光纤通信的端口和优缺点

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1、一：通信的发展早期烽火台通信，至17世纪中叶，人们发明了望远镜，它使得人们可以看得更远了。 到1791年，法国人发明了灯信号，此后灯语通信在欧洲风靡一时。直到今天，信号灯、 旗语、望远镜等目视光通信的手段仍在使用，但是这一切还是最原始的光通信，不能算作是真正的光通信。1880年，美国电话发明家贝尔就已经研究并成功地发送与接收了光电话o 1881年，贝 尔宣读了一篇题为关于利用光线进行声音的产生与复制的论文，报导了他的光电话装置。1930年至1932年间，日本在东京的日本电报公司与每日新闻社之间实现了 3.6公里的 光通信，但在大雾大雨天气里效果很差。第二次世界大战期间，光电话发展成为红外线电话

2、， 因为红外线肉眼看不见，更有利于保密。1854 年，英国的廷德尔在英国皇家学会的一次演讲中指出，光线能够沿盛水的弯曲管 道进行反射而传输，并用实验证实了这个想法。1927 年，英国的贝尔德首次利用光全反射现象制成石英纤维可解析图像，并且获得了 两项专利。1951 年，荷兰和英国开始进行柔软纤维镜的研制。1953年，荷兰人范赫尔把一种折射率为1.47的塑料涂在玻璃纤维上，形成比玻璃纤维 芯折射率低的套层，得到了光学绝缘的单根纤维。但由于塑料套层不均匀，光能量损失太大。1960年7月世界上第一台红宝石激光器出现了。1961年9月由中国科学院长春光学精 密机械研究所研制成功中国第一台红宝石激光器。

3、20世纪60年代，有的实验室用氦一一氖气体激光器做了传送电视信号和20路电话的 实验。也有的公司制成了语言信道试验性通信系统，最大传输距离为600米。到80年代初 激光通信已进入应用发展阶段。1966 年英籍华人高锟博士首次明确提出利用光导纤维进行激光通信的设想，并为此获 得了 1979年5月由瑞士国王颁发的国际伊利申通信奖金。1968 年，日本两家公司联合宣布研制成了一种新型无套层光纤，它能聚集和成像，称 作聚焦纤维。同期，美国宣布制成液体纤维，它是利用石英毛细管充以高透明液构成的。这 两种光纤的光耗损很难降低，所以实用价值不大。1970年美国康宁公司用高纯石英生产出世界上第一根耗损率为每公

4、里20分贝的套层光 纤，开创了光纤通信的新篇章，使通信光纤研究跃进了一大步。一根光纤可以传输 150 万 路电话和 2 万套电视。1976 年日本在大孤附近的奈良县开始筹建世界上第一个完全用光缆实现光通信的实验 区，到1978年7月已拥有300个用户。（实际上光通信系统使用的不是单根光导纤维，而 是由许多光纤维聚集在一起组成的光缆。一根直径为1厘米的光缆，里面有近百根光导纤维。 光缆和电缆一样可以架在空中，埋入地下，也可以铺设在海底，它的出现使激光通信进入实 际应用阶段。）1970 年激光器和低损耗光纤这两项关键技术的重大突破，使光纤通信开始从理想变成 可能，这立即引起了各国电信科技人员的重视

5、，他们竞相进行研究和实验。1974 年美国贝 尔研究所发明了低损耗光纤制作法一一CVD法（汽相沉积法），使光纤损耗降低到1分贝/ 公里；1977年，贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时（实 用中10年左右）的半导体激光器，从而有了真正实用的激光器。1977年，世界上第一条光 纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mb/So进入实用阶段以后，光纤通信的应用发展极为迅速，应用的光纤通信系统已经多次更新 换代。70年代的光纤通信系统主要是用多模光纤，应用光纤的短波长（850纳米）波段，。 80年代以后逐渐改用长波长（1310纳米），光纤逐渐采用单模光纤，到90年代初，

6、通信 容量扩大了 50倍，达到2.5Gb/So进入90年代以后，传输波长又从1310纳米转向更长 的1550纳米波长，并且开始使用光纤放大器、波分复用WDM）技术等新技术。通信容量 和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线，成为通信线路的骨 干。1996 1997 1995 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2(:07 2O0fi 2009佯Y-其岡十冃本亠中国-*- K他二：光纤通信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。

7、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。光纤通信原理I出肘射纤芯 (nl)nl血；-于-祈討淫311鱼乓祈封区nl 二土甘利二全反封表坯g兰包层112光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然

8、后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光 纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息三：光纤通信结构该系统是以光纤为传输介质，以光为载波信号传递信息的通信系统，应用的光波 波长为1.01.pm靘，整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。四：未来发展FTTH （光纤到家庭）是光纤通信进一步发展的方向，它被公认为理想的宽带接入网。 目前，所谓宽带业务，大多是 500kbps 的影视节目。运营商为了充分利用铜线资源，采用 ADSL技术就可提供，这使FTTH成为接入网主流的时间有所推迟。不久的将来，在HDTV 普及的情况下

