通工專(zhuān)業(yè)-光纖通信技術(shù)-第一章-緒論

1、光纖通信技術(shù)光纖通信技術(shù)OPTICAL FIBER COMMUNICATION TECHNOLOGY西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院通信工程系通信工程系 第第1 1章章 緒緒 論論1.1 光纖通信概述光纖通信概述l光纖通信的基本概念光纖通信的基本概念光纖通信是指利用相干性和方向性極好的激光作為載波（也稱(chēng)光載波）來(lái)攜帶信息，并利用光導(dǎo)纖維（光纖）來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。光纖通信使用的波段光纖通信使用的波段 1019 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1010 109 108 107 106 105 104 103 102 10110-10 10

2、-910-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 1nm 1 m 1mm 1m 1km1埃埃 X光 X光(倫琴射線)(倫琴射線)紫外線紫外線 可見(jiàn)光可見(jiàn)光近紅近紅外線外線遠(yuǎn)紅遠(yuǎn)紅外線外線米波米波電視電視發(fā)射 發(fā)射 用 用無(wú)線電廣播無(wú)線電廣播 發(fā)射用 發(fā)射用超聲波超聲波音 頻音 頻光通信光通信微波微波頻率(Hz)波長(zhǎng)(m) (1T)(1G)(1M)(1k)1011 1018 f f射頻射頻1410451010451010光纖通信的故事光纖通信的故事l烽火傳信l古希臘的火炬墻l貝爾光電話系統(tǒng)l大氣光通

3、信l地下光通信l光纖的雛形l高錕和現(xiàn)代光纖通信n1n2n0全全反反射射n2cAABmax c 900_c 120014001600 衰衰減減波波長(zhǎng)長(zhǎng)0.10.20.30.51700150013000.40.6窗窗口口OSCLUE(dB/km)( nm )光纖通信的發(fā)展歷程光纖通信的發(fā)展歷程l自光纖問(wèn)世以來(lái),光纖通信的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展時(shí)期:l第一個(gè)時(shí)期是1970年代的初期發(fā)展階段,主要解決了光纖的低損耗,光源和光接收器等光器件,小容量的光纖通信系統(tǒng)的商用化。到1976年,日本電話電報(bào)公司使光纖損耗下降到0.5dB/km。1979年,日本電報(bào)電話公司研制出損耗0.2dB/km的光纖。目前,通

4、信光纖最低損耗0.17dB/km。l第二個(gè)時(shí)期是1980年代的準(zhǔn)同步數(shù)字系列(PDH)設(shè)備的突破和商用化。這個(gè)時(shí)期光纖開(kāi)始代替電纜,數(shù)字傳輸制取代模擬傳輸制,由于PDH系統(tǒng)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng),沒(méi)有國(guó)際統(tǒng)一的光接口規(guī)范、上下電路不方便、成本高、幀結(jié)構(gòu)中沒(méi)有足夠的管理比特,無(wú)法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理與維護(hù)等缺點(diǎn),中期出現(xiàn)了同步數(shù)字系列(SDH)。l第三個(gè)時(shí)期是1990年代的通信標(biāo)準(zhǔn)的建立和同步數(shù)字系列(SDH)設(shè)備的研制成功及其大量商用化。1984年初,美國(guó)貝爾通信研究所首先開(kāi)始了同步信號(hào)光傳輸體系的研究. 1986年國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)開(kāi)始審議SONET標(biāo)準(zhǔn),隨后建議增加2Mbit/s和

5、34Mbit/s支60在設(shè)備功能、光接口、組網(wǎng)方式和網(wǎng)絡(luò)管理等方面逐步地予以規(guī)范,到目前為止已形成了一個(gè)完整的全球統(tǒng)一的光纖數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)。l第四個(gè)時(shí)期是21世紀(jì)以來(lái),波分復(fù)用(WDM)通信系統(tǒng)設(shè)備的突破和大量商用化。 -光波分復(fù)用是多個(gè)信源的電信號(hào)調(diào)制各自的光載波,經(jīng)復(fù)用后在一根光纖上傳輸,使一根光纖起到多根光纖的作用,通信容量成數(shù)十倍、百倍地提高。 -隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向動(dòng)態(tài)的IP業(yè)務(wù)的繼續(xù)匯聚,一個(gè)靈活、動(dòng)態(tài)的光網(wǎng)絡(luò)是不可或缺的,最新發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON),使光聯(lián)網(wǎng)從靜態(tài)光聯(lián)網(wǎng)走向動(dòng)態(tài)交換光網(wǎng)絡(luò)。1.2光纖通信的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)光纖通信的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)l電通信中繼站多：傳輸線路的成本高、維護(hù)

