光纤通信知识点

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1、光纤通信优点 光纤通信之所以受到人们的极大重视,这是因为和其它通信手段相比,具有无以伦比的优越性。 1、通信容量大 从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量之大就更加惊人了。 2、中继距离长 由于光纤具有极低的衰耗系数(目前商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下),若配以适当的光发

2、送与光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆(1.5km)、微波(50km)等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。据报导,用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。此外,已在进行的光孤子通信试验,已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此,在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。 3、保密性能好 光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上没有光“泄露”出去,因此其保密性能极好。 4、适应能力强 适应能力强是指,不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀,可挠性强(弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响)等

3、。 5、体积小、重量轻、便于施工维护 光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底和架空。 6、原材料来源丰富,潜在价格低廉 制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子,而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的。光纤的重量轻,光缆的重要比电缆轻得多,例如18管同轴电缆1m的重量为11kg,而同等容量的光缆1m重只有90g,这对于在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信更具有重要意义。还有,光纤柔软可挠,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。光纤除具有以上突出的优点外,还具有耐腐蚀力强、抗核幅射、能源消耗小等优点。其缺点是质地脆、机械强度低,连接比较困难

4、,分路、耦合不方便,弯曲半径不宜太小等。这些缺点在技术上都是可以克服的,它不影响光纤通信的实用。目前正处于100G至400G过渡阶段我国在传输链路方面,2013年最大段落容量达12T,100G开始大规模部署并成为骨干网主导,预计到2017年最大段落容量将达40T,400G将迎来大需求。新疆G.654.E陆用试验,提供了为400Gbit/s高速大容量光纤通信2014年单模光纤超大容量光传输再次刷新全国纪录,一根光纤可容纳24亿人同时通话,而大小仅相当于一根头发丝。武汉邮电科学研究院烽火科技集团首次在一根普通单模光纤上实现了100.23Tb/s传输80公里的超大容量光传输,相当于12亿对人(即24

5、亿人)在一根光纤上同时通话或1秒钟传输4000部25G大小、分辨率为1080P的蓝光超清电影,再次刷新我国光传输最高纪录。2016年6月建成海底光缆将美国和日本相连,这一光缆系统的传输速率比电缆调制解调器快1000万倍。2016年跨太平洋的光缆系统建成并于6月30日启用:全长约9000公里,带宽高达60Tbps,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。光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段。光纤通讯的特点是通讯容量大,比电通讯容量大千万倍,在两根光纤上可以传递万路电话,或上千路电视;保密性能好,抗干扰性很强。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

6、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。从它们只是讲的角度不同,光纤通讯主要讲的手段,光纤通信说的是技术方面的东西。加州大学圣地亚哥分校的研究人员打破了无中继器情况下光信号传播距离的障碍,在仅使用标准放大器的情况下,使得信息在光纤中的传输距离突破了12000公里(近7500英里)!在光纤中,传输信息通过多种沟通渠道传输

7、从而产生不同的频率带,而利用“频率梳”使光流信息的变化频率同步,即所谓的光纤传播“光载波”(“optical carriers”),这样就可以提前补偿同一光纤中多个通信通道间的串扰,同时还能够确保传输通道间的串扰可见。概述:光纤通信与其他形式通信的主要区别有两点:一是载波频率很高;二是用光纤作为传输介质,因此其优点十分明显。而缺点由于材料原因在施工和供电方面确有不足。本文详细讲解光纤通信的优缺点!利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光光纤通信。光纤通信的特点:一、通信容量大、传输距离远,信道带宽极宽;

8、 随着信息化时代的飞速发展,人们对通信的依赖程度越来越高,对通信系统运载信息能力的要求也日趋增强。有线通信从明线发展到电缆,无线通信从短波发展到微波和毫米波,都试图通过提高载波频率来提高信道容量。而光纤通信中的光波是迄今为止使用频率最高的载波,其传输容量无疑是最高的。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。限于器件等技术因素的制约,目前光纤通信应有的通信能力并没有完全发挥出来。例如,理论上一根光纤可以同时传输近1 00亿路电话和1 000万路电视节目,而实际情况为每对光纤仅仅传输48万多路电话信号。在实际应用中,常将组合光纤数不

9、等的光缆与一些新技术(如密集波分复用技术等)相结合,其传输容量可以满足任何条件下信息传输的需要。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1.55m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。 二、信号干扰小、保密性能好; 干扰是影响通信质量的重要原因。通信系统的干扰源很多,有天然干扰源,如雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等;有工业干扰源,如电动机和高压电力线;还有无线通信的相互干扰等。干扰对通信系统的影响是通过干扰信号频谱落在通信系统工作频谱范围内产生的。为了降低干扰的影响,人们采取了数字通

