1，什么是2G？
GSM（全球移动通信：Global System For Mobile Communication）是1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术、统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以开发出更多的新业务供用户使用。GSM移动通信网的传输速度为9.6K/s。由于GSM相对模拟移动通讯技术是第二代移动通信技术，所以简称2G。
2，什么是2.5G？与2G相比有什么进步？
2.5G移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术，2.5G比2G提高了数据业务能力。
GPRS
GPRS（通用无线分组业务：General Packet Radio Service）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。简单的说，GPRS是一项高速数据处理的技术，其方法是以“分组”的形式传送数据。网络容量只在所需时分配，不要时就释放，这种发送方式称为统计复用。目前，GPRS 移动通信网的传输速度可达115k/s。GPRS是在GSM基础上发展起来的技术，是介于第二代数字通信和第三代分组型移动业务之间的一种技术，所以通常称为2.5G。
WAP
WAP（无线应用通讯协议：Wireless Application Protocol）是移动通信与互联网结合的第一阶段性产物。这项技术让使用者可以用手机之类的无线装置上网，透过小型屏幕遨游在各个网站之间。而这些网站也必须以WML（无线标记语言）编写，相当于国际互联网上的HTML（超文件标记语言）。打个比喻，GPRS和GSM都是马路，而WAP是在马路上的汽车。中国移动开通GPRS之后，WAP就行驶在GSM 和GPRS两条马路上，而行驶在GPRS的马路上可以提高数据传输速度。因此，现有WAP上的内容一样可以通过GPRS进行浏览和应用。WAP是2.5G的协议。
HSCSD（高速电路交换数据服务：High Speed Circuit Switched Data）是GSM网络的升级版本，能够透过多重时分同时进行传输，而不是只有单一时分而已，因此能够将传输速度大幅提升到平常的二至三倍。目前新加坡M1与新加坡电讯的移动电话都采用HSCSD系统，其传输速度能够达到57.6kbps。
EDGE（全球增强型数据提升率：Enhanced Dataratesfor Global Evolution）完全以目前的GSM标准为架构，不但能够将GPRS的功能发挥到极限，还可以透过目前的无线网络提供宽频多媒体的服务。EDGE的传输速度可以达到384k，可以应用在诸如无线多媒体、电子邮件、网络信息娱乐以及电视会议上。
3，什么是3G？有什么特点？（为什么要用3G取代2.5G？）
3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)，第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以及144kbps的传输速度。
国际电信联盟(ITU)确定3G通信的三大主流无线接口标准分别是WCDMA(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TD-SCDMA(时分同步码分多址接入)。
4，IMT-2000主流标准？
IMT-2000 目前收到10地面无线传输技术，5 个卫星无线传输技术。
ＩＭＴ－２０００的发展尚有许多不确定的因素，这些因素有来自技术方面的，也有来自其它方面的。目前较为公认的主流标准为欧洲的Ｗ－ＣＤＭＡ标准（ＵＴＲＡ）和北美的ｃｄｍａ２０００标准。考虑我国拥有较为庞大的ＧＳＭ蜂窝通信系统，且国内传统上较易接受欧洲标准，选择欧洲的Ｗ－ＣＤＭＡ标准作为主攻方向是必要的。但另一方面，北美的ｃｄｍａ２０００标准较为成熟，北美的ＣＤＭＡ运营组织
ＣＤＧ号称有能力在两年之内推出ｃｄｍａ２０００－１ｘ商用系统。由于ｃｄｍａ２０００－１ｘ系统必须与已有的ＩＳ－９５系统兼容，因此一些关键参数与ＩＳ－９５系统相同，而且国内已建有ＣＤＭＡ商用实验网，并有较好的ＩＳ－９５ＣＤＭＡ研究基础，通过对ＩＳ－９５ＣＤＭＡ的改造，相对较易在短时期内完成ｃｄｍａ２０００－１ｘ实验系统，因此，选择北美的ｃｄｍａ２０００标准作为主攻方向也是很有必要的。另外，由于未来移动通信产业巨大，在国内采用两种或两种以上的标准也是完全可能的。
·体制标准的创新和研究。主要考虑以下三个方面：在技术上最大程度地使关键技术能够复用（考虑与ＩＳ－９５、ＧＳＭ的兼容与复用）；减少系统实现的复杂度；最大程度地占有知识产权。
5，什么是3GPP？
第三代合作伙伴计划(3GPP)是领先的3G技术规范机构。它是由欧洲的ETSI、日本的ARIB、TTC、韩国的TTA以及美国的T1在1998年底发起成立的。旨在研究制定并推广基于演变的GSM核心网络的3G标准，即WCDMA、TD-CDMA、EDGE等。中国的CWTS也于1999年加入了3GPP，成为组织伙伴之一。
6，什么是3GPP2？
3Gpp2：该组织是于1999年1月成立，由美国TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起，主要是制订以ANSI-41核心网为基础，CDMA2000为无线接口的第三代技术规范。