6、不方便、運(yùn)行不可靠。l石英光纖在1.55 m波長(zhǎng)區(qū)的損耗可低到0.18 dB/km，比已知的其他通信線路的損耗都低得多。表表 1.1.3 1.1.3 光纜和標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的重量和截面積數(shù)據(jù)比較光纜和標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的重量和截面積數(shù)據(jù)比較8 芯芯18 芯芯項(xiàng)目項(xiàng)目光纜光纜電纜電纜光纜光纜電纜電纜重量比重量比（kg/m）115126截面積比截面積比(直徑直徑, mm)1519.61.3 光纖通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介光纖通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介目前實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)，較多采用的目前實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)，較多采用的是數(shù)字編碼、強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)的通是數(shù)字編碼、強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)的通信系統(tǒng)（信系統(tǒng)（IMDD系統(tǒng)），這種系統(tǒng)的系統(tǒng)），這

7、種系統(tǒng)的框圖如圖所示?？驁D如圖所示。圖圖1.2 1.2 光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成光發(fā)送機(jī)的作用是把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將光光發(fā)送機(jī)的作用是把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將光信號(hào)最大限度地注入光纖線路。光發(fā)送機(jī)由光源、驅(qū)動(dòng)器信號(hào)最大限度地注入光纖線路。光發(fā)送機(jī)由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器組成。光發(fā)送機(jī)的核心是光源，對(duì)光源的要求是和調(diào)制器組成。光發(fā)送機(jī)的核心是光源，對(duì)光源的要求是輸出功率足夠大，調(diào)制速率高，光譜線寬度和光束發(fā)散角輸出功率足夠大，調(diào)制速率高，光譜線寬度和光束發(fā)散角小，輸出光功率和光波長(zhǎng)要穩(wěn)定，器件壽命長(zhǎng)。目前，最小，輸出光功率和光波長(zhǎng)要穩(wěn)定，器件壽命長(zhǎng)。目前，最廣泛使用

8、的光源有半導(dǎo)體激光器（或稱(chēng)激光二極管，廣泛使用的光源有半導(dǎo)體激光器（或稱(chēng)激光二極管，LD）和半導(dǎo)體發(fā)光二極管（和半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）。）。光發(fā)送機(jī)光發(fā)送機(jī)光纖線路是光信號(hào)的傳輸媒質(zhì)，可把來(lái)自發(fā)送機(jī)的光信號(hào)光纖線路是光信號(hào)的傳輸媒質(zhì)，可把來(lái)自發(fā)送機(jī)的光信號(hào)以盡可能小的衰減和脈沖展寬傳送到接收機(jī)。對(duì)光纖的要以盡可能小的衰減和脈沖展寬傳送到接收機(jī)。對(duì)光纖的要求是其基本傳輸參數(shù)衰減和色散要盡可能小，并要有一定求是其基本傳輸參數(shù)衰減和色散要盡可能小，并要有一定的機(jī)械特性和環(huán)境特性。工程中使用的是由許多根光纖絞的機(jī)械特性和環(huán)境特性。工程中使用的是由許多根光纖絞合在一起組成的光纜。整個(gè)光纖線路由光纖、

