光纖通訊學習心得

2021-09-07 07:19:19 字數 3418 閱讀 5600

如今進入大資料時代,光纖通訊以傳輸速度快,通訊容量大,中繼距離長,保密性好等優勢逐漸成為現如今的主要傳輸方式。作為一名大三學生,進行了為期一學期的光纖通訊學習,在郝教授的悉心教導下,我對光纖通訊學習心得作出如下總結。

早在中國古代就用「烽火台」報警,歐洲人用旗語傳送資訊。2023年,美國貝爾發明了用光波作載波傳送話音的「光**」。貝爾光**是現代光通訊的雛形。

2023年,梅曼發明第1臺紅寶石雷射器,給光通訊帶來了新希望。同期,美國麻省理工學院利用he-ne雷射器和co2雷射器進行了大氣雷射通訊試驗。 2023年,英籍華人高錕和霍克哈姆發表了關於傳輸介質新概念**,指出用光纖進行資訊傳輸可能性和技術途徑,奠定了現代光通訊——光纖通訊基礎。

光纖通訊發展可以大致分為三個階段:第一階段(1966~1976),這是從基礎研究到商業應用的開發時期。第二階段(1976~1986),這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標和大力推廣應用的大發展時期。

第三階段(1986~1996),這是以超大容量超長距離為目標、全面深入開展新技術研究的時期。

光纖通訊有很多優點:比如容許頻帶很寬、傳輸容量很大、損耗很小、中繼距離很長且誤位元速率很小、重量輕、體積小、抗電磁干擾效能好、洩漏小、保密性能好、節約金屬材料、有利於資源合理使用等。如果把通訊線路比作馬路,那麼應該說是通訊線路的頻帶越寬,容許傳輸的資訊越多,通訊容量就越大。

載波頻率越高,頻頻寬度越寬。光通訊利用的傳輸媒質-光纖,可以在寬波長範圍內獲得很小的損耗。目前,光纖通訊系統使用的光纖多為石英光纖,此類光纖在1.

55μm波長區損耗可低到0.18db/km,比已知其他通訊線路損耗都低得多,故由其組成的光纖通訊系統中繼距離也較其它介質構成系統長得多。光纖通訊抗干擾原因一是光纖屬絕緣體,不怕雷電和高壓;二是傳輸頻率極高光波,各種干擾源頻率一般都較低,干擾不了高頻光。

另一種重要干擾源是原子輻射。

目前光纖通訊在眾多領域都有應用。如:通訊網、構成網際網路的計算機區域網和廣域網、有線電視網的幹線和分配網、綜合業務光纖接入網。

應用於電力系統的監視、控制和管理由於使用了光纖,不受強電磁干擾,不僅資訊傳輸量增大,而且工作更加可靠。傳輸資訊用的光纖,可以放在輸電線、地線的中心,不受干擾,施工方便。用電裝置觀測雷擊很困難,因為雷擊對電裝置也可能造成破壞。

而用光纖卻可以直接觀測雷擊現象,觀測裝置由檢測器、光纖和觀測記錄儀等組成。雷擊時位於鐵塔上的檢測器產生瞬間高電壓,由於是光纖傳輸,對觀測記錄儀不會造成影響。電監控系統訊號為電訊號,在含瓦斯高礦井中易引起**。

故如考慮安全因素,電訊號功率不能太大,這又導致傳輸距離受限。若採用光纖系統,很多裝置可無源化,即保證了安全,又能實現遠距離監控。在軍事領域戰術通訊主要有兩種系統:

一種是本地分配系統,包括戰地指揮所的佈線,兵器之間的連線,野戰計算機的互連,以及基地資訊傳輸系統等;一種是長距離戰術通訊系統。水下通訊系統是掃雷艦與浮游載體間資料傳輸線路。掃雷艦主要任務是清掃航道水雷,利用浮游載體掃雷最為安全而可靠。

掃雷艦與浮游載體間連著 3根光纖:一根光纖把水下浮游載體探測到的聲納訊號和遙測訊號傳給艦船;另一根光纖用來傳輸艦船給水下浮游載體控制資訊;第三根光纖備用。光纖反潛戰網路,也就是把光纖傳輸線路與水聽器相連,把監測到的敵潛聲音頻號通過光纖傳輸到艦上或岸上資訊處理中心,以便確定作戰方案。

光纖用於水下通訊,探測的靈敏度高,傳輸的資訊量大,抗各種干擾的能力強,而且重量輕、浮力大。在醫學領域利用傳光束的照明器和測氧計、利用傳像束的內窺鏡、雷射手術刀等。

光纖是由中心的纖芯和外圍包層同軸組成圓柱形細絲。纖芯折射率比包層稍高,損耗比包層更低,光能量主要在纖芯內傳輸。包層為光傳輸提供反射面和光隔離,並起一定機械保護作用。

光纖種類很多,本學期我們學習了作為資訊傳輸波導用的油高純度石英製成的光纖。實用光纖主要有三種基本型別,第一:突變型多模光纖。

第二:漸變型多模光纖。第三:

單模光纖。相對於單模光纖而言,突變型和漸變型光纖芯直徑都很大,可容納數百個模式,故稱為多模光纖。

在本學期中我們學習的光通訊用的光器件可分為有源器件和無源器件兩類。有源器件包括光源、光檢測器和光放大器,這些器件是光發射機、光接收機和光中繼器的關鍵器件,和光纖一起決定基本光纖傳輸系統水平。光無源器件主要有聯結器、耦合器、波分復用器、調製器、光開關和隔離器等,這些器件對光纖通訊系統構成、功能擴充套件和效能提高都是不可缺少的。

光源是光發射機關鍵器件,其功能是把電訊號轉換為光訊號。目前光纖通訊廣泛使用光源主要有半導體雷射二極體或稱雷射器和發光二極體,有些場合也使用固體雷射器。乙個完整光纖通訊系統,除光纖、光源和光檢測器外,還需要許多其它光器件,特別是無源器件。

這些器件對光纖通訊系統構成、功能擴充套件或效能提高都是不可缺少的。雖然對各種器件的特性有不同的要求,但普遍要求插入損耗小、反射損耗大、工作溫度範圍寬、效能穩定、壽命長、體積小、**便宜,許多器件還要求便於整合。

光纖大容量數字傳輸目前用同步時分復用(tdm)技術,復用又分為若干等級,因而先後有兩種傳輸體制:準同步(pdh)和同步數字系列(sdh)。pdh早在2023年就實現了標準化,目前還大量使用。

隨光纖通訊技術和網路發展,pdh遇到了許多困難。sdh解決了pdh存在問題,是一種比較完善的傳輸體制,已得到大量應用。該體制不僅適用於光纖通道,也適用於微波和衛星幹線傳輸。

隨著技術進步和社會對資訊需求,數字系統傳輸容量不斷提高,網路管理和控制要求日益重要,寬頻綜合業務數字網和計算機網路迅速發展,迫切需要建立在世界範圍內統一的通訊網路。在這種形勢下,現有pdh許多缺點也逐漸暴露出來,主要有:北美、西歐和亞洲所用三種數字系列互不相容,無世界統一標準光介面,使得國際電信網建立及網路營運、管理和維護十分複雜和困難。

各種復用系列都有其相應的幀結構,使網路設計缺乏靈活性,不能適應電信網路不斷擴大、技術不斷更新的要求。由於低速率訊號插入到高速率訊號,或從高速率訊號分出,都必須逐級進行,不能直接分插,因而復接/分接裝置結構複雜,上下話路**昂貴。與pdh相比,sdh有下列特點:

sdh用世界上統一標準傳輸速率等級。sdh各網路單元光介面有嚴格標準規範。sdh幀結構中,豐富開銷位元用於網路執行、維護和管理,便於實現效能監測、故障檢測和定位、故障報告等管理功能。

用數字同步復用技術,最小復用單位為位元組,不必進行碼速調整,簡化了復接分接的實現裝置,由低速訊號復接成高速訊號,或從高速訊號分出低速訊號,不必逐級進行。用數字交叉連線裝置dxc可對各種埠速率進行可控連線配置,對網路資源進行自動排程和管理,既提高了資源利用率,又增強了網路抗毀性和可靠性。sdh用dxc後,大大提高網路靈活性及對各種業務量變化適應能力,使現代通訊網路提高到乙個嶄新的水平。

光纖光柵是很有吸引力全光纖器件,用途廣,可作光濾波器、光分插復用器和色散補償器。對全光纖器件,主要優點:插入損耗低,易與光纖耦合,對偏振不敏感,溫度係數低,封裝簡單,成本較低。

光孤子是經光纖長距離傳輸後,其幅度和寬度都不變的超短光脈衝。光孤子形成是光纖群速色散和非線性效應相互平衡的結果。用光孤子作為載體的通訊方式稱為光孤子通訊。

光孤子通訊傳輸距離可達上萬公里,甚至幾萬公里,目前還處於試驗階段。

以上即為我對本學期光纖通訊課程本學期的學習心得總結。如今是大資料時代,對光纖通訊的要求也不斷提高,比如:充分利用通訊頻寬,超長距離超大容量通訊,全光光通訊等技術需要進一步提高。

光纖通訊技術

光電檢測系統設計 基於干涉法測微小形變 課程名稱 光電檢測系統設計 系部 光電技術學院 專業班級 電子科學與技術111 編組 第四組 姓名學號 柯地 2011031018 羅東 2011031020 張勇 2011031021 指導教師 朱海東 完成時間 2015年12月19日 一 干涉法測物體微小...

光纖通訊複習

課程教學的核心內容 本課程的核心內容為 光纖傳輸線理論 光源和光調製 光檢測器與光接收機 光纖通訊系統四大部分。要求掌握光電子技術與光纖通訊有關的基本概念 基本技術原理 基本分析方法。考試形式 1 選擇題 10 2 20分 2 填空題 10 1 10分 3 名詞解釋 5 4 20分 4 簡答題 4 ...

光纖通訊設計報告

班級 12電子1班 姓名 x 學號 指導老師 廣東水利電力職業技術學院自動化工程系 2014年07月04日 目錄1 實訓任務書 二 設計內容 三 設計所依據檔案 四 課程設計要求 1 系統設計依據 2 設計規模及方案選定 3 系統構成 系統功能描述 系統主要技術指標要求 4 裝置及光纜選型及其主要技...