7，CDMA2000. WCDMA, TD-SCDMA三者的起源，制定者，发展？
CDMA2000的发起者主要以美国和韩国为主的以IS-95 CDMA为标准的制造商和运营公司，CDMA2000作为宽带CDMA的一个重要实施标准，是IS-95体制移动通信系统的发展，其第一阶段CDMA2000 1X 在技术上已经成熟，可同时提供话音和分组数据业务，物理层最大速率可达307.2kbps。CDMA2000 1X 目前已经在韩国开始商用，这为IS-95体制的第二代通信系统向第三代通信系统的过渡跨出了稳健的一步，而CDMA2000的理想发展模式为从最初的窄带CDMA技术向CDMA20001X技术发展，然后向CDMA20003X（3G）方向过渡。
CDMA2000技术是从CDMAOne演进而来的。CDMA2000标准是一个体系结构，称为CDMA2000family，它包含一系列子标准。由CDMAOne向3G演进的途径为：CDMAO ne→(IS-95B→)CDMA2000 1x(3x)→CDMA2000 1xEV。其中从CDMA2000 1x之后均属于第三代技术。演进途径中各阶段特点分别为：
(1)IS-95B：通过捆绑8个话音业务信道，提供64K数据业务。在多数国家，IS95B被跨过，直接从CDMAOne演进为CDMA2000 1x。
(2)CDMA2000 1x：在IS-95的基础上升级空中接口，可在1.25M带宽内提供307.2K高速分组数据速率。
(3)CDMA2000 3x：在5M带宽内实现2M数据速率，后向兼容CDMA2000 1x及IS-95。
(4)CDMA2000 1x EV：增强型1x，包括EV-DO和EV-DV两个阶段。
--------->WCDMA标准的全称为Wideband CDMA，也叫CDMA Direct Spread，它所代表的含义为宽频分码多重存取，这种标准是按照国际电气通信协会制定的IMT-2000规格之一"IMT-DS"开发出来的新技术。WCDMA标准的最初提出者是欧洲电信联盟协会，它是基于现有GSM网络发展得来的，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。
这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此WCDMA具有先天的市场优势。
TD-SCDMA目前主要是西门子公司和中国大唐集团在开发，较前两个技术标准而言，对TD-SCDMA进行大力支持和结成产业联盟的企业还比较少。TD-SCDMA标准是中国电信技术研究院所提出的，作为具有中国独立知识产权的新技术，将成为在中国地区和WCDMA同时采用的3G标准。该方案的主要技术集中
在大唐公司手中，它的设计参照了TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式。
TD―SCDMA的无线传输方案灵活地综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD―SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。
在最终的版本里，计划让TD―SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。TD－SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD－SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，TD－SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。
9，CDMA2000. WCDMA, TD-SCDMA三者各自的技术特点？
CDMA2000
(1)前反向同时采用导频辅助相干解调;
(2)在扩频码选择采用相同M序列，通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;
(3)射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;
(4)快速前向和反向功率控制;
(5)下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测，提高系统容量;
(6)在下行信道传输中，定义直扩和多载波传输两种方式，码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps，多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH，可延长手机待机时间;
(7)核心网络给予ANSI-41网络的演进，并保持与ANSI-41网络的兼容性;
(8)支持软切换和更软切换;
(9)设计了两类码复用业务信道，基本信道用于传送语音、信令和低速数据，是一个可变速率信道，补充信道用以传送高速率数据，在分组数据传送上应用了ALOHA技术，改善传输性能;
(10)在同步方式上cdma2000与IS-95相同，基站间同步采用GPS方式。
WCDMA
.