9、光纖接頭和合在一起組成的光纜。整個(gè)光纖線路由光纖、光纖接頭和光纖連接器等組成。光纖連接器等組成。目前使用的光纖均為石英光纖。石英光纖的損耗波長(zhǎng)特目前使用的光纖均為石英光纖。石英光纖的損耗波長(zhǎng)特性中有三個(gè)低損耗的波長(zhǎng)區(qū)，即波長(zhǎng)分別為性中有三個(gè)低損耗的波長(zhǎng)區(qū)，即波長(zhǎng)分別為850nm、1310nm、1550nm的三個(gè)低損耗區(qū)。的三個(gè)低損耗區(qū)。光纖線路光纖線路光接收機(jī)的功能是把由發(fā)送機(jī)發(fā)送的、經(jīng)光纖線路傳輸后光接收機(jī)的功能是把由發(fā)送機(jī)發(fā)送的、經(jīng)光纖線路傳輸后輸出的已產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并輸出的已產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)放大、再生恢復(fù)為原來(lái)的電信號(hào)。經(jīng)放大、再生恢

10、復(fù)為原來(lái)的電信號(hào)。光接收機(jī)由光檢測(cè)器、放大器和相關(guān)電路組成。對(duì)光檢測(cè)光接收機(jī)由光檢測(cè)器、放大器和相關(guān)電路組成。對(duì)光檢測(cè)器的要求是響應(yīng)度高、噪聲低、響應(yīng)速度快。目前廣泛使器的要求是響應(yīng)度高、噪聲低、響應(yīng)速度快。目前廣泛使用的光檢測(cè)器有光電二極管（用的光檢測(cè)器有光電二極管（PIN）和雪崩光電二極管）和雪崩光電二極管（APD）。）。光接收機(jī)光接收機(jī)按系統(tǒng)傳輸?shù)男盘?hào)分按系統(tǒng)傳輸?shù)男盘?hào)分按照光纖通信系統(tǒng)中所傳信號(hào)的形式可將光纖通信系統(tǒng)分為按照光纖通信系統(tǒng)中所傳信號(hào)的形式可將光纖通信系統(tǒng)分為模擬光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字光纖通信系統(tǒng)兩類(lèi)。模擬光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字光纖通信系統(tǒng)兩類(lèi)。按光纖通信系統(tǒng)所用光纖分按光纖通信系

11、統(tǒng)所用光纖分光纖通信系統(tǒng)的主要傳輸介質(zhì)為光纖，而目前在市場(chǎng)上主要光纖通信系統(tǒng)的主要傳輸介質(zhì)為光纖，而目前在市場(chǎng)上主要有單模光纖和多模光纖兩種，所以按所用光纖可將光纖通信有單模光纖和多模光纖兩種，所以按所用光纖可將光纖通信系統(tǒng)分為單模光纖系統(tǒng)和多模光纖系統(tǒng)兩類(lèi)。系統(tǒng)分為單模光纖系統(tǒng)和多模光纖系統(tǒng)兩類(lèi)。按光源的調(diào)制方式分按光源的調(diào)制方式分通常光纖通信系統(tǒng)將待傳送的電信號(hào)調(diào)制到光源器件（激光通常光纖通信系統(tǒng)將待傳送的電信號(hào)調(diào)制到光源器件（激光器或發(fā)光管）上變?yōu)楣庑盘?hào)在光纖中傳送，按照信號(hào)對(duì)光源器或發(fā)光管）上變?yōu)楣庑盘?hào)在光纖中傳送，按照信號(hào)對(duì)光源的調(diào)制方式，我們換可以將光纖通信系統(tǒng)分為直接調(diào)制光通的調(diào)

12、制方式，我們換可以將光纖通信系統(tǒng)分為直接調(diào)制光通信系統(tǒng)和間接調(diào)制光通信系統(tǒng)。信系統(tǒng)和間接調(diào)制光通信系統(tǒng)。1.4 光纖通信系統(tǒng)的分類(lèi)光纖通信系統(tǒng)的分類(lèi)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分光纖通信系統(tǒng)用來(lái)連接一些節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)通?？赡苁墙粨Q光纖通信系統(tǒng)用來(lái)連接一些節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)通?？赡苁墙粨Q機(jī)、終端、計(jì)算機(jī)、工作站等。光纖通信系統(tǒng)可分為三類(lèi)：機(jī)、終端、計(jì)算機(jī)、工作站等。光纖通信系統(tǒng)可分為三類(lèi)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)。圖圖1.3光纖通信系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光纖通信系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1213N2( (b b) )一一點(diǎn)點(diǎn)對(duì)對(duì)多多點(diǎn)點(diǎn)( (a a) )點(diǎn)點(diǎn)對(duì)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)75123( (c

