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光纤通信技术与光纤传输系统探讨
作者:李鑫庭
来源:《科学与信息化》2020年第09期
摘 要 通信行业作为第三次科技革命后新兴的产业,在二十一世纪后计算机的兴起而飞速发展,随着世界全球化脚步的加快,有通信需求用户数量伴随着海量数据传输的需求日益增加,“网上冲浪”也越来越成为人们日常生活的刚需。随着科技的进步,大带宽、高传输速率、高可靠性的光纤传输系统也越来越重要。本文对光纤通信及相关技术逐一进行阐述,希望通过本文对通信行业做出一些贡献,使通信行业向着更好的方向发展。 关键词 光纤通信;传输系统;通信技术 1 光纤传输系统的结构 1.1 传输介质
在光纤通信技术大规模普及之前,城镇与城镇之间、甚至国家与国家之间的超长距离通信普遍采用铜质的双绞线或同轴电缆传输电信号。但由于距离过长,且电缆经过的地区环境产生噪声的影响,这种电信号传输方式的可靠性始终不能满足人们的需求。在数字通信技术被利用和开发后,人们通过在信源对模拟信号进行抽样、量化、编码,将其变更为数字信号,通过传输高低电平的方式,来满足对通信可靠性的需求。但随着通信需求爆炸式的增长和传输数据的多元化,以电信号为基础的电介质传输系统也越发无法满足用户对通信时效性的要求。于是乎,以光介质为基础的光纤传输系统走上历史的舞台。
(1)光传输特性。根据光的波长和功率的特点,制约光纤传输系统带宽的两个光的特性指标:色散和衰耗。由于复合光波由于波长不同,在光纤纤芯的玻璃介质传播时发生不同角度的折射,使得原本承载了有用信息的光波频谱被展宽,造成信宿无法识别光信号,造成误码甚至传输失真。不仅如此,同电信号的电压特性相同,传输系统中的光波同样带有能量,而传播过程中的能量损失也会导致通信可靠性的损失。因此,选择传输介质需要根据现场情况因地制宜。
(2)光传输标准。现行的光传输标准中,一般选择850nm、1310nm、1550nm几种制式,其中1310nm制式状态下传播衰耗最低,1550nm制式下传播色散为0。根据对应的传播波长,采用不同标准的光缆,其中G.652对应于1310nm波长,适用于各种中短距离传输和波分复用技术,G.653对应于1310nm波长,适用于各种长距离传输,但由于其色散特性,不能应用于波分复用技术。G.655标准应用于超长距离的海底光缆等。 1.2 组网结构