WCDMA的主要技术指标是：支持高速数据传输(慢速移动时384kb/s，室内走动时2Mb/s)，异步BS，支持可变速传输，帧长10ms，码片速率3.84Mb/s。其主要特点如下：
（1）基站同步方式：支持异步和同步的基站运行方式，组网方便、灵活;
（2）调制方式：上行为BPSK，下行为QPSK;
（3）解调方式：导频辅助的相干解调;
（4）接入方式：DS-CDMA方式;
（5）三种编码方式：在话音信道采用卷积码(R=1/3，K=9)进行内部编码和Veterbi解码，在数据信道采用ReedSolomon编码，在控制信道采用卷积码(R=1/2，K=9)进行内部编码和Veterbi解码;
（6）适应多种速率的传输，可灵活地提供多种业务，并根据不同的业务质量和业务速率分配不同的资源，同时对多速率、多媒体的业务可通过改变扩频比(对于低速率的32kb/s、64kb/s、128kb/s的业务)和多码并行传送(对于高于128kb/s的业务)的方式来实现;
（7）上、下行快速、高效的功率控制大大减少了系统的多址干扰，提高了系统容量，同时也降低了传输的功率;
（8）核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，并保持与GSM/GPRS网络的兼容性;
（9）BTS之间无需同步因BS可收发异步的PN码，即BS可跟踪对方发出的PN码，同时MS也可用额外的PN码进行捕获与跟踪，因此可获得同步，来支持越区切换及宏分集，而在BTS之间无需进行同
步;
（10）支持软切换和更软切换，切换方式包括三种，即：扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换。
TDS-CDMA
TD-SCDMA较前两种技术标准略显稚嫩，其主要技术特点如下：
（1）信号带宽为1.23MHz;
（2）码片速率为1.28Mchip/s;
（3）采用智能天线技术，提高了频谱效率;
（4）采用同步CDMA技术，降低上行用户间的干扰和保持时隙宽度;
（5）接收机和发射机采用软件无线电技术;
（6）采用联合检测技术，降低多址干扰;
（7）多时隙，具有上下行不对称信道分配能力，适应数据业务;
（8）采用接力切换，降低掉话率，提高切换的效率;
（9）语音编码：AMR与GSM兼容;
（10）核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，并保持与它们的兼容性;
（11）基站间采用GPS或者网络同步方式，降低基站间干扰。
光纤通信原理及应用 摘要：光纤通信技术是利用半导体激光器等光电转换器将电信号转换成光信号，并使其在光纤中快速、安全地传输的一门新兴技术。光纤是一种理想的传输媒体，它具有传输时延低、高通信质量、高带宽、抗干扰能力强等特点。光纤在高速以太网中有着广泛的应用。论文主要分析了光电信号的转换、光纤通信的基本原理并介绍了光纤在通信领域中的一些应用。 关键词：光纤通信；光电转换；全反射 1. 引言 光纤是用光透射率高的电介质构成的光通路，它是一种介质圆柱光波导，它是用非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。光纤通信就是在发送端利用半导体激光转换器将电信号转换成光信号并利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，光波通过纤芯以全反射的方式进行传导，有光脉冲相当于1，没有光脉冲相当于0。同时，接收端利用光电二极管或半导体激光器做成光检测器，检测到光脉冲时将光信号还原成电信号。在由于可见光的频率非 常高，约为8 10MHz的量级，因此一能做到使用一根光个光纤通信系统的传输带宽远远大于其它的传输媒体的带宽。同时利用光的频分复用技术，就纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号，使得光纤的传输能力成倍地提高。 2.理论模型 在光纤通信系统的发送端使用光电信号检测电路将电信号转换成光信号，并使得光信号以大于某一角度入射到光通道，此时光信号在光纤以全反射的方式不断向前传输，并在接收端再将光信号转换成电信号进行进一步的处理。 2.1 光电信号检测电路的基本原理 光电检测电路主要由光电器件、输入电路和前置放大器组成。其中，光电检测器件是实现光电转换的核心器件，它把被测光信号转换成相应的电信号；输入电路为光电器件正常的工作条件，进行电参量的变换并完成前置放大器的电路匹配；前置放大器能够放大光电器件输出的微弱电信号，并匹配后置处理电路与检测器件之间的阻抗。 2.1.1 光电信号输入电路的静态计算 图解计算法是利用包含非线性元件的串联电路的图解法对恒流源器件的输入电路进行计算。反射偏置电压作用下的光电二极管的基本输入电路如下：
