光纖通信技術發(fā)展歷程、特點及現(xiàn)狀

光纖通信技術發(fā)展歷程、特點及現(xiàn)狀光纖通信技術發(fā)展歷程、特點及現(xiàn)狀光纖通信技術發(fā)展歷程、特點及現(xiàn)狀xxx公司光纖通信技術發(fā)展歷程、特點及現(xiàn)狀文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度學號：013本科學年論文學院物理電子工程學院專業(yè)電子科學與技術年級2008級姓名王震論文題目光纖通信技術發(fā)展歷程、特點及現(xiàn)狀指導教師張新偉職稱講師成績2012年1月10日目錄TOC\o"1-2"\u摘要 1Abstract 1緒論 11光纖通信發(fā)展歷程 1世界光纖通信發(fā)展史 1中國光纖通信發(fā)展史 22光纖通信技術的特點 3頻帶極寬，通信容量大 3損耗低，中繼距離長 3抗電磁干擾能力強 3無串音干擾，保密性好 33不斷發(fā)展的光纖通信技術 3SDH系統(tǒng) 3不斷增加的信道容量 3光纖傳輸距離 4向城域網(wǎng)發(fā)展 4互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡發(fā)展趨勢 44結束語 4參考文獻 4光纖通信技術發(fā)展歷程、特點及現(xiàn)狀摘要：光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健９饫w通信是以其傳輸頻帶寬、通信容量大、中繼距離長、損耗低特點，并具有抗電磁干擾能力強，保密性好的優(yōu)勢，光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中，進行工業(yè)監(jiān)測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。光纖通信技術正朝著超大容量、超長距離傳輸和交換、全光網(wǎng)絡方向發(fā)展。關鍵詞：光纖通信；發(fā)展歷程；特點；發(fā)展現(xiàn)狀緒論光纖通信技術已成為現(xiàn)代通信的主要通信方式，在現(xiàn)代信息網(wǎng)中起著非常重要的作用，隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。有專家預測，21世紀將是“光子世紀”，十年內(nèi)，光子產(chǎn)業(yè)可能會全面取代傳統(tǒng)電子工業(yè)，成為本世紀最大的產(chǎn)業(yè)。光纖通信又進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期，而這一次發(fā)展將涉及信息產(chǎn)業(yè)的各個領域，其范圍更廣，技術更新，難度更大，動力更強，無疑將對21世紀信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會進步產(chǎn)生巨大影響。1光纖通信發(fā)展歷程世界光纖通信發(fā)展史光纖的發(fā)明，引起了通信技術的一場革命，是構成21世紀即將到來的信息社會的一大要素。1966年出生在中國上海的英籍華人高錕，發(fā)表論文《光頻介質(zhì)纖維表面波導》，提出用石英玻璃纖維（光纖）傳送光信號來進行通信，可實現(xiàn)長距離、大容量通信。于1970年損失為20db/km的光纖研制出來了。據(jù)說康寧公司花費3000萬美元，得到30米光纖樣品，認為非常值得。這一突破，引起整個通信界的震動，世界發(fā)達國家開始投入巨大力量研究光纖通信。1976年，美國貝爾實驗室在亞特蘭大到華盛頓間建立了世界第一條實用化的光纖通信線路，速率為45Mb/s，采用的是多模光纖，光源用的是發(fā)光管LED，波長是微米的紅外光。在上世紀70年代末，大容量的單模光纖和長壽命的半導體激光器研制成功。光纖通信系統(tǒng)開始顯示出長距離、大容量無比的優(yōu)越性。按理論計算：就光纖通信常用波長微米和微米波長窗口的容量至少有25000GHz。自然會想到采用多波長的波分復用技術WDM。1996年WDM技術取得突破，貝爾實驗室發(fā)展了WDM技術，美國MCI公司在1997年開通了商用的WDM線路。光纖通信系統(tǒng)的速率從單波長的s和10Gb/s爆炸性地發(fā)展到多波長的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)傳輸。當今實驗室光系統(tǒng)速率已達10Tb/s，幾乎是用之不盡的，所以它的前景輝煌。中國光纖通信發(fā)展史1973年，世界光纖通信尚未實用。郵電部武漢郵電科學研究院（當時是武漢郵電學院）就開始研究光纖通信。由于武漢郵電科學研究院采用了石英光纖、半導體激光器和編碼制式通信機正確的技術路線，使我國在發(fā)展光纖通信技術上少走了不少彎路，從而使我國光纖通信在高新技術中與發(fā)達國家有較小的差距。我國研究開發(fā)光纖通信正處于十年動亂時期，處于封閉狀態(tài)。國外技術基本無法借鑒，純屬自己摸索，一切都要自己搞，包括光纖、光電子器件和光纖通信系統(tǒng)。就研制光纖來說，原料提純、熔煉車床、拉絲機，還包括光纖的測試儀表和接續(xù)工具也全都要自己開發(fā)，困難極大。武漢郵電科學研究院，考慮到保證光纖通信最終能為經(jīng)濟建設所用，開展了全面研究，除研制光纖外，還開展光電子器件和光纖通信系統(tǒng)的研制，使我國至今具有了完整的光纖通信產(chǎn)業(yè)。1978年改革開放后，光纖通信的研發(fā)工作大大加快。上海、北京、武漢和桂林都研制出光纖通信試驗系統(tǒng)。1982年郵電部重點科研工程“八二工程”在武漢開通。該工程被稱為實用化工程，要求一切是商用產(chǎn)品而不是試驗品，要符合國際CCITT標準，要由設計院設計、工人施工，而不是科技人員施工。從此中國的光纖通信進入實用階段。在20世紀80年代中期，數(shù)字光纖通信的速率已達到144Mb/s，可傳送1980路電話，超過同軸電纜載波。于是，光纖通信作為主流被大量采用，在傳輸干線上全面取代電纜。經(jīng)過國家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”計劃，中國已建成“八縱八橫”干線網(wǎng)，連通全國各省區(qū)市?，F(xiàn)在，中國已敷設光纜總長約250萬公里。光纖通信已成為中國通信的主要手段。在國家科技部、計委、經(jīng)委的安排下，1999年中國生產(chǎn)的8×sWDM系統(tǒng)首次在青島至大連開通，隨之沈陽至大連的32×sWDM光纖通信系統(tǒng)開通。