13、 c) )網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)6489按網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍分按網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍分傳統(tǒng)上，以網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)范圍把網(wǎng)絡(luò)分為三類(lèi)傳統(tǒng)上，以網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)范圍把網(wǎng)絡(luò)分為三類(lèi):(1)局域網(wǎng)，服務(wù)范圍局域網(wǎng)，服務(wù)范圍2km，如以太網(wǎng)，信令環(huán)和信令總，如以太網(wǎng)，信令環(huán)和信令總線線;(2)城域網(wǎng)，服務(wù)范圍城域網(wǎng)，服務(wù)范圍100km，如電話本地交換網(wǎng)或者有，如電話本地交換網(wǎng)或者有線電視線電視)分配系統(tǒng)分配系統(tǒng);(3)廣域網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)范圍可達(dá)數(shù)千公里，如開(kāi)放系統(tǒng)互連國(guó)廣域網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)范圍可達(dá)數(shù)千公里，如開(kāi)放系統(tǒng)互連國(guó)際網(wǎng)絡(luò)等。際網(wǎng)絡(luò)等。 1.5 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用光纖可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)。光纖在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)

14、與計(jì)算機(jī)網(wǎng)，以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中， 都得到了廣泛應(yīng)用。l通信網(wǎng)l構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)l有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng)；工業(yè)電視系統(tǒng)l綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)通信網(wǎng)公用電信網(wǎng)：公用電信網(wǎng)：核心網(wǎng)、城域網(wǎng)核心網(wǎng)、城域網(wǎng)光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)海底光纜及洲際通信網(wǎng)海底光纜及洲際通信網(wǎng)無(wú)線通信網(wǎng)無(wú)線通信網(wǎng)光纖通信的典型應(yīng)用光纖通信的典型應(yīng)用光光發(fā)發(fā)射射機(jī)機(jī)光光接接收收機(jī)機(jī)光光纖纖移移動(dòng)動(dòng)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)交交換換中中心心（MSC）市市話話局局或或長(zhǎng)長(zhǎng)途途局局 ATMInternet骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)DDN/ FRPSTN/ISDNTV業(yè)務(wù)分配節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)分配節(jié)點(diǎn) (COT)(COT)業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)（業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)（RTRT）

15、網(wǎng)管網(wǎng)管SNMP與電信網(wǎng)管中心相連與電信網(wǎng)管中心相連Q3100/1000ME1/BRA/PRA155M622MSDH寬帶綜合業(yè)務(wù)光纖接入系統(tǒng)寬帶綜合業(yè)務(wù)光纖接入系統(tǒng)電力、煤炭系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理電力、煤炭系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理電力系統(tǒng)：光纖可以放在輸電線、地線的中心，不電力系統(tǒng)：光纖可以放在輸電線、地線的中心，不 受干擾。受干擾。尤其在觀測(cè)雷擊的時(shí)候能起到電設(shè)備不可替代的作用。尤其在觀測(cè)雷擊的時(shí)候能起到電設(shè)備不可替代的作用。煤炭系統(tǒng)：電監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)均為電信號(hào)，在含瓦斯高的礦井中容易引起煤炭系統(tǒng)：電監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)均為電信號(hào)，在含瓦斯高的礦井中容易引起爆炸。因此，如果考慮安全因素，電信號(hào)功率不能太

16、大，這又導(dǎo)致傳爆炸。因此，如果考慮安全因素，電信號(hào)功率不能太大，這又導(dǎo)致傳輸距離受限。而如果采用光纖系統(tǒng)，很多設(shè)備可以無(wú)源化，即保證了輸距離受限。而如果采用光纖系統(tǒng)，很多設(shè)備可以無(wú)源化，即保證了安全，又能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。安全，又能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。能源系統(tǒng)能源系統(tǒng)鐵路、地鐵和高速公路通信及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)鐵路、地鐵和高速公路通信及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交通系統(tǒng)交通系統(tǒng)例如在例如在鐵路通信網(wǎng)特點(diǎn)：鐵路通信網(wǎng)特點(diǎn)：1. 1. 節(jié)點(diǎn)多，分支、插入話路頻繁節(jié)點(diǎn)多，分支、插入話路頻繁2.2. 通信量大小不一，需求不同通信量大小不一，需求不同( (傳輸電話、數(shù)據(jù)、傳輸電話、數(shù)據(jù)、圖像圖像) )3.3. 要求有要求有強(qiáng)抗電