《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称：Fiber Communication Principle and its Application 学时：51 学分：3 开课学期：第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识，使学生了解掌握光纤通信的基本特点，学习光纤通信系统的三个重要组成部分：光源（光发射机）、光纤（光缆）和光检测器（光接收机）。通过本课程的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法，了解光纤通信的未来与发展，为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课，以及课下自学，基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况，熟悉光纤通信在电信、通信中的应用，为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点（1学时） 第二章光纤的传输特性（2学时） 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素（5学时） 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件（9学时） 第五章光纤通信技术中的光有源器件（3学时） 第六章光纤通信技术中使用的光放大器（4学时） 第七章光纤传输系统（4学时） 第八章光纤网络介绍（6学时） 第九章光纤通信原理与技术实验（17课时） 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换，光电信息技术应用，光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。
五、教学时数分配 教学时数51学时，其中理论讲授34学时，实践教学17学时。（教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2） 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主，必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式：考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试，期末考试成绩占总成绩的55％，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15％；第二种是采用课程设计（含市场调查报告）和平时成绩相结合的方式，课程设计占总成绩的55%，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文（含市场调查报告）和平时成绩相结合的方式，课程论文占总成绩的55%，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》，吴德明编著，科学出版社，第二版，2010年9月 2.参考书 （1）《光纤通信原理与仿真》，郭建强、高晓蓉、王泽勇编著，西南交通大学出版社，第一版，2013年5月 （2）《光通信原理与技术》，朱勇、王江平、卢麟，科学出版社，第二版，2011年8月
第一部分光传输通信基本原理 第一章、光纤通信原理 第一节、光纤通信的概念 一、光纤通信的概念 光纤通信概念：利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。典型的光纤通信系统方框图如下： 模拟信息模拟信息 数字光纤通信系统方框图 从图中可以看出，数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息（如话音）进行模/数转换，用转换后的数字信号去
