光学柯尔效应),在反常区导致的光脉冲压缩可以抵消GVD效应形成的光脉冲展宽,从而保持光脉冲传输过程中的形状不变。光孤子的形成机理是光纤中群速度色散和自相位调制效应在反常区的精确平衡。二而光纤耗损造成的脉冲能量的损失,则用每一段传输距离后的光放大器来补偿,保持其非线性效应作用的存在。 光孤子传输 1.系统的构成 将光孤子作为信息的载波可实现光孤子通信,其传输系统如下图: 图 光纤孤子传输系统的基本构成 该系统由5个基本功能组成: 1.光孤子发送终端(TX ) 2.光孤子接受终端(RX ) 3.光孤子传输光纤(STF ) 4.光孤子能量补偿放大器(OA,OA1-OAn) 5.光孤子传输控制装置(TCS) 图中SS为光孤子源,MOD为光调制器,TS为测试设备。 系统中的TX由超短脉冲半导体或掺饵光纤激光器,光调制器,信息源和光纤功率放大器构成,用于产生光孤子脉冲信号;RX由宽带光接收机或频谱分析仪,误码仪与条纹相机构成,用于测试系统的传输特性或通信能力;STF由普通单模光纤或色散位移光纤DSF构成,OA1--OAn由EDFA或SOA组成,TCS由导频滤波器,强度或相位调制器,非线性元件和色散补偿光纤等组成,设置在沿传输系统不同的区域,用于克服或降低由放大器放大带来的放大自 ss mod OA OA1 STF OA2 STF STF TCS OAn STF TS TX RX

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我国光纤通信技术论文 2020年4月

我国光纤通信技术论文本文关键词:光纤通信,我国,论文,技术 我国光纤通信技术论文本文简介:1光纤通信技术的主要特点 1.1损耗低,传输距离远与普通的通信相比,光纤的损耗率要低得多。目前,光纤的损耗可以低达0.2dB/km。中继光放大器间距可达100多km,而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此,除了用户到小站间仍使用铜电缆,其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用 我国光纤通信技术论文本文内容: 1光纤通信技术的主要特点 1.1损耗低,传输距离远 与普通的通信相比,光纤的损耗率要低得多。目前,光纤的损耗可以低达0.2dB/km。中继光放大器间距可达100多km,而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此,除了用户到小站间仍使用铜电缆,其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。光纤通信在

长距离传输中的优势非常明显。目前光纤通信的最长通信距离达到10000m以上。 1.2抗干扰能力强 与其他光缆相比,光纤通信具有非常明显的优点———抗电磁干扰能力极强。光纤通信设备的主要成分是SiO 的应用给光纤通信技术带来无可比拟的优势。由于石英具有极强的抗腐蚀性和绝缘性,因此,应用到光纤通讯设备上使其同样具有较强的抗干扰能力。光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰,这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。 1.3安全性和保密性高 因为光纤主要依靠光波的全反射原理进行传输,光信号完全被限制在包层内,光波泄露的现象很少发生。而且一个光缆内的很多光纤线之间也不会相互干扰,因此,光通信的抗干扰能力很强,保密性和安全性非常高。此外,光纤的重量很轻、体积较小,这样既节省空间又使得设备的安装非常方便。另外,用来制作光纤通信设备的原材料越来越丰富,而且价格低廉,稳定性好,同时受环境温度影响小,使

课程学习心得体会

XX课程学习心得思想到 经过潘老师讲授软件工程实践后,感觉对软件工程这门学科有了深一层的认识。软件工程是一门重视实际操作的科学。对于软件产品,无非是产品定义、设计代码、调试维护几个步骤,看似简单,可是实际操作却复杂困难,它不比其它行业产品可预见可触及,所以学好软件工程能为以后从事软件开发行业打好基础。 在软件实践这门课中,讲到了有效利用现有资源进行软件编程的方法。提到软件开发也可以像练习书法一样,采用临贴的方式,借鉴他人的优秀代码资源。临摹优秀软件是学习软件开发的一个重要方法。正如一首诗中说的:“熟读唐诗三百首,不会写来也会吟”。软件开发也是一个道理。为了真正地掌握软件开发的技巧,“临贴”是个不错的起步方法。 以前总是觉得,既然编写一个程序,就应该完全靠自己,那样写出来才有成就感,才算是自己的程序,可是这门课程教会我原来适当地借鉴别人的东西,也不算抄,相反,还可以提高效率,节省时间。这可真是与以往的观点不一样了。具体如下:“软件编程,拿来主义的作用很大: 1、源代码交换方便。 2、可行的例程序用处大。 3、借鉴现成少走弯路。” 不过借鉴别人的东西可是有说法的,可不是盲目地抄袭,下面是一些提到的途径:

1、既有系统:借鸡下蛋,买来就用; 2、书本例子:简单修改、直接使用; 3、联机或联网帮助:帮助文档、官方支持; 4、开放软件源代码:Linux Apache Eclipse … 5、互联网资源:论坛、搜索引擎、新闻组 借鉴过来后,还要多方面综合考虑,比如说代码的具体作用,完整性,还要考虑每个借鉴过来的东西的好坏。这些都要多方面考虑,可不能因为前面说软件编程可以借鉴别人的,就盲目地抄袭。到时候代码弄一堆凑在一块儿,谁也不知道它们会不会好好工作。弄不好乱了程序计划是小,公司的损失可不是哪我都能承受得起的。 课程还提到,应该用一个小项目先从头到尾地练完,这样,有个整体性的了解,可以增加不少开发经验。看来,不学习此门课程,还不能深入地解读软件工程的奥义。这门课程为我们深入地了解软件工程这个庞大的前沿学科起到了推动性的作用。以上是我就此门课中提到的众多方法的一小段做的一些浅谈,更多的知识还在于我们自己去学习思想到。 转眼间,接受课程教学方式改革也有大半个学期了。记得在这门课程一开始,您就和我们说了课程教学的实施技术指导文件。当我第一次看到与我十几年所受的教育,呈现出来的迥然不同的教育理念之后,我和大多数没上过您的课的人反应一样,觉得只凭短短的一个学期的课而想要改变我们长达十几年的学习习惯和教育习惯几乎是不太可能的。但是当我发现,不仅是我们在您的“逼迫下”看问题已带有某种和以前明显不同,甚至可以说更进一步的思想深度的时候;还有

光纤通信技术论文

光纤通信技术论文 论光纤通信技术的特点和发展趋势 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。光纤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十分重要的作用。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势。 关键词:光纤通信技术特点发展趋势接入技术 引言 近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。 1.光纤通信技术定义 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。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,光纤之间的中绕非常小,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。 2.光纤通信技术的特点 2.1 频带极宽,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。 2.2 损耗低,中继距离长。 目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤;此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。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。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。 2.3 抗电磁干扰能力强。

光纤通信分析论文

光纤通信分析论文 一、光波分复用(WDM)技术 光波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号,而每个光载波可以通过FDM或TDM方式,各自承载多路模拟或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。因此将此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用技术。 WDM技术对网络的扩容升级,发展宽带业务,挖掘光纤带宽能力,实现超高速通信等均具有十分重要的意义,尤其是加上掺铒光纤放大器(EDFA)的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。 二、WDM系统的基本构成 WDM系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。单向WDM 是指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送,在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号通过光延长用器组合在一起,并在一根光纤中单向传输,由于各信号是通过不同波长的光携带的,所以彼此间不会混淆,在接收端通过光的复用器将不同波长的光信号分开,完成多路光信号的传输,而反方向则通过另一根光纤传送。双向WDM是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输,所用的波长相互分开,以实现彼此双方全双工的通信联络。目前单向的WDM 系统在开发和应用方面都比较广泛,而双向WDM由于在设计和应用时受各通道干扰、光反射影响、双向通路间的隔离和串话等因素的影响,目前实际应用较少。 三、双纤单向WDM系统的组成 以双纤单向WDM系统为例,一般而言,WDM系统主要由以下5部分组成:光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。 1.光发射机 光发射机是WDM系统的核心,除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外,还应根据WDM系统的不同应用(主要是传输光纤的类型和传输距离)

