光纤通信综述报告

第一篇：光纤通信综述报告

光纤通信综述报告

前言：孙老师，您好！在您给我们从光纤的历史、光纤通信的特点、光纤通信的应用给我们介绍了光纤通信之后，我对光纤通信有了一个更深层次的认识，也引发了我对光纤通信的兴趣，下面就是我结合您给我们讲的知识和我课外了解、收集的材料写的关于光纤通信的综述报告。

摘要： 光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出,已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。

一、光纤通信的发展史

1、世界光纤通信发展史

光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。

1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。

1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45Mb/s。

在上世纪70年代末，大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。

1996年WDM技术取得突破，贝尔实验室发展了WDM技术，美国MCI公司在1997年开通了商用的WDM线路。光纤通信系统的速率从单波长的2.5Gb/s和10Gb/s爆炸性地发展到多波长的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)传输。当今实验室光系统速率已达10Tb/s，几乎是用之不尽的，所以它的前景辉煌。

2、中国光纤通信发展史

1973年，世界光纤通信尚未实用。邮电部武汉邮电科学研究院（当时是武汉邮电学院）就开始研究光纤通信。由于武汉邮电科学研究院采用了石英光纤、半导体激光器和编码制式通信机正确的技术路线，使我国在发展光纤通信技术上少走了不少弯路，从而使我国光纤通信在高新技术中与发达国家有较小的差距。

1978年改革开放后，光纤通信的研发工作大大加快。上海、北京、武汉和桂林都研制出光纤通信试验系统。

1982年邮电部重点科研工程“八二工程”在武汉开通。该工程被称为实用化工程，要求一切是商用产品而不是试验品，要符合国际CCITT标准，要由设计院设计、工人施工，而不是科技人员施工。从此中国的光纤通信进入实用阶段。

在20世纪80年代中期，数字光纤通信的速率已达到144Mb/s，可传送1980路

电话，超过同轴电缆载波。

2005年3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通，是至今世界容量

最大的实用线路。

二、光纤通信的原理及其优点

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．

光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下优点:

(1)通信容量大、传输距离远;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。

(2)信号串扰小、保密性能好;

(3)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。

(4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输;

(5)材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜。

(6)无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。

(7)光缆适应性强,寿命长。

(8)质地脆，机械强度差。

三、光纤通信的应用

·公用网：市话局间中继、长途干线系统（国际、一级、二级）、移动网

·专用网：铁道、电力、军事、石油、高速、金融、公安等

·广电网：HFC图像传输（CATV）

·计算机网：WAN、MAN、FRN、DDN

·用户接入网：FTTC、FTTB、FTTH、FTTO

四、光通信器件的介绍

光通信器件是光通信的关键部分，分为有源器件、无源器件，其中有源器件包

括激光器及组件、光纤放大器（以掺铒光纤放大器为主）、发送器、接收器等；无源

器件可分为波分复用器、光开关、连接器、衰减器、准直器 隔离器等。

五、光纤通信的发展趋势及前景

（1）新一代光纤：随着社会发展的需要已经出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光纤（G.655）

和全波光纤。

（2）超高速系统：传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用（TDM）方式进行，而如今要满足

社会发展需要，光纤通信应该按照光的时分复用方式进行。

（3）超大容量WDM系统：如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一路光纤上传送，则可

大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用(WDM)的基本思路。

（4）全光网络：WDM波分复用技术的实用化，提供了利用光纤带宽的有效途径，使大容量光纤传

输技术取得了突破性进展。点到点之间的光纤传输容量的提高，为高速大容量宽带综合业务网的传输提供了有效途径，而传输容量的飞速增长对现存看交换系统的发展产生了压力。全光网络是

指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。因为在整个传输过程中没有电的处理，所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均

可使用，提高了网络资源的利用率。

六、感悟

光纤通信的应用给人们带来了一场信息的革命。是整个社会进入了一个信息高速发展的时代。而

光纤通信带给我们的不仅仅是高速，还有更为客观的前景，它将带给我们无尽的方便。电话网络系统，电视网络系统和计算机网络系统在不远的未来，即将由光纤通信的发展而更好的结合，那将是光纤通信给人们带来的第二次震撼。