调制发送机中的光源器件LD，则LD就会发出携带信息的光波。即当数字信号为“1”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”（不发光）。光波经低衰耗光纤传输后到达接收端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数/模转换，恢复成原来的信息。就这样完成了一次通信的全过程。其中光发送机的调制方式有两种：直接调制也称内调制（一般速率小于等于2.5GB/S时）；间接调制也称外调制（一般速率大于2.5GB/S时）。 二、光纤通信的特点 1、通信容量大 2、中继距离长 3、保密性能好 2、适应能力强 5、体积小、重量轻、便于施工和维护 6、原材料来源丰富，潜在的价格低廉 第二节、光纤的导光原理 一、全反射原理 我们知道，当光线在均匀介质中传播时是以直线方向进行的，但在到达两种不同介质的分界面时，会发生反射与折射现象，如图2.5所示。
图2.5 光的反射与折射 根据光的反射定律，反射角等于入射角。 根据光的折射定律： n Sin n Sin 1222θθ= （2.2） 其中n 1为纤芯的折射率，n 2为包层的折射率。 显然，若n 1>n 2，则会有θ2>θ1。如果n 1与n 2的比值增大到一定程度，则会使折射角θ2≥90°，此时的折射光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上掠过（θ2=90°时），或者重返回到纤芯中进行传播（θ2>90°时）。这种现象叫做光的全反射现象，如图2.6所示。
《光通信原理与技术》课程教学大纲 课程中文名称：光通信原理与技术 课程英文名称：Optical Communication Technology 课程编号：ZF17402 课程性质：专业方向课 学时：（总学时54、理论课学时42、实验课学时12） 学分：3 适用对象：电子科学与技术专业本科学生 先修课程：电磁场与电磁波、通信原理等 课程简介：随着网络化时代的到来，人们对信息的需求与日俱增。现代光通信原理在现代信息科学技术中更是占有举足轻重的作用。通过本课程的学习，使学生掌握和了解光纤通信的原理，系统组成，关键技术及新技术，实际应用的光纤通信系统，以及当前光纤通信领域的最新动态，为今后从事与之相关的工作打下基础。 一、教学目标及任务 光通信原理与技术是电子科学与技术本科专业学生专业课程模块中的一门核心课程，通过本课程的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理和光纤数字通信系统的组成，了解光纤通信的未来与发展，为进一步学习现代光纤通信技术打下基础。本课程对培养学生综合应用以前所掌握的光学和通信系统基本知识、模拟和数字通信基本知识等有良好的促进作用。 二、学时分配
三、教学内容及教学要求 第一章光纤通信概论（4学时） 教学要求： 1．了解光纤通信发展的历史； 2．理解光纤通信系统在当今通信领域的重要地位和作用及基本组成。 教学重点与难点： 1．光纤通信发展的历史； 2．光纤通信系统的基本组成。 教学内容： 第一节光纤通信发展史 1．什么是光纤通信； 2．光纤通信中光的作用及特性； 3．光纤通信的优势； 第二节光纤通信系统 1．光发射机； 2．光纤； 3．光接收机； 4．光放大器； 本章习题要点： 光纤通信系统就其基本组成而言有三部分：光发射机、光纤和光接收机，学生应掌握它们的概念和作用。作为光传输煤质的光纤，其衰减特性决定了它的工作波长以及光系统的作用距离，这种局限可由光放大器大大缓解。光纤的色散则限制了传输数据的速率。输入到光纤中光强的大小对光纤特性也有影响，这就是非线性效应。通信容量作为光纤通信系统的主要性能指标也应掌握。 第二章光纤（8学时） 教学要求： 1．了解光纤的种类及其不同的用途； 2．理解阶跃和梯度光纤的光线理论，了解用光线法分析多模光纤的传输原理； 3．理解单模光纤的波动理论。掌握用波动理论讨论单模光纤中的模式特性，光纤中模式的概念，光纤的单模条件； 4．掌握光纤的损耗及色散概念及特性； 5．了解光纤的带宽概念。 教学重点与难点： 1．数值孔径、传播时延、时延差的概念及影响因素；； 2．光纤单模传输条件；