大学课程学习心得体会总结

大学课程学习心得体会总结 大学课程学习心得体会总结篇1 为期八周的构成研究课程让我感触彼深。自感觉这门课程的新鲜有趣到苦恼制作的困难,再到体会学习这们课程开阔思维的乐趣。这每一步每一时期在现在回忆起来都是学习中成长的宝贵历程。构成研究是实践性很强的学习,其中充满乐趣也极富挑战性.我们必须亲自去做,才能够体会到该"如何做"这要比整天在理论中找寻答案更有意义,这是显而易见的. 构成是物体有序形成的要素,设计离不开构成,平面构成,是一种视觉形象的构成,是将点、线、面这些基本元素按照一定的规律,进行排列、组合,产生出无穷变化的图形,从而给人一种特殊的视觉效果。它不同于绘画,也不同于其它一些图案,它实际上是一种带有某种规律性、抽象性的图案的设计。抽象图案依据从具象形态中提取的视觉元素如点、线、面等,运用点的分布,线的节奏变化,面的组合,以及黑白、色彩的对比,形成不同的空间变化、组合关系,表现情感、韵律和力量。平面构成可以使画面的关系,几何化,图案化等等,通过组合规律和构形技巧,几何作图的基本方法,构思、设计、表达,使设计内容更加艺术和完美。 立体构成是以纯粹的或抽象的形态为素材,探讨更合理,更完美的纯形态构成。它把感性的与理性的统一结合起来,按视觉效果,进行设想来构成理想的形态。 学习立体构成的关键在于创造新的形态.提高造型能力,同时掌

握形态的分解、对形态进行科学的解剖,以便重新组合。立体构成的原理和思维方法为我们提供广泛的构思方案、为积累更多的形象资料,从中选优创造条件。我们掌握构成形态的认识是由浅到深,从自然形、变形、夸张到装饰形象,从提炼归纳到抽象形态的复杂过程。立体构成也是以自然生活为源泉,它可分解为点(块)、线(条)、面(板),作为形态要求的形体,可在自然形态中找到根据。天、地、日、月、山川、湖泊、花草……从宏观到微观,无不具备特有的物象形态而无所不在。 立体构成和平面构成的学习步骤是一样的,都是有点线面这些基本要素入手。多个点同时出现时,强弱对比程度高的点将成为视觉中心,这是构成是角逐次的因素之一。一个好的作品就是要有他的视觉中心,杂而不乱,乱而不失中心。 立体构成与平面构成不同的是,它是有体量的。体和量难以分割。如果作品体量不明显,那就不够立体,通常会被老师点评为“很平面化”。所以,不管作品是给人以舒适,坚硬,令麽,还是亲和的感觉,除形状外,体块的质量也在视觉感受中起着重要的作用。 立体设计离不开材料的因素。有些想法,用纸做出来的和用铁丝做出来的东西,不仅感觉不一样,还关系着作品的成败。有些想法只能用某些材质才能做出效果。可以运用各种材料,哪怕是废物,能使你的作品发光,就是有用的东西。作品在于求新。 立体构成可以说是对平面、色彩与空间的综合理解。研究的方向是追求有关形态的所有可能性,这就要求从理论上加强对造型观念的

光纤通信论文

浅谈光纤光缆技术的未来前景 学院电子信息学院 年级大三 专业电信 日期2017.6 姓名张辂 学号1428403044

摘要 (1) 一、有源光纤 (2) (一)色散补偿光纤(Dispersion Compesation Fiber,DCF) (2) (二)光纤光栅(Fiber Grating) (2) (三)多芯单模光纤(Multi-Coremono-Mode Fiber,MCF) (3) 二、光有源器件的进展 (3) (一)集成器件 (3) (二)垂直腔面发射激光器(VCSEL) (3) (三)窄带响应可调谐集成光子探测器 (3) (四)基于硅基的异质材料的多量子阱器件与集成(SiGe/Si MQW) (3) 三、光无源器件 (4) 四、光复用技术 (4) 五、光放大技术 (4) 参考文献 (6)

当今世界,是信息的世界。“得信息者得天下”,已经成为世界各国的共识。作为个人,在这个“互联网+”的大数据时代中,为了生计也不得不获取各种各样的信息。在这样的背景下,信息高速公路建设已成为世界性热潮。而光纤通信技术作为信息高速公路的核心和支柱,自然而然的被推到了时代的前线,成为各国大力发展的重要目标。 光纤通信是一个巨大的系统工程。它的各个组成部分互为依存、互相推动,共同向前发展。就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 本文将着重就光纤光缆技术极其相关的光有源器件和光无源器件做一定的介绍,共同探讨光纤光缆技术的未来前景。 关键词:光纤、通信、前景。 Abstract Today’s world is an informational world.“The one who wins the information wins the whole world”has becomes a common view worldwide. As for the individual,living in the Age of“Internet+”and Big Data, we have to gain various sorts of information in order to make a living.In this context,the information highway construction has become a worldwide craze.As the core of the information highway and the pillar of the optical fiber communication technology has become a top priority. Optical fiber communication industry is a huge systematic project. Its components are interdependent and mutually promote,together forward. On optical fiber communications technology themselves,it should include the following major components:fiber optical cable technology,transmission technology,optical active devices,optical passive devices and optical network technology. This paper will focus on the optical fiber cable technology and the related optical active devices and optical passive devices,and discuss the future of the optical fiber cable technology together. Keywords:optical fiber,communication,prospect.