17、磁干擾能力強(qiáng)抗電磁干擾能力除了光纖通信，沒(méi)有哪一種通信方式能滿足這些除了光纖通信，沒(méi)有哪一種通信方式能滿足這些要求要求 光纖制導(dǎo)武器：光纖制導(dǎo)武器：光纖光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈、光纖制制導(dǎo)導(dǎo)彈、光纖制導(dǎo)魚(yú)雷需要獲得實(shí)導(dǎo)魚(yú)雷需要獲得實(shí)時(shí)的目標(biāo)圖像同時(shí)時(shí)的目標(biāo)圖像同時(shí)要求控制線輕巧要求控制線輕巧 水下通信系統(tǒng)是掃水下通信系統(tǒng)是掃雷艦與浮游載體之雷艦與浮游載體之間的數(shù)據(jù)傳輸線路。間的數(shù)據(jù)傳輸線路。 軍事軍事 利用傳像束的內(nèi)利用傳像束的內(nèi)窺鏡激光手術(shù)刀窺鏡激光手術(shù)刀醫(yī)療器械醫(yī)療器械激光手術(shù)中，有時(shí)需要手術(shù)的激光手術(shù)中，有時(shí)需要手術(shù)的部位在人體腔道內(nèi)，部位在人體腔道內(nèi)，這就要求激光能拐彎。目前大這就要求激光能拐彎。

18、目前大多數(shù)醫(yī)療激光可以通多數(shù)醫(yī)療激光可以通過(guò)石英光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)拐彎，因此過(guò)石英光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)拐彎，因此激光手術(shù)刀又叫光纖激光手術(shù)刀又叫光纖手術(shù)刀。手術(shù)刀。 機(jī)載電子機(jī)載電子1.光纖通信在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀光纖通信在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)的光纖通信技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)歷很多的波折和我國(guó)的光纖通信技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)歷很多的波折和困難，但是隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)的光纖通困難，但是隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)的光纖通信已經(jīng)掌握了光纖、系統(tǒng)以及器件等等各個(gè)方面的重要信已經(jīng)掌握了光纖、系統(tǒng)以及器件等等各個(gè)方面的重要技術(shù)。光纖通信技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新在國(guó)際上也是比較先技術(shù)。光纖通信技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新在國(guó)際上也是比較先

19、進(jìn)的國(guó)家。到目前為止，我國(guó)的光纖通信的應(yīng)用范圍也進(jìn)的國(guó)家。到目前為止，我國(guó)的光纖通信的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，不僅涉及到海底通信、長(zhǎng)途干線以及局域網(wǎng)越來(lái)越廣，不僅涉及到海底通信、長(zhǎng)途干線以及局域網(wǎng)等等，而且在國(guó)際上應(yīng)用也是非常廣泛的。等等，而且在國(guó)際上應(yīng)用也是非常廣泛的。1.6光纖通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望光纖通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望單模和多模光纖單模和多模光纖隨著我國(guó)通信技術(shù)和通信設(shè)備的不斷發(fā)展，隨著我國(guó)通信技術(shù)和通信設(shè)備的不斷發(fā)展，對(duì)長(zhǎng)距離的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸運(yùn)用的需求量越來(lái)對(duì)長(zhǎng)距離的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸運(yùn)用的需求量越來(lái)越多，當(dāng)前我國(guó)所采用的光纖通信主要是單模越多，當(dāng)前我國(guó)所采用的光纖通信主要是單模和多模光纖