致谢：通过您富有激情的讲解，我更深刻的了解到光纤通信相关的技术和发展前景，谢谢您，孙老师！

课程综述

课程名称光纤通信任课教师张倩班级07通信一班姓名王倩学号0705071035日期2010年11月11日

第二篇：光纤通信实习报告

中国地质大学（武汉）

光纤通信

姓名： 班号： 学号： 指导教师： 实验一光发射与光接收实验

一.实验目的

1.熟悉光纤通信常用的有源、无源器件

2．掌握光功率的测试方法，掌握光衰减器等无源器件的使用 3．熟悉光接收器件的性能 二，实验仪器

1.DX-IOO光纤通信实验箱一台 2.20MHz示波器一台，万用表一台 3．光功率计一只 三．实验原理

光发射与接收单元原理框图如下所示

光接收模块在发射端的半导体发光管LED驱动电路rf1，电位器W601可以调整LED的直流驱动电流，从而改变LED的光输出功率。开关K2(S601)为单刀双掷开关，首先打到“接电阻”位置上测试驱动三极管Q602的驱动电流Ic，然后打到“接光发”上以此电流驱动LED。输入端2.048M的方波信号经Q601射级跟随器输入，开关K1(S602)控制该信号对光发射器件LED的交流驱动。

实验二CMI编码解码实验 一，实验日的

1．了解光纤通信通常采用的线路码型 2．熟悉传号反转码(CMI)的特点 3．掌握传号反转(CMI)码的编解码方法 二，实验仪器

I.DX-IOO光纤通信实验箱一台 2.20MHz示波器一台 二．CMI码编解码原理 1．编码原理

CMI码又称为传号反转码，其编码规则为“l”交替的用“II”和“00”表示，而“0”则

固定的用“01”表示。CMI译码采用前后码元相异或的方法解码，当前后码元相同时，输

出为“0”码；当前后码元不相同时，输出为“l”码。其原理如下图所示： 实验步骤： 1．接通电源

2．观察伪随机码发生器的输H{波形，检测伪随机码发生器的输}1{波形与理论分析结果是否相符。

3．连通伪随机码发生器与CMI编码器，用示波器分别测试CMI编码，器的各个测试点，记录观察到的波形，与理论分析结果相比较。

4．进一步连通光收发模块，用示波器观察发端和收端测试点P、P、P、P的波形及测试其电压值，并记录之，应符合ECL电平要求。

5．进一步用示波器观察测试点P、P、P、P，可观察到收端位同步信号的提取，CMI译码过程，记录下个点波形，分析CMI译码波形与理论分析是否相同

四，实验结果截图、实验三光纤熔接实验 一，实验目的

掌握光纤切割与熔接技术 二，实验仪器和材料

光纤，光纤熔接机，光纤切割机，酒精，纸巾 三，实验原理

光纤切割要注意：

1、光纤要清洁干净；

2、切割刀片要锋利，钝了就切不好：

3、切割

川，卜的压纤橡皮垫压接不能松动，松动的话，切卅来的光纤端面不平整。

对单模光纤进行熔接，主要包括光纤端面制备、纤芯对准、熔接与接头增强等几个步骤。

其中纤芯对准是关键内容，要求有非常高的精度。熔接机的基本工作原理如下：

1．对准：日前的熔接机都是两根光纤的纤芯对准，通过CCD镜头找到光纤的纤芯

2．放电：两根电极棒释放瞬间高压（几千伏，不过是很短的瞬间），达到击穿窄气的效果，击穿空气后会产生一个瞬间的电弧，电弧会产生高温，将已经对准的两条光纤的前端融化，rr|于光纤是二氧化硅材质，易达到熔融状态，然后两条光纤稍微向前推进，两条光纤就粘在一起了。

实验总结：这三次实验极大的提高了我对光纤的基本了解，同时切割和熔合光纤让我对光纤的特殊的性质有了深刻的了解，同时暴露出了我对一些理论知识理解的不够深彻，认识到了光纤通信将会在未来有及其广阔的发展前景！

第三篇：光纤通信

1、什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？

由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。从机理上说，光纤色散分为材料色散，波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。

