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1、河南工程学院毕业论文 xxxxx毕业论文光纤通信及其关键技术研究 学生姓名 _ 系（部） _专 业 _指导教师 _ 年 月 日25河南工程学院毕业论文摘 要目前，光纤通信正在向着大容量、高速率、长距离方向迅猛发展，其技术的主要发展趋势充分体现在系统高速化、网络化，光线长波长化，光缆纤芯高密度化和光器件高度集成化等方面。为了能全面、系统地了解现代光纤通信系统的特点、关键技术的原理及其应用，以及光纤通信在21世纪的发展趋势，我选写了本文。本文力求由浅入深，循序渐进，基本概念和基本原理准确清晰，论证简明扼要，避免繁琐的推理，着重论述结论，注重将基本原理和实际应用有机地结合起来，并且特别注意以形象、直
2、观的图标形式来配合文字的叙述，能使人抓住技术关键并全面理解本文内容。本文主要介绍了光纤通信的基本特点与应用，其中主要介绍了SDH技术的原理与应用，并且简单介绍了几种现代光纤通信技术及光纤通信技术的发展趋势。关键词：光纤通信 SDH技术 DWDM技术Abstract At present, optical fiber communications are in a high-capacity, high-speed, long-range direction of rapid development, its technical development trend of the main ful
3、ly reflected in the high-speed systems, network-based, long wavelength of light, high-density core of the fiber optic cable and optical devices highly integrated Of, and so on. In order to provide a comprehensive, systematic understanding of modern optical fiber communication systems to the characte
4、ristics of the principle of key technology and its applications, and optical fiber communications in the 21st century, the development trend, I wrote a paper election. This paper seeks to easy-to-digest, step by step, the basic concepts and basic principles of accuracy clear, concise proof, to avoid
5、 the complicated reasoning, focused on the conclusion will focus on basic principles and practical application of organic integration, with special attention to the image, intuitive map Standard form to cope with the narrative text, people can seize the key technology and comprehensive understanding
6、 of this content. This paper describes the optical fiber communication and application of the basic characteristics, mainly on SDH technology and application of the principle, and a brief introduction of several modern optical fiber communication technology and communication technology trends. Key w
7、ords: Optical fiber communications SDH technology DWDM technology目 录引 言1第一章 概述2第一节 光纤通信的基本概念2一、光纤通信的定义2二、光纤通信发展过程2第二节 光纤通信的特点与应用3一、光纤通信的特点3二、光纤通信的应用4第三节 光纤通信系统的构成及分类5一、光纤通信系统的基本构成5二、光纤通信系统分类5第二章 光纤通信SDH技术8第一节 SDH的产生和基本概念8一、PDH存在的主要问题8二、SDH的产生9三、SDH的概念9四、网络节点接口9第二节 SDH的速率与帧结构10一、SDH的速率10二、SDH的帧结构10三、