课程心得体会

信息资源检索课程心得体会与建议通过信息检索课程的学习,知道什么是信息检索,信息检索的类型有哪些,知道了信息检索的过程,知道了信息检索的方法和途径,知道了信息检索的技巧和策略,学会了如何去评价信息;学会了怎样利用检索系统迅速查找与本专业相关的知识和资料;发现课程中的知识和技能对将来学习和生活有很大的帮助。比如在写毕业论文的时候,查找参考文献和撰写文献综述就不那么困难了。 什么是文献信息检索呢我们通常所说的文献信息检索是指:根据有关课题的特定需要,利用一定的查寻工具或联机网络,从大量的文献中迅速准确地翻检、查找与确认所需信息知识的活动、过程与方法。为什么要进行文献信息检索呢开展文献信息检索课程的根本原因在于文献信息的大量积累以及这种积累给人们阅读、查找与利用所需文献信息造成极大困难之间的相互矛盾。随着人类社会的不断进步和科学技术的飞速发展,知识信息迅速的增加,那么,我们学生就要珍惜这学期的文献信息检索课,认真听课,吸收所需的专门知识,从而更好地进行自学,找到读书治学的门径,确定读书的重点和方向,了解和把握有关学科中出现的新思想、新观点与新知识,不断扩大和完善自己的知识结构。 现在是一个信息爆炸的时代,我们身边有着成千万上亿的信息,而且这些信息的更新速度是非常快速的。我们如何能准确而快速地找到我们想要查找的信息呢通过所学习的数据库就可以达到这个目的。 数据库虽然给我们提供了很多方便,但是想要熟练地使用它还是要进行认真学习的,因为我们在查找有用信息的同时还要摒弃那些无用的信息。在学习之前,我也在“百度”等搜索引擎上搜索过一些东西,认为搜索文献很简单,但是经过了一个学期的学习后,我知道我先前的想法是错误的。利用数据库检索文献是要了解很多事情的。例如:要知道各个数据库都有自己的那些特点,要抓准关键词,等等。最重要的就是要抓准关键词,因为输入不同的关键词检索出来的文献会相差很大,关键词选正确会大大提高检索的速度和质量,因此要快速而准确地找到自己想要的文献就一定要选好关键词,所以选好关键词是使用数据库首先应该学会的。 我通过学习和上网了解到,在中文检索中维普中文范围要小一些,主要就是期刊;万方学位论文全文数据库,此数据库的论文质量都比较高,检索结果也十

光纤通信技术特点分析论文

光纤通信技术特点分析论文 论文关键词:光纤通信技术,特点,应用 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

课程学习心得体会

XX课程学习心得思想到 经过老师讲授软件工程实践后,感觉对软件工程这门学科有了深一层的认识。软件工程是一门重视实际操作的科学。对于软件产品,无非是产品定义、设计代码、调试维护几个步骤,看似简单,可是实际操作却复杂困难,它不比其它行业产品可预见可触及,所以学好软件工程能为以后从事软件开发行业打好基础。 在软件实践这门课中,讲到了有效利用现有资源进行软件编程的方法。提到软件开发也可以像练习书法一样,采用临贴的方式,借鉴他人的优秀代码资源。临摹优秀软件是学习软件开发的一个重要方法。正如一首诗中说的:“熟读唐诗三百首,不会写来也会吟”。软件开发也是一个道理。为了真正地掌握软件开发的技巧,“临贴”是个不错的起步方法。 以前总是觉得,既然编写一个程序,就应该完全靠自己,那样写出来才有成就感,才算是自己的程序,可是这门课程教会我原来适当地借鉴别人的东西,也不算抄,相反,还可以提高效率,节省时间。这可真是与以往的观点不一样了。具体如下:“软件编程,拿来主义的作用很大: 1、源代码交换方便。 2、可行的例程序用处大。 3、借鉴现成少走弯路。” 不过借鉴别人的东西可是有说法的,可不是盲目地抄袭,下面是一些提到的途径: 1、既有系统:借鸡下蛋,买来就用;