9、，ADSL不能满足要求，而先进的ADSL2+也许可满足IchHDTV/户。如果 4chHDTV/户采用FTTH比较合理。在双向业务广泛应用的情况下，上下行不对称的ADSL 难以对应。目前，发达国家FTTH建设普遍开展，日本、韩国和美国比较发达，采用各种无 源光网PON和以太网技术。中国的运营商和房地产开发商已对FTTH进行了试点。近来出 现了所谓的网络电视(IPTV)，电信运营商提出IPTV的初衷是考虑到有计算机的人少而有 电视机的人多。提出的IPTV是采用专用的机顶盒连接电视机可直接浏览电信网的内容，而 不要计算机。 IPTV 具有常规电视并兼有点播和时移电视的功能，可能会取代常规电视。由

10、于IPTV的发展，影响光纤接入网和FTTH的构建。另外，也产生电信运营商和广播运营商 的利益冲突。尽管有限制发牌照政策以保护广播运营商，但大势所趋，不可阻挡。实际上， 许多广播运营商也开始改造其广播网为数字双向，也具备了发展IPTV的功能。五：光纤分类1、光纤分类光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为50或62.5pm, 包层外径125pm,表示为50/125pm或62.5/125pm。单模光纤的纤芯直径为8.3pm,包 层外径125pm，表示为8.3/125pm。光纤的工作波长有短波850nm、长波1310nm和1550nm。光纤损耗一般是随波长增加而减小，850nm

11、的损耗一般为2.5dB/km,1.31pm的损耗一般为0.35dB/km, 1.55pm 的损耗一般为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗，波长1.65pm以上的损耗趋向加大。由 于OH-(水峰)的吸收作用，9001300nm和134Onm1520nm范围内都有损耗高峰， 这两个范围未能充分利用。2、多模光缆多模光纤(Multi Mode Fiber)芯较粗(50或62.5pm),可传多种模式的光。但其模 间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。因此，多 模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。3、单模光缆单模光纤(Single Mode Fiber)：中心纤

12、芯很细(芯径一般为9或10pm),只能传一种模 式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这 样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。另外还有长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种； 后来发现在1310 nm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1310 nm 正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1310nm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工 作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1310nm常规单模光纤的主要参数 是由国际电信联盟ITU T在G652建议中确定的，因此这种

13、光纤又称G652光纤。六 通信端口常用的有850nm, 1310nm, 1550nm三种，其中850nm为多模窗口，另外两种为单 模窗口，每个窗口的色散系数都是不一样的。光纤通信系统发展初期，采用的G. 651光纤仅解决了 “衰减”问题，其传输距离短、 速率低、容量小。发展中期采用了 G. 652光纤。G. 652光纤在1 310 nm波段上具有零 色散(高带宽)、低衰减特点，解决了 “带宽”问题。但在1 550 nm波段色散大约为18 ps/（nm. km）,限制了其在1 550 nm波段传输宽带和传输距离。后来又研究开发出了在1 550 nm波长上兼有最低衰减和最大宽带的G. 653光纤；

14、开发了衰减极小的G. 654光纤。G. 654 光纤是一种截止波长大于1 310 nm、专门用于1 550 nm波段（衰减最小窗口）的海底光纤通 信系统用光纤。随着光纤通信技术的发展,在适应超高速、大容量、长距离传进网络的发展 需要方面已不能满足要求,开发新型光纤已成为开发下一代网络的重要组成部分。由于光纤 制造技术日趋完善,再加上器件和系统的飞速发展带来了光纤技术的发展,新开发出了满足 高速率、大容量、远距离光纤通信的新型光纤，即非零色散光纤（G. 655光纤）。2 餓止義怏二常光纤 K.6 - 93 p J 27frr色敞付段光斜就if波F付冈比纤|If卞伽 换删(L653(i.654G6

15、557-8.31Q5_h 1176 J1 53011480 辯逗数HlOnm(dBItm11 550iun0.35*0*410.20-0,2R(JJ9-0250.15 0.190.19-内丄戈15 _tps nm kjn 1203.51 20g絆盘肝闻（以X；5nin半径松 绕恥瞌注1 550nm不劃蛍0.5光纤的传输损耗和波长关系如下图所示:0-LJ85015301625 1675出#f工TT垃分枚他由于LED光源价格较低，850nm、130Onm波长搭配多模光缆就成为组建小型网络的|应口1260 U6O 1460首选，而激光光源1310nm、1550nm的波长和单模光缆可以构成大型网络的基础，如果单模光缆可用窗口较多的话，波分复用技术（MDM）就会在一芯光纤上多波长光信号同时传 输实现超高速率的传输效果，这样可以最大限度的发挥单模光缆的潜力。在2芯电话线上通 过ADSL猫实现电话和网络同时使用，是因为语音和数据使用的不同的频率，波分复用技 术(MDM)技术原理和ADSL技术相类似，此技术一般应用于带宽要求较高的主干网等位置。在智能建筑的应用中，光缆往往以能支持近距离的多模为主，例如多模光缆