8、SDH的特点12四、SDH应用的若干问题13第三节 映射原理与同步复用14一、基本复用映射结构14二、基本复用映射步骤15三、映射方法16四、复用方法16五、指针18第四节 SDH开销18第五节 SDH 网元19一、终端复用器（TM）19二、分插复用器（ADM）19三、数字交叉连接设备（DXC）19四、再生中继器（REG）20第六节 SDH自愈网20一、自愈网的概念20二、线路保护倒换20三、ADM自愈环保护20四、DXC网形网保护20第七节 SDH网同步21一、SDH网同步结构和同步方式21二、SDH网元的定时22第三章 现代光纤通信技术简介23第一节 DWDM技术23一、DWDM概述23二
9、、DWDM系统结构24第二节 光纤通信新技术26一、相干光通信26二、超长波长光纤通信26三、光集成技术27四、光孤子通信27结 语28参考文献29致 谢30I引 言自从1996年英籍华人高锟提出光纤通信的概念以来，光纤通信的发展速度之快实为通信史上所罕见。特别是经历近30多年的研究开发，光纤通信已成为信息高速公路的传输平台。目前，光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式，已经遍及世界各地，成为现代通信网的主要支柱。但光纤通信的发展势头方兴未艾，各种新兴的技术层出不穷。为了使人能全面、系统地了解现代光纤通信系统的特点、关键技术的原理及其应用，以及光纤通信在21世纪的发展趋势，本文由浅入深、
10、准确清晰地描述了光纤通信的基本概念和基本原理，其中的论证简明扼要，避免了繁琐的推理，着重地论述了结论，注重将基本原理和实际应用有机地结合起来，并且特别注意以形象、直观的图标形式来配合文字的叙述，能使人抓住技术关键并全面理解本文内容。本文内容主要是写光纤通信及其关键技术的研究，共分三章。第一章主要介绍了光纤通信的基本概念、特点与应用，以及系统的构成与分类。第二章主要介绍了光纤通信SDH技术中SDH的产生和基本概念、SDH的速率与帧结构、映射原理与同步复用、SDH开销、SDH网元、SDH自愈网以及SDH网同步。第三章主要介绍了现代光纤通信技术的DWDM技术并简单介绍了光纤通信的相干光通信、超波超长
11、光纤通信、光集成技术以及光孤子通信等新技术。由于本人的水平有限，文中难免有错误或不足之处，恳请老师提出恳切的意见。 第一章 概述第一节 光纤通信的基本概念一、光纤通信的定义光纤通信是以光波作为传输信息的载波、以光纤作为传输介质的一种通信。图1给出了光纤通信的简单示意图。其中，用户通过电缆或双绞线与发送端和接收端相联，发送端将用户输入的信息（语音、文字、图形、图像等）经过处理后调制在光波上，然后入射到光纤内传送到接收端，接收端对收到的光波进行处理，还原出发送用户的信息输送给接收用户。二、光纤通信发展过程了解光纤通信的发展过程，可以帮助我们初步了解光纤通信的关键技术及其主要指标，为以后的深入学习打
12、下基础。大体说来，光纤通信的发展经历了以下三个阶段：1、20世纪70年代的起步阶段这个阶段是光纤通信能否问世的决定性阶段。这个阶段的主要工作是：（1）研制出低损耗光纤1970年，美国康宁公司率先制成20dB/km损耗的光纤。1972年，美国康宁公司制成4dBkm损耗的光纤。1973年，美国贝尔实验室制成1dB/km损耗的光纤。1976年，日本电报电话公司和富士通公司制成0.5dB/km低损耗的光纤。1979年，日本电报电话公司和富士通公司制成0.2dB/km低损耗的光纤。现在，光纤损耗已低于0.4dB/km（1.31um波长窗口）和0.2dB/km（1.55um波长窗口）。（2）研制出小型高效
13、的光源和低噪声的光检测器件这一时期，各种新型长寿命的半导体激光器件（LD）和光检测器件（PD）陆续研制成功。（3） 研制出光纤通信实验系统19761979年，美国、日本相继进行了0.85u m波长、速率为几十Mb/s的多模光纤通信系统的现场试验。2、20世纪80年代进入商用阶段这一阶段，发达国家已在长途通信网中广泛采用光纤通信方式，并大力发展洲际海底光缆通信。如横跨太平洋的海底光缆，横跨大西洋的海底光缆等。在此阶段，光纤从多模发展到单模，工作波长从0.85u m发展到1.31u m和1.55u m，通信速率达到几百Mb/s。我国于1987年前在市话中继线路上应用光纤通信，1987年开始在长途干
14、线上应用光纤通信。铺设了多条省内二级光缆干线，连通省内一些城市。从1988年起，我国的光纤通信系统有多模向单模发展。3、20世纪90年代进入提高阶段这一阶段，许多国家为满足迅速增长的带宽需求，一方面继续铺设更多的光缆。如1994年10月世界最长的海底光缆（全长1.89万公里，连接东南亚、中东和西欧的13个国家）在新加坡正式启用。另一方面，一些国家还不断努力研究开发新器件、新技术，用来提高光纤的信息运载量。1993年和1995年先后实现2.5Gb/s和10Gb/s的单波长光纤通信系统，随后推出的密集波分复用技术可使光纤传输速率提高到几百个Gb/s。20世纪90年代也是我国光纤通信大发展的时期。1998年12月，贯穿全国的“八纵八横”光纤干线骨干通信网建成，网络覆盖全国省会以上城市和70的地市，全国长途光缆达到20万公里。至此，我国初步形成以光缆为主、卫星和数字微波为辅的长途骨干网络，我国电信网的技术装备水平进入世界先进行列，综合通信能力发生了质的飞跃，为国家的信息化建设提供了坚实的网络基础1。第二节 光纤通信的特点与应用一、光纤通