20、，多模光纖的價(jià)格比較低，傳輸?shù)暮投嗄９饫w，多模光纖的價(jià)格比較低，傳輸?shù)木嚯x相對(duì)較短，主要應(yīng)用于中短距離的傳輸信距離相對(duì)較短，主要應(yīng)用于中短距離的傳輸信號(hào)的場(chǎng)合，單模光纖主要應(yīng)用于長(zhǎng)距離的傳輸，號(hào)的場(chǎng)合，單模光纖主要應(yīng)用于長(zhǎng)距離的傳輸，并且適合在多個(gè)不同的地域應(yīng)用。并且適合在多個(gè)不同的地域應(yīng)用。光纖接入技術(shù)的應(yīng)用光纖接入技術(shù)的應(yīng)用光纖接入技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的光纖接入技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸?shù)母咚倩覞M足人們的需求。光纖接傳輸?shù)母咚倩?，而且滿足人們的需求。光纖接入技術(shù)是高速信息接入用戶中的關(guān)鍵措施，在入技術(shù)是高速信息接入用戶中的關(guān)鍵措施，在光纖接入技術(shù)中，由于光纖到達(dá)的地理位置

21、不光纖接入技術(shù)中，由于光纖到達(dá)的地理位置不同有不同的應(yīng)用，比如同有不同的應(yīng)用，比如FTTC、FTTH、FTTB等等就是根據(jù)用戶的程度進(jìn)行定義的。其中就是根據(jù)用戶的程度進(jìn)行定義的。其中FTTH是是光纖接入技術(shù)中最后一種方式，他可以給用戶光纖接入技術(shù)中最后一種方式，他可以給用戶提供全光的接入技術(shù)。所以可以充分利用寬帶提供全光的接入技術(shù)。所以可以充分利用寬帶的特性，給用戶提供不受任何限制的寬帶。這的特性，給用戶提供不受任何限制的寬帶。這種技術(shù)的應(yīng)用主要是從種技術(shù)的應(yīng)用主要是從2003年投入使用的，年投入使用的，目前已經(jīng)在全國(guó)的目前已經(jīng)在全國(guó)的30多個(gè)城市內(nèi)建立實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。多個(gè)城市內(nèi)建立實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。光波復(fù)用技

22、術(shù)的應(yīng)用光波復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用光纖通信的復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從電時(shí)分光纖通信的復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從電時(shí)分系統(tǒng)（系統(tǒng)（ETDM）的應(yīng)用發(fā)展到光時(shí)分復(fù)用）的應(yīng)用發(fā)展到光時(shí)分復(fù)用（OTDM）系統(tǒng)、光波分復(fù)用系統(tǒng)（）系統(tǒng)、光波分復(fù)用系統(tǒng)（WDM），），光碼分復(fù)用系統(tǒng)（光碼分復(fù)用系統(tǒng)（OCDM）以及光頻分復(fù)用系）以及光頻分復(fù)用系統(tǒng)（統(tǒng)（OFDM）等等方向發(fā)展應(yīng)用。）等等方向發(fā)展應(yīng)用。光纖通信技術(shù)的發(fā)展已歷經(jīng)光纖通信技術(shù)的發(fā)展已歷經(jīng)40余年，其技術(shù)余年，其技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)得到飛速的發(fā)展，可以這樣說(shuō)在現(xiàn)今和應(yīng)用已經(jīng)得到飛速的發(fā)展，可以這樣說(shuō)在現(xiàn)今的信息應(yīng)用領(lǐng)域，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在。的信息應(yīng)用領(lǐng)域，光纖通信技

23、術(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，光纖通信技術(shù)依然有很大的發(fā)展前景和發(fā)展空間。光纖通信技術(shù)依然有很大的發(fā)展前景和發(fā)展空間。下面我們就光纖技術(shù)、光器件技術(shù)、光纖傳輸技下面我們就光纖技術(shù)、光器件技術(shù)、光纖傳輸技術(shù)、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及相關(guān)光纖通信新技術(shù)等對(duì)光纖術(shù)、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及相關(guān)光纖通信新技術(shù)等對(duì)光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)作一展望。通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)作一展望。2.光纖通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)光纖通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)光纖技術(shù)的發(fā)展光纖技術(shù)的發(fā)展當(dāng)前光纖通信技術(shù)主要采用石英作為原材料當(dāng)前光纖通信技術(shù)主要采用石英作為原材料進(jìn)行制造的光纖，但是石英光