偏振模色散受限的最大理论传输距离 B 当比特率大于10Gbs 偏振模色散必须考虑降低光纤偏振模色散值 改进光纤的几何形状导致裸纤的旋转 10 PMD ps4 km 25 Gbs 10 Gbs 40 Gbs 30 180km llkm lkm 10 1600 km 100 km 6km 05 6400 km 400 km 25km 02 40000 km 2500 km 156km 光纤的光学及传输特 性参数之一------偏振模色散受限的最大理 论传输距离光纤的基本参数固有和非固有的偏振模色散原因包层 中心为椭圆包层偏心进入气体侧压涂层椭圆涂层偏心非固有 原因侧压弯曲扭曲光纤的光学及传输特性参数之一------偏振 模色散光纤的基本参数定义光纤作为单模光纤工作的最 短波长工作波长超过此波长时只能传输基模此时光纤为单模光纤工作波长低于此波长 时除基模外高次模也可传输此时光纤为多模光纤光纤的光学及 传输特性参数之一------截止波长光纤的基本参数弯曲损耗 宏观弯曲损耗是指光纤在以远远大于光纤外径的曲率半径弯曲时所 引入的附加损耗微观弯曲损耗是指光纤受到不均匀应力的 作用光纤轴产生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗光纤的光学及 传输特性参数之一------弯曲损耗光纤的基本参数衰减系数 色散系数截止波长弯曲损耗 1310nm波长处036dBkm 1550nm 波长处022dBkm 1310nm波长处 0ps nmkm 1550nm波长处19ps nmkm cc1260nm 以75mm为直径松绕100圈1550nm波长处附加衰减005dB
光纤通信原理及技术 目录 引言 (1) 正文 (1) 第1章概述 (1) 1.1光纤通信的基本概念 (1) 1.1.1光纤通信的定义 (1) 1.1.2光纤通信发展过程 (1) 1.1.3光纤通信的优点 (2) 1.2光纤通信系统的构成及分类 (2) 1.2.1光纤通信系统的基本构成 (2) 1.2.2光纤通信系统分类 (2) 第2章光纤 (3) 2.1光纤基本的概念 (3) 2.1.1光纤基本结构 (3) 2.1.2光纤分类 (3) 2.1.3 光缆结构及类型 (3) 2.2 光纤传感原理 (4) 2.2.1 光纤传感器的优点 (4) 2.2.2光纤传感器的基本工作原理 (4) 2.3 光纤传感器的分类 (5) 2.3.1 光纤传感器的分类（三种方式） (5) 2.3.2 功能型光纤传感器 (5) 2.3.3 非功能型光纤传感器 (6) 2.3.4 强度调制型光纤传感器 (6) 2.3.5 偏振调制型光纤传感器 (7) 2.3.6 频率调制型光纤传感器 (7) 2.3.7 波长调制型光纤传感器 (8) 2.3.8 相位调制型光纤传感器 (8) 2.3.9 时分调制型光纤传感器 (8) 第3章光端机 (9) 3.1光端机的功能 (9) 3.2光端机基本组成 (9) 第4章复用技术 (9) 4.1光复用技术概述 (9)
4.2波分复用（WDM）的基本原理 (10) 4.3波分复用（WDM）系统结构 (10) 4.4波分复用系统优点 (10) 第5章同步数字系列（SDH） (10) 5.1 基本概念 (10) 5.2 SDH帧结构 (11) 第6章现代光纤网络 (11) 第7章未来的全光网络 (12) 第8章光纤通信技术的发展趋势 (12) 结束语 (13) 参考文献 (13) 引言 计算机的发明使得信息资源的利用更加有效，而网络技术的诞生又使信息资源的应用达到更加充分和完善的地步。信息全球化促进了经济全球化，经济全球化又推到了信息全球化。信息全球化中光纤通信以其独特的优越性，已经成为现代通信发展的主流方向，现在世界上绝大部分的通信业务都是采用光纤通信方式传送的。特别是，以光纤作为主要传输介质的互联网已遍布全球各地，没有光纤通信，就没有今天因特网（Internet）的巨大规模，现代信息社会的发展也就不可能这样快速。 第1章概述 1.1 光纤通信的基本概念 1.1.1光纤通信的定义 光纤通信是以光波作为传输信息的载波、以光纤作为传输介质的一种通信。光纤通信中用户通过电缆或双绞线与发送端和接收端相连，发送端将用户输入的信息（语音、文字、图形、图像等）经过处理后调制在光波上，然后入射到光纤内传送到接收端，接收端对收到的光波进行处理，还原出发送用户的信息并输送给接受用户。 根据光纤通信的以上特点，可以看出光纤通信归属于光通信和有线通信的范畴。 1.1.2光纤通信发展过程 大体说来，光纤通信的发展经历了以下四个阶段。 1.20世纪60年代的研究探索阶段 1966年英籍华人科学家高锟（Charles Kao）发表了名为“用于光频率的介质纤维表面波导”的论文，提出了用石英光纤做光波导进行光纤通信的新概念。该论文是打开现代光纤技术大门的钥匙，具有重要的指向性意义。 2. 20世纪70年代的技术起步阶段