10、信、差错控制编码等措施,、但并不能完全消除干扰对通信指标的劣化。而光纤中传输的光信号特定的频率范围,使它不易受各种电磁干扰的影响。同时光纤是由高纯度的二氧化硅材料制成的,不导电,也无电感效应,所以光纤通信系统可以从根本上解决多年来困扰人们的干扰问题。 保密性好是对通信系统的又一重要要求。保密要求已从国家政治、军事、经济情报等领域扩展到企业经济、技术乃至个人通信领域。对信息的窃取通常有三个途径:一是直接接人式窃听;二是窃听计算机和终端设备辐射的电磁场;三是窃听电缆源辐射的电磁场。对于第一种窃听可以采取保密口令、信息加密等技术进行处理;对于第二种窃听可以采取加强电磁屏蔽措施,但电缆系统的完全屏蔽通

11、常是比较困难的。现代侦听技术已能做到在离同轴电缆几千米的地方窃听电缆中传输的信号。但光波在光纤中传输不易泄漏出来,难以用传统的方法窃听其中的信息,同时它也不会干扰其他通信设备的正常工作。三、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。 四、光纤尺寸小、重量轻,便于铺设和运输; 五、材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 光纤的主要原材料是来源丰富的二氧化硅。据测量,从上海至北京敷设一条电缆线路需要用铜800t,铅300to如果用光纤代替铜、铅等有色金属,在保持同样的传输容量下,仅需要10kg石英。因此,光纤通信技术的推广将节约大量的有色金属材

12、料,具有合理使用地球资源的意义。六、无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。 七、光缆适应性强,寿命长。 光纤通信的缺点:一、质地脆,机械强度差。 二、光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 三、分路、耦合不灵活。 四、光纤光缆的弯曲半径不能过小(20cm) 五、有供电困难问题。六、光纤怕水。1、概述1.1什么是光纤通信光纤通信是以光波为载体,以光导纤维为传输媒质,将信号从一处传输到另一处的一种通信手段。 光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。1.2光缆通信的优点光纤通信与以往的电气通信相比,主要区别在于有很多优点:它传输频带宽、通信容量大;传输损耗低

13、、中继距离长;线径细、重量轻,原料为石英,节省金属材料,有利于资源合理使用;绝缘、抗电磁干扰性能强;还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点,可在特殊环境上使用。1.3光纤通信在电力系统中应用发展电力系统通信网是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。随着通信网络光纤化趋势进程的加速,我国电力专用通信网在很多地区已经基本完成了从主干线到接入网向光纤过渡的过程。目前,电力系统光纤通信承载的业务主要有语音、数据、宽带业务、IP等常规电信业务;电力生产专业业务有保护、安全自动装置和电力市场化所需的宽带数据等。特别是保护和安全自动装置,对光缆的可靠性和安全性提

14、出了更高的要求。可以说,光纤通信已经成为电力系统安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。光纤通信在电力通信中的应用最初是沿用电信部门传统的地埋、管道、架空等方法敷设普通光缆,构成电力光纤通信系统。随着技术的进步,到了上世纪的七、八十年代,一些有别于传统光缆的附加于电力线和加挂于电力杆塔上的光电复合式光缆被开发出来,这些光缆被统称为电力特种光缆。电力系统光纤通信与其它光纤通信系统最大区别之一就是通信光缆的特别性。电力特种光缆受外力破坏的可能性小,可靠性高,虽然其本身造价相对较高,但施工建设成本较低。经过多年的发展,目前电力特殊光缆制造及工程设计已经成熟,特别是OPGW和AD

15、SS技术,在国内电力特殊光缆已经开始大规模的应用,如三峡工程中的长距离主干OPGW光缆线路等。特种光缆依托于电力系统自己的线路资源,避免了在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾和纠葛,有很大的主动权和灵活性。电力系统有强大的电力网,遍布全国的城市和农村,借助于电力线路及杆塔建设光纤通信网是完全可行的。并且可以为发展电网自动化和新型继电保护提供宽频通道。目前,电力系统的城网和农网改造也为电力通信的发展带来了极好的机遇,许多省、地(市)电力局和县电力局都纷纷建设光纤线路,为实现宽带综合业务数字网(B-ISDN)做好充分准备。2、常用电力光缆2.1 GYFTZY非金属阻燃光缆GYFTZY非

16、金属阻燃光缆(一般电力光缆采用层绞式)严格来说不属于我们电力光缆用的特种光缆。但我们电力光缆线路进变电站时,变电站具有强电的场合,同时对防雷性及阻燃型要求很高,所以就需要采用非金属材料、阻燃性好的光缆,所有我们在进变电站段一般会采用GYFTZY非金属阻燃光缆。可能有人会说,我看可以采用ADSS全介质自承式光缆,根据ADSS全介质自承式光缆的使用条件也适用于雷电区,强电区,但相对于GYFTZY非金属阻燃光缆普通光缆,成本要高,性价比不高。我们先通过GYFTZY的字母了解该光缆的性能,GY为通信用室外光缆;F为非金属加强件;T为填充式阻水;Z为阻燃;Y为聚乙烯护套。通过以上知道其技术特点为阻燃护套,

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