什么是光通信技术

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第一篇:什么是光通信技术

什么是光通信技术 光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。因此,它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。

光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光,它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信;按传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信(也叫大气光通信)。常用的光通信有:

大气激光通信。信息以激光束为载波,沿大气传播。它不需要敷设线路,设备较轻,便于机动,保密性好,传输信息量大,可传输声音、数据、图像等信息。大气激光通信易受气候和外界环境的影响,一般用作河湖山谷、沙漠地区及海岛间的视距通信。

光纤通信。是一种有线通信,光波沿光导纤维传输。光源可以是激光器(又称半导体激光二极管),也可以是发光二极管。光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好,可用于大容量国防干线通信和野战通信等。

蓝绿光通信。是一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光,在海水中传输信息的通信方式,是目前较好的一种水下通信手段。

红外线通信。是利用红外线(波长 300 ~ 0.76 微米)传输信息的通信方式。可传输语言、文字、数据、图像等信息,适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好,设备结构简单,体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。

紫外线通信。是利用紫外线(波长 0.39 ~ 60 × 10 微米)传输信息的通信方式。其基本原理与红外线通信相似,与红外线通信同属非激光通信。

因为激光是一种方向性极强的相干光,沿光纤传输是目前最理想的恒参信道。从发展的观点看,激光通信特别是光纤通信将被广泛采用。mvt_lotte 发表于 2009-4-29 09:55:00

第二篇:《光通信原理与技术》课程设计心得体会

光通信原理与技术课程设计心得体会

《光通信原理与技术》是我们的一门主要专业课,因此学好这门课很有必要。这学期的这门课程安排了课程设计这一环节,使得我们真真正正地将理论与实践结合起来。通过此次课程设计,使我们更加扎实的掌握了有关光通信原理与技术方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查,我们小组最终找出了原因所在,这也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践是检验真理的唯一标准。这与我们之前经常做的验证性的物理实验不同,通过亲自动手操作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。在设计中我们遇到了很多问题,但在老师的悉心指导和小组的成员的团结协作下,终于将问题逐一解决。但在这一过程中,也暴露出我们存在很多的不足之处,除了专业知识掌握不牢、经验欠缺之外,另一个主要问题在于小组成员之间缺乏交流与沟通,导致成员之间在团队合作一环节表现的不是很完美,实验开始后,尤其是在验证结束后进行设计这一环节,小组成员有些我行我素,缺少沟通,过分相信自己的个人实力,缺乏团队意识,在起初有人已经提出方案之时,仍存在自己一意孤行不予理睬,忘记了这是一次团队合作,可能是之前很少进行过类似的活动。但从这次实验中,从这一点上,我们也确实发现了团队协作的重要性,学习中也好,现实生活中也好,很多事情都是要有合作的,人多力量大,不仅仅体现在数量上,质量上同样适用。

在今后的发展和学习实践过程中,我们会不懈努力,不断提高自己,无论何时遇到问题不能退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能获得成功,才能在今后的道路上劈荆斩棘。

第三篇:光通信导论感想

光纤通信

经过这几节课的学习,我对光科专业又有了新的认识。我们的专业有光学/光电仪器、光子学技术、信息光学技术、光学技术及工程这几个方向。可以说光科专业是一个很有前景的专业。

提起光通信,就不得不讲到我们的华人科学家高锟。1966年英籍华人高锟发表论文提出用石英制作玻璃丝(光纤),其损耗可达20dB/km,可实现大容量的光纤通信。当时,世界上只有少数人相信,如英国的标准电信实验室、美国的Corning玻璃公司,Bell实验室等领导。2009年高锟因发明光纤获得诺贝尔奖。1970年,Corning公司研制出损失低达20dB/km,长约30 m的石英光纤,据说花费了3000千万美元。1976年Bell实验室在华盛顿亚特兰大建立了一条实验线路,传输速率仅45Mb/s,只能传输数百路电话,而用中同轴电缆可传输1800路电话。因为当时尚无通信用的激光器,而是用发光二极管(LED)做光纤通信的光源,所以速率很低。1984年左右,通信用的半导体激光器研制成功,光纤通信的速率达到144Mb/s,可传输1920路电话。1992年一根光纤传输速率达到2.5Gb/s,相当3万余路电话。1996年,各种波长的激光器研制成功,可实现多波长多通道的光纤通信,即所谓“波分复用”(WDM)技术,也就是在1根光纤内,传输多个不同波长的光信号。于是光纤通信的传输容量倍增。在2000年,利用WDM技术,一根光纤光纤传输速率达到640Gb/s。至此光纤的发明引发了通信技术的一场革命!光纤通信的应用领域是很广泛的,主要用于市话中继线,光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法;用于全球通信网、各国的公共电信网(如中国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线);它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV)系统,用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。