2、分别说明G.652、G.653光纤的性能及应用。

G.652 称为非色散位移单模光纤，也称为常规单模光纤，其性能特点是：(1)在1310nm波长处的色散为零。(2)在波长为1550nm附近衰减系数最小，约为0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系数，为17ps/(nm?km)。(3)这种光纤工作波长即可选在1310nm波长区域，又可选在1550nm波长区域，它的最佳工作波长在1310nm区域。G.652光纤是当前使用最为广泛的光纤。

----G.653 称为色散位移单模光纤。色散位移光纤是通过改变光纤的结构参数、折射率分布形状，力求加大波导色散，从而将零色散点从1310nm位移到1550nm，实现1550nm处最低衰减和零色散波长一致。这种光纤工作波长在1550nm区域。它非常适合于长距离单信道光纤通信系统

第四篇：光纤通信

光纤通信系统包括实现点对点通信的全部设施，主要偶传输系统，用户终端，接入设备和交换设备四个部分组成。

光纤传输系统一般有光发射机，光传输线路，光接收机等功能部分的组成电端机

就是电信通信中采用的载波机、电信号手法设备、计算机终端盒其它常规电子通信设备的总称。电端机在发送端的任务就是吧模拟信号转换成数字信号，在接收端则讲光接收及处理后的信号送给用户。

光发送机

由光源，驱动电路和光调制器组成，光源是起核心。他利用电端机输送载有信息的电信号通过光调制器对光源发出的连续广播的振幅、相位或频率进行调制，从而输出载有有用信息的光信号，再将该光信号耦合进光纤传输线路。

光接收机

由光探测器，放大器和相应的信号处理电路组成，光探测器是其核心部分，他把来自光纤的光信号转换为电信号。因为光探测其输出的电流很微弱，必须经放大器将信号进行增益放大；均衡器对信号进行整形，是输出波形适合于判决，判决器和始终提取电路对信号进行再生，把均衡器输出的波形信号恢复数字信号；由于在发射端对信号进行了编码，最后需要译码器将信号恢复到初始状态。

就广义而言，通信就是各种形式信息的转移或传递。通常的具体做法是首先将拟传递的信设法加载(或调制)到某种载体上，然后再将被调制的载体传送到目的地后，将信息从载体上解调出来。光纤通信系统中电端机的作用是对来自信息源的信号进行处理，例如模拟／数字转换多路复用等；发送端光端机的作用则是将光源(如激光器或发光二极管)通过电信号调制成光信号，输入光纤传输至远方；接收端的光端机内有光检测器(如光电二极管)将来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、整形、再生恢复原形后，输至电端机的接收端。对于长距离的光纤通信系统还需中继器，其作用是将经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号经放大、整形、再生成一定强度的光信号，继续送向前方以保证良好的通信质量。目前的中继器多采用光--电--光形式，即将接收到的光信号用光电检测器变换为电信号，经放大、整形、再生后再调制光源将电信号变换成光信号重新发出，而不是直接放大光信号。近年来，适合作光中继器的光放大器(如掺铒光纤放大器)已研制成功，这就使得采用光纤放大器的全光中继及全光网络将会变得为期不远。

光纤通信系统是用光作为信息的载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。它首先要在发射端将需要传送的电话，电报，图像和数据进行光电转换，即将电信号转变为光信号，再经光纤传输到接收端，接收端讲收到的光信号转变成电信号，最后还原为消息。

光纤通信系统的构成

第五篇：光纤通信

光纤通信课堂题目

1.SDH有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-N。

2.准同步数字体系的帧结构中，如果没有足够的运行和维护。

3.SDH中STM-1的速率是

4.SDH中STM-4的速率是

5.常用的SDH设备有：终端复用器、再生器和数字交叉连接设备等。

6.在SDH帧结构中，AU指针处于帧结构左侧1-9N

7.PDH复用成SDH信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。

8.9.我国采用的PDH信号的基群是。

10.STM-4传输一帧所用的时间为125u/s

11.STM-n信号一帧的字节数为12.对STM-1信号来说，每秒可传的帧数为

1.什么叫自愈？ 二纤双向通道专用保护环是怎么实现自愈的？

2.SDH的优点？136页

3.什么是段开销？它可分为哪两部分？138页

143页