24、纖的發(fā)展以及達(dá)到進(jìn)行制造的光纖，但是石英光纖的發(fā)展以及達(dá)到0.2db/Km，已經(jīng)接近理論的數(shù)值，石英光纖不，已經(jīng)接近理論的數(shù)值，石英光纖不可能再達(dá)到可能再達(dá)到0.1db/Km以下，所以，人們正在進(jìn)以下，所以，人們正在進(jìn)行探索采用重金屬氧化物、氟化物以及鹵化物玻行探索采用重金屬氧化物、氟化物以及鹵化物玻璃纖維不僅可以達(dá)到璃纖維不僅可以達(dá)到0.7db/Km,而且可以將之減而且可以將之減少到少到0.02db/Km，這些光纖原材料可以將光纖技，這些光纖原材料可以將光纖技術(shù)向超長(zhǎng)波進(jìn)行轉(zhuǎn)換。從而可以使一次傳輸距離術(shù)向超長(zhǎng)波進(jìn)行轉(zhuǎn)換。從而可以使一次傳輸距離不僅達(dá)到上萬(wàn)米，而且可以達(dá)到更長(zhǎng)的傳輸距離。不僅達(dá)

25、到上萬(wàn)米，而且可以達(dá)到更長(zhǎng)的傳輸距離。另外人們也在研究其他一些特殊用途光纖。另外人們也在研究其他一些特殊用途光纖。光器件技術(shù)光器件技術(shù)光通信的核心技術(shù)在于光器件和光電器件技光通信的核心技術(shù)在于光器件和光電器件技術(shù)術(shù),許多系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是建立在器件技術(shù)進(jìn)步的許多系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是建立在器件技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上的。光器件和光電器件技術(shù)的發(fā)展方向是基礎(chǔ)上的。光器件和光電器件技術(shù)的發(fā)展方向是光集成光集成(PIC)和光電集成和光電集成(OEIC),這也是應(yīng)用提出這也是應(yīng)用提出的要求。器件發(fā)展主要有：光器件的集成化和小的要求。器件發(fā)展主要有：光器件的集成化和小型化；支持智能化的光可變換器件，包括可調(diào)諧型化；支持

26、智能化的光可變換器件，包括可調(diào)諧光源、可調(diào)諧光濾波器、全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光可光源、可調(diào)諧光濾波器、全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光可變衰減器等；支持全光網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的平面光波技術(shù)；變衰減器等；支持全光網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的平面光波技術(shù)；以及新一代的光電子材料以及新一代的光電子材料光子晶體及其光子晶光子晶體及其光子晶體光纖（體光纖（PCF）。）。光纖傳輸技術(shù)光纖傳輸技術(shù)通信傳輸體制從準(zhǔn)同步體系到同步數(shù)字體系，通信傳輸體制從準(zhǔn)同步體系到同步數(shù)字體系，再到由波分復(fù)用技術(shù)（再到由波分復(fù)用技術(shù)（WDM）引入的光傳送體系）引入的光傳送體系（OTH）。光纖傳輸系統(tǒng)由單波長(zhǎng)通道進(jìn)入了多）。光纖傳輸系統(tǒng)由單波長(zhǎng)通道進(jìn)入了多波長(zhǎng)通道，再通過(guò)空分、時(shí)分、頻分、碼分等多波長(zhǎng)通道，再通過(guò)空分、時(shí)分、頻分、碼分等多址復(fù)用的引入進(jìn)一步提高了光纖通信系統(tǒng)的傳輸址復(fù)用的引入進(jìn)一步提高了光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量。目前光纖傳輸技術(shù)正在朝著超大容量和超容量。目前光纖傳輸技術(shù)正在朝著超大容量和超長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆较虬l(fā)展。長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆较虬l(fā)展。光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括交換節(jié)點(diǎn)技術(shù)和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)演光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括交換節(jié)點(diǎn)技術(shù)和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)演化技術(shù)。為骨干網(wǎng)