目前通信设备做的好的公司有很多,比如华为、爱立信、思科、诺西、中兴。中国和美国处在一种很特别的关系,既有合作又有竞争。作为一个非常爱国的好青年,我是不会去思科的。而相比于爱立信,华为处于上升阶段。

华为公司2007年合同销售额160亿美元,其中海外销售额115亿美元,并且是当年中国国内电子行业营利和纳税第一。截至到2008年底,华为在国际市场上覆盖100多个国家和地区,全球排名前50名的电信运营商中,已有45家使用华为的产品和服务。华为的产品和解决方案已经应用于全球170多个国家,服务全球运营商50强中的45家及全球1/3的人口。2014年《财富》世界500强中华为排行全球第285位,与上年相比上升三十位。2014年上半经营业绩,数据显示,今年上半年,华为实现销售收入1358亿元人民币,同比增长19%;营业利润率18.3%。所以如果能去华为工作的话,那还是非常不错的。

如果可以的话,我大

三、大四也许会在滑铁卢大学完成,这对我来说是一个挑战也是一个机会,但愿能如我所愿吧。

第四篇:光导纤维与光通信

摘要:在今日,社会上充斥的各种信息,在世界范围内迅速传播。人们可以在互联网上方便快捷查阅任何想要的资料、可以足不出户就了解世界各地的最新时事、可以欣赏高清晰电视转播节目、可以与千里之外的友人通话。这些改变着人类生活的一切,要归功于英籍华裔科学家高锟发明的“光导纤维”,即“光纤”。被誉为“光纤之父”的高锟,用他的发明为人类连通了信息时代。诺贝尔奖评委会这样描述说:“光流动在细小如线的玻璃丝中,它携带着各种信息数据传递向每一个方向,文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”

关键词:光导纤维、光纤通信、原理

光导纤维和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯——在多模光纤中,芯的直径是15mm~50mm,大致与人的头发的粗细相当;在单模光纤中,芯的直径为8mm~10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套,以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层(如图1所示)。当然,发展至今日,光纤不再局限与石英玻璃,按照制造光纤所用的材料分类,有石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。

光纤自身不能发光,但光线可以传光。先来看这样一个实验:用一只盛满水的器皿,让水从器皿的侧孔中流出,这是投射在水中的光也随着水流传导出来。这是英国皇家学会的约翰•丁达尔向英国皇家学会演示的一个著名的实验,首次科学的阐述了光在透明柱体中通过多次全反射向前传播的现象。

要想仔细了解光纤传光原理,就要先了解一些几何光学的知识。几何光学是研究光在均匀介质中的传播特性,通常采用直线来描述,它是研究光在介质中传播的基础光学理论。几何光学理论的四大基本定律为,分别为——光的直线传播定律、光的独立传播定律、光的反射定律、光的折射定律。

全反射是一种特殊的折射现象,当光线从一种介质1射向另一种介质2时,本来应该有一部分光进入介质2,称为折射光,另一部分光反射回介质1,称为反射光。但当介质1的折射率大于介质2的折射率,既光从光密介质射向光疏介质时,折射角是大于入射角的,所以当增大入射角,折射角也增大,但折射角先增大到90度,此时(入射角叫临界角)折射光消失,只剩下反射光,称为全反射现象(如图2所示)。

公式为n=sin90`/sinc=1/sincsinc=1/n(c为临界角)

光导纤维传光利用的就是全反射的道理,光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质,光从中心传播时遇到光纤弯曲处,会发生全反射现象,而保证光线不会泄漏到光纤外。光在均匀透明的,即使是弯曲的玻璃棒的光滑内壁上,借助于接连不断地全反射,可以从一端传导到另一端(如图3所示)。当棒的截面直径很小,甚至到数微米数量级,传导的效果也不变,这种导光的细玻璃丝称光学纤维。光在纤维中的传导有专门的波导理论来论述,但是也不妨用光的全反射来作一般的解释。

设想一根放大了的光学纤维的一段断面(如图4所示),它的内芯的折射率为ng,外皮层的折射率为nb,并且nbnb,所以当在分界面上的入射角全反射大于全反射时就产生全反射,也就是只要光线在A端的入射角不大于光线在玻璃芯内就能连续不断地产生全反射,从而由纤维的A端传导到另一端。人们通常称nαsinic为光学纤维的数值孔径。

如果玻璃纤维弯曲得很厉害,以致于某些光线在弯曲处在芯与外皮层的分界面上的入射角小于临界角,则相应的光线会透过分界面,由外皮层漏掉。不过,只要弯曲的曲率半径比纤维的截面半径大10倍以上,则所述的漏光并不严重。所以,一般弯曲的光学纤维,只要它的玻璃芯的透明度高、均匀,并且芯与外皮层之间的分界面光滑,就是一根好的光导管。

