光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀

光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀xxx公司光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度學(xué)號(hào)：013本科學(xué)年論文學(xué)院物理電子工程學(xué)院專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)年級(jí)2008級(jí)姓名王震論文題目光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀指導(dǎo)教師張新偉職稱講師成績(jī)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(guó)光纖通信發(fā)展史 22光纖通信技術(shù)的特點(diǎn) 3頻帶極寬，通信容量大 3損耗低，中繼距離長(zhǎng) 3抗電磁干擾能力強(qiáng) 3無串音干擾，保密性好 33不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù) 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(luò)發(fā)展趨勢(shì) 44結(jié)束語 4參考文獻(xiàn) 4光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)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?。光纖通信是以其傳輸頻帶寬、通信容量大、中繼距離長(zhǎng)、損耗低特點(diǎn)，并具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，保密性好的優(yōu)勢(shì)，光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。光纖通信技術(shù)正朝著超大容量、超長(zhǎng)距離傳輸和交換、全光網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：光纖通信；發(fā)展歷程；特點(diǎn)；發(fā)展現(xiàn)狀緒論光纖通信技術(shù)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(shù)的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，光電子技術(shù)將起到越來越重要的作用。光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的革命。有專家預(yù)測(cè)，21世紀(jì)將是“光子世紀(jì)”，十年內(nèi)，光子產(chǎn)業(yè)可能會(huì)全面取代傳統(tǒng)電子工業(yè)，成為本世紀(jì)最大的產(chǎn)業(yè)。光纖通信又進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期，而這一次發(fā)展將涉及信息產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，其范圍更廣，技術(shù)更新，難度更大，動(dòng)力更強(qiáng)，無疑將對(duì)21世紀(jì)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)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(shù)的一場(chǎng)革命，是構(gòu)成21世紀(jì)即將到來的信息社會(huì)的一大要素。1966年出生在中國(guó)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(dǎo)》，提出用石英玻璃纖維（光纖）傳送光信號(hào)來進(jìn)行通信，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)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(fèi)3000萬美元，得到30米光纖樣品，認(rèn)為非常值得。這一突破，引起整個(gè)通信界的震動(dòng)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家開始投入巨大力量研究光纖通信。1976年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在亞特蘭大到華盛頓間建立了世界第一條實(shí)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(zhǎng)是微米的紅外光。在上世紀(jì)70年代末，大容量的單模光纖和長(zhǎng)壽命的半導(dǎo)體激光器研制成功。光纖通信系統(tǒng)開始顯示出長(zhǎng)距離、大容量無比的優(yōu)越性。按理論計(jì)算：就光纖通信常用波長(zhǎng)微米和微米波長(zhǎng)窗口的容量至少有25000GHz。自然會(huì)想到采用多波長(zhǎng)的波分復(fù)用技術(shù)WDM。1996年WDM技術(shù)取得突破，貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)展了WDM技術(shù)，美國(guó)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(zhǎng)的s和10Gb/s爆炸性地發(fā)展到多波長(zhǎng)的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)傳輸。當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室光系統(tǒng)速率已達(dá)10Tb/s，幾乎是用之不盡的，所以它的前景輝煌。中國(guó)光纖通信發(fā)展史1973年，世界光纖通信尚未實(shí)用。郵電部武漢郵電科學(xué)研究院（當(dāng)時(shí)是武漢郵電學(xué)院）就開始研究光纖通信。由于武漢郵電科學(xué)研究院采用了石英光纖、半導(dǎo)體激光器和編碼制式通信機(jī)正確的技術(shù)路線，使我國(guó)在發(fā)展光纖通信技術(shù)上少走了不少?gòu)澛?，從而使我?guó)光纖通信在高新技術(shù)中與發(fā)達(dá)國(guó)家有較小的差距。我國(guó)研究開發(fā)光纖通信正處于十年動(dòng)亂時(shí)期，處于封閉狀態(tài)。國(guó)外技術(shù)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(jī)，還包括光纖的測(cè)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(xué)研究院，考慮到保證光纖通信最終能為經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(guó)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(yàn)系統(tǒng)。1982年郵電部重點(diǎn)科研工程“八二工程”在武漢開通。該工程被稱為實(shí)用化工程，要求一切是商用產(chǎn)品而不是試驗(yàn)品，要符合國(guó)際CCITT標(biāo)準(zhǔn)，要由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、工人施工，而不是科技人員施工。從此中國(guó)的光纖通信進(jìn)入實(shí)用階段。在20世紀(jì)80年代中期，數(shù)字光纖通信的速率已達(dá)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(guó)家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”計(jì)劃，中國(guó)已建成“八縱八橫”干線網(wǎng)，連通全國(guó)各省區(qū)市?，F(xiàn)在，中國(guó)已敷設(shè)光纜總長(zhǎng)約250萬公里。光纖通信已成為中國(guó)通信的主要手段。在國(guó)家科技部、計(jì)委、經(jīng)委的安排下，1999年中國(guó)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(shí)用線路。中國(guó)已建立了一定規(guī)模的光纖通信產(chǎn)業(yè)。中國(guó)生產(chǎn)的光纖光纜、半導(dǎo)體光電子器件和光纖通信系統(tǒng)能供國(guó)內(nèi)建設(shè)，并有少量出口。2光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)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(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢(shì)。因此需要技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?，密集波分?fù)用技術(shù)就能解決這個(gè)問題。損耗低，中繼距離長(zhǎng)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(jì)效益。抗電磁干擾能力強(qiáng)石英有很強(qiáng)的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個(gè)重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強(qiáng)，它不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設(shè)的電纜等干擾。這一點(diǎn)對(duì)于在強(qiáng)電領(lǐng)域的通訊應(yīng)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(huì)發(fā)生串?dāng)_的現(xiàn)象，保密性強(qiáng)。除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)。正是因?yàn)楣饫w的這些優(yōu)點(diǎn)，光纖的應(yīng)用范圍越來越廣。3不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)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(hào)一般是TDM的連續(xù)碼流，如PDH、SDH等。伴隨著科技的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號(hào)與連續(xù)碼流的特點(diǎn)完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號(hào)，是光通信技術(shù)需要解決的難題。而且兩種傳送設(shè)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(shí)現(xiàn)商品化。專家們?cè)谘芯扛笕萘康?，?60Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗(yàn)成功，目前還在為其制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此外，科學(xué)家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術(shù)。光纖傳輸距離從宏觀上說，光纖的傳輸距離是越遠(yuǎn)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(duì)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(wù)節(jié)點(diǎn)。而人們通常認(rèn)為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應(yīng)城域網(wǎng)。作為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，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(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)近年來，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務(wù)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(shù)的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進(jìn)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(yíng)運(yùn)者自由的管理光傳輸。而且還會(huì)有更多的相關(guān)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)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(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c(diǎn)，而在以后，科學(xué)家還會(huì)繼續(xù)對(duì)這一領(lǐng)域的研究和開發(fā)。從未來的應(yīng)用來看，光網(wǎng)絡(luò)將向著服務(wù)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(jìn)。4結(jié)束語現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大，但還有許多應(yīng)用能力在閑置，今后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長(zhǎng)，一定會(huì)超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力，推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此，光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動(dòng)下，一定不斷會(huì)有新的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]王磊，裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來[J].中國(guó)科技信息，2006(4)：12-14.[2]辛化梅，李忠.論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2003(4):5-6.[3]韋樂平.光同步數(shù)