2、书本例子:简单修改、直接使用; 3、联机或联网帮助:帮助文档、官方支持; 4、开放软件源代码:Linux Apache Eclipse … 5、互联网资源:论坛、搜索引擎、新闻组 借鉴过来后,还要多方面综合考虑,比如说代码的具体作用,完整性,还要考虑每个借鉴过来的东西的好坏。这些都要多方面考虑,可不能因为前面说软件编程可以借鉴别人的,就盲目地抄袭。到时候代码弄一堆凑在一块儿,谁也不知道它们会不会好好工作。弄不好乱了程序计划是小,公司的损失可不是哪我都能承受得起的。 课程还提到,应该用一个小项目先从头到尾地练完,这样,有个整体性的了解,可以增加不少开发经验。看来,不学习此门课程,还不能深入地解读软件工程的奥义。这门课程为我们深入地了解软件工程这个庞大的前沿学科起到了推动性的作用。以上是我就此门课中提到的众多方法的一小段做的一些浅谈,更多的知识还在于我们自己去学习思想到。 转眼间,接受课程教学方式改革也有大半个学期了。记得在这门课程一开始,您就和我们说了课程教学的实施技术指导文件。当我第一次看到与我十几年所受的教育,呈现出来的迥然不同的教育理念之后,我和大多数没上过您的课的人反应一样,觉得只凭短短的一个学期的课而想要改变我们长达十几年的学习习惯和教育习惯几乎是不太可能的。但是当我发现,不仅是我们在您的“逼迫下”看问题已带有某种和以前明显不同,甚至可以说更进一步的思想深度的时候;还有上美学课,几位学姐回答问题表现出来的与同龄人有着明显的差异,

光纤通信技术论文

光纤通信技术论文 光纤通信技术 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输 媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。 光纤通信就是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信简称光纤通信。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。光纤通信具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远。 (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听, (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆,机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。 (11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm) (12)有供电困难问题。 就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交 换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 光纤光缆技术 光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个,即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)

光纤论文

掺饵光纤放大器简述 【引言】:光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式,以成为现代通信的主要支柱之一。本文主要介绍掺饵光纤放大器的基本结构和工作原理 【关键字】:光纤放大器掺饵光纤放大器原理发展 光纤放大器(Optical Fiber Ampler,简写OFA)是指运用于光纤通信线路中,实现信号放大的一种新型全光放大器。根据它在光纤线路中的位置和作用,一般分为中继放大、前置放大和功率放大三种。同传统的半导体激光放大器(SOA)相比较,OFA不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程,可直接对信号进行全光放大,具有很好 的“透明性”,特别适用于长途光通信的中继放大。可以说,OFA为实现全光通信奠定了一项技术基础。 当前光纤通信系统工作在两个低损耗窗口:1.55μm波段和1.31μm波段。选择不同的掺杂元素,可使放大器工作在不同窗口。 (1)掺饵光纤放大器(EDFA) EDFA工作在1.55μm窗口,该窗口光纤损耗系数1.31μm 窗低(仅0.2dB/km)。已商用的EDFA噪声低,增益曲线好,放大器带宽大,与波分复用(WDM)系统兼容,泵浦效率高,工作性能稳定,技术成熟,在现代长途高速光通信系

统中备受青睐。目前,“掺铒光纤放大器(EDFA)+密集波分复用(DWDM)+非零色散光纤(NZDF)+光子集成(PIC)”正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。 (2)掺镨光纤放大器(PDFA) PDFA工作在1.31μm波段,已敷设的光纤90%都工作在这一窗口。PDFA对现有光通信线路的升级和扩容有重要的意义。目前已经研制出低噪声、高增益的PDFA,但是它的泵浦效率不高,工作性能不稳定,增益对温度敏感,离实用还有一段距离。 掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器。)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一。 掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始,掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。 EDFA的基本结构,它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤,芯径3-5微米,掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时,铒离子在泵光作用下激发到高能级上,三能级系统),并很快衰变到亚稳态能级上,在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子,使信号得到放大。其放大的自发发射(ASE)谱,带宽很大(达20-40nm),且有两个峰值,分别对应于1530nm和1550nm。

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