光纤主要分以下两大类——传输点模数类和折射率分布类。第一,传输点模数类,分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。第二,折射率分布类,光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小,在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线(如图5所示)。

光纤最大的应用便是光纤通信。光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,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。光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。光源是光波产生的根源;光纤是传输光波的导体;光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤;光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理(如图6所示)。

光纤通信系统的主要优点有——第一,传输频带宽,通信容量大;第二,线路损耗低,传输距离远;第三,抗干扰能力强,应用范围广;第四,线径细,重量轻;第五,抗化学腐蚀能力强;第六,光纤制造资源丰富。正是这些优势,使光纤通信技术从光通信中脱颖而出,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。

对于未来光纤及光纤通信的研究与发展,我想主要在于以下几个方面——第一,是对于光纤通信更长距离传输以及更大容量传输的研究;第二,是对于新型光导纤维的研究与开发,以期在节约成本和提高性能或特色性能方面得到提高;第三,是对于光纤通信范围进一步扩大化以及对其他一些通信的取代方面的研究。另外,目前塑料光纤的研究还不成熟,但塑料光纤又在某些方面有着很大优势,所以塑料光纤技术的成熟化应该也是未来的一大研究方向。

在整个历史长河中看光纤通信的发展,我觉得这实在是一个伟大的创举。光纤通信曾是一大研究热点,但到了19世纪60年代,许多科学家因为在诸多研究后,发现玻璃纤维的衰减损耗仍在每公里1000分贝以上,而放弃了光纤通信的研究;而高锟博士在英国标准电信实验室作了大量研究,在此基础上,提出大胆设想,只要能设法降低玻璃纤维的杂质,解决好玻璃纯度和成分等问题,就有可能是光线的损耗从每公里100分贝将得到20分贝。1966年,在高锟发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文后,有人称之为匪夷所思,也有人对此大加褒扬,在争论中,高锟的设想逐步变成现实。这给了我三点启示:第一,所有的科学事实都是建立在实验的基础上,只有亲自作了大量的实验,才有足够的数据,只有有了足够的数据,才能做出归纳总结,由此,才可能有所发现;第二,在科学的探道路上,没有平坦之途,我们必须敢于大胆地猜想假设并提出自己的想法,来接受大家的质疑与真理的检验,并且在这个设想之上,不断地探索与研究来为自己的设想提供科学的依据甚至将设想变为现实;第三,不要被眼前的现象所迷惑,或是被公认的理论所局限,要善于提出疑问,要善于自我思考,要善于换个角度思考问题,善于发现公众所没有注意到的细微之处,并据此实现突破。

参考资料:

1.百度文库《光通信从了解到精通(光纤及光无源器件)》

网址:

2.论文《塑料光纤传光原理》

作者:江源/刘玉庆时间:2007-11-24 12:46:00来源:论文天下论文网

网址:

3.《光纤通信原理技术》

4.百度百科《全反射》

网址:

5.《光纤光缆和通信电缆的技能发展与思考》光纤在线编辑部 2011-03-26 17:12:25网址:http://baike.baidu.com/view/45238.htm

第五篇:光通信复习总结

1月6日下午

考试类型

简答 计算(带宽 信息量)分析(给原理图 讲解过程)论述

1.什么是信息,怎样度量。

答:信息是消息中某些有意义的内容的反映,它能触发大脑产生认知性的思维活动。也可以说,信息是指消息中所包含的有意义的内容信息是实物存在状态和方式的反映。

2.什么是信息通道

答:信道是信号传输的通道狭义而言可以是金属线、光导纤维、大气、水体,广义而言,也可以包括信号经过的所有设备和系统。

3.什么是通信,什么是通信系统

答:通信时指不同单元之间交换和传递消息的活动过程。通信的本质是传递信息。通信系统是传递消息所需的一切设备的总和。根据信道中所传输的信号形式,通信系统可区分为模拟通信系统和数字通信系统。

4.什么是载波

5.什么是调制,调剂技术分为哪几类

6.解调(了解)

7.传输技术有哪几类:并行,串行,同步,异步

8.点对点链路

9.什么是交换,交换有哪4类

10.光开关,光开关技术有哪几类

11.数字系统:取样定理及其推到、香农公式,量化

12.光纤通信:光纤特点,光纤、LD、LED、EDFA、DWDM、基本技术

13.光的有源器件:激光器,LED的特性(看图说明)

14.温度、波长漂移

15.探测器、光源、传输、光开关的分类和工作原理

16.开放题:对传输有哪些方式,个人对4G的看法

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