2005年超大容量的光纖通信系統(tǒng)在上海至杭州開通，是至今世界容量最大的實用線路。中國已建立了一定規(guī)模的光纖通信產(chǎn)業(yè)。中國生產(chǎn)的光纖光纜、半導體光電子器件和光纖通信系統(tǒng)能供國內(nèi)建設，并有少量出口。2光纖通信技術的特點頻帶極寬，通信容量大光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術來增加傳輸?shù)娜萘?，密集波分復用技術就能解決這個問題。損耗低，中繼距離長目前，商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的；如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì)，理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本，帶來更好的經(jīng)濟效益?？闺姶鸥蓴_能力強石英有很強的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強，它不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對于在強電領域的通訊應用特別有用，而且在軍事上也大有用處。無串音干擾，保密性好在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的傳播容易泄露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會發(fā)生串擾的現(xiàn)象，保密性強。除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優(yōu)點，光纖的應用范圍越來越廣。3不斷發(fā)展的光纖通信技術SDH系統(tǒng)光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的，所以客戶信號一般是TDM的連續(xù)碼流，如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步，特別是計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號與連續(xù)碼流的特點完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號，是光通信技術需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區(qū)別的。不斷增加的信道容量光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH，從155Mb/s發(fā)展到l0Gb/s，近來，40GB/s已實現(xiàn)商品化。專家們在研究更大容量的，如160Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗成功，目前還在為其制定相應的標準。此外，科學家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術。光纖傳輸距離從宏觀上說，光纖的傳輸距離是越遠越好，因此研究光纖的研究人員們，一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后，不斷有對光纖傳輸距離的突破，為增大無再生中繼距離創(chuàng)造了條件。向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展，光傳輸逐漸靠近業(yè)務節(jié)點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網(wǎng)。作為業(yè)務節(jié)點，既接近用戶，又能保證信息的安全傳輸，而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡發(fā)展趨勢近年來，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務也隨之火爆。研究表明，隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展，通信業(yè)將面臨“洗牌”，并孕育著新技術的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進一步開發(fā)和發(fā)展，現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展，它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生，為人們的使用帶來更多的方便。綜上所述，以高速光傳輸技術、寬帶光接入技術、節(jié)點光交換技術、智能光聯(lián)網(wǎng)技術為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應用的光波技術是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c，而在以后，科學家還會繼續(xù)對這一領域的研究和開發(fā)。從未來的應用來看，光網(wǎng)絡將向著服務多元化和資源配置的方向發(fā)展，為了滿足客戶的需求，光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制，更要向智能化邁進。4結束語現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡的容量雖然已經(jīng)很大，但還有許多應用能力在閑置，今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，作為經(jīng)濟發(fā)展先導的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡能力，推動通信網(wǎng)絡的繼續(xù)發(fā)展。因此，光纖通信技術在應用需求的推動下，一定不斷會有新的發(fā)展。參考文獻[1]王磊，裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來[J].中國科技信息，2006(4)：12-14.[2]辛化梅，李忠.論光纖通信技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學學報，2003(4):5-6.[3]韋樂平.光同步數(shù)