无线光通信的原理和核心部件的一些思考 发表时间：2018-12-17T14:31:34.300Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：吴峥[导读] 需要发射出数据信号，然后借助光信号进行传输，最终接收完成信息传输任务。 联通（广东）产业互联网有限公司摘要：现阶段，随着科技水平的不断提升，在很大程度上促进着我国通信行业的发展。通信技术作为通信行业的重要支撑力量，在很大程度上决定着传输效率。以往传统的无线电以及光纤通信技术，虽然不会受到地形方面的影响，信道容量非常大，但是传输效率却非常慢。在这种情况下，我们积极的应用无线光通信技术，不仅不会受到地形因素的影响，而且还有着较强的保密性以及较快的传输效率。基 于此，本文深入浅出地阐述了无线光通信原理；其次分析了无线光通信核心部件；最后探讨了无线光通信优缺点。关键词：无线光通信；优缺点；研究分析 一、无线光通信原理概述无线光通信技术的的工作原理，主要包含着以下三个方面的内容：首先，需要发射出数据信号，然后借助光信号进行传输，最终接收完成信息传输任务。无线光通信系统应用的是光电转换技术，在调制完成电信号对光发射机的光源之后，借助具备天线功能的光学望远镜来传输光信号，在望远镜接受到信号后，将信号全部集中在光电检测器，其次信号到达接收机后，完成光信号转换成电信号，然后经过调制调解器，完成信息读取工作，最终接入无线光信号。但是，在这一过程当中需要我们指出的是，光波信号的不同，其透过率也是存在着一定的差异的。在这种情况下，我们要想更加有效的提升透过率以及系统功率，我们就必须要选择更高性能的波段窗口，来确保光信号的稳定传输。 二、无线光通信核心部件分析（一）无线光通信发射机无线光信号主要是借助发射机所产生的，通过将不同类型的电信号，在经过调制解调器的转换之后，成为光信号。无线光通信并不是借助光缆进行传输的，因此光信号主要是椭圆光斑，是由激光管芯激发进而产生的。在这一过程当中，光学行为耦合替代了以往的同轴耦合，传输距离越远的话，那么耦合准值也就越高。我们在设定耦合准值的过程当中，需要充分结合光学耦合效率来进行，避免影响到信号的接收。此外，我们在借助发射机发射光信号的过程当中，应积极的做好人眼防护措施，避免造成危害。（二）无线光通信光学天线无线光信号并不会受到光纤输送路径方面的影响，因而在实际的发射过程当中，往往会存在一定的发散角，导致信号出现泄露的现象。在这种情况下，我们要想最大限度的确保最终的接受准确度，我们就应在接收端设置一套光学天线系统，充分借助其凸、凹透镜的聚焦原理，更好的聚集光信号，降低信号的泄露。光学天线的增益效果和天线的孔径存在密切的关联，如果孔径过大或者过小的话，都会在一定程度上影响着最终的接收效益。在这种情况下，我们在选取天线孔径的时候，就需要充分的结合我们的实际工作状况来进行。除此之外，我们还要严格的设定聚光斑点尺寸的精确度，切实提高光信号的接收效率。（三）无线光通信接收机光信号在传播的整个过程当中，所存在的反射以及折射的现象，会产生码间串扰现象。不仅如此，光信号如果受到空气散射的话，也会消耗信号。在这种情况下，我们在选择接收机的时候，就必须要选择一些有着信号接收灵敏度较强、滤波作用较强的接收机。除此之外，我们都知道无线光信号的传输环境是非常复杂的，因此也就会有非常多的因素影响到光信号，这也就需要无线光通信接收机具备更加广泛的接收范围。（四）无线光通信辅助系统无线光通信辅助系统可以说是一套完善的瞄准跟踪伺服系统，这一系统能够实现对光学天线的自动校准，以此来最大限度的确保光纤通信过程当中的可靠高效的传输链路连接。无线光辅助通信系统，在一定程度上增加了通信系统的经济成本以及设备空间，因此厂家往往会将光学天线和收发器两者进行有机的融合，进而制成一体化的机器。对于输送距离比较近的通信系统，我们可以采用高倍望远镜来取代无线光辅助系统，这能够有效的降低经济成本支出。 三、无线光通信优缺点探讨（一）无线光通信的优点无线光通信技术的最大优势，就是其传输效率非常快，并且有着丰富的频谱资源。无线光通信主要是采用无线激光，然后结合波分复用技术，能够有效的将信号传输效率提升到10Gbit/s，这和以往传统的宽带传输速率相比较而言，得到了极大的提升。丰富的频谱资源，这充分的体现在并不需要申请频率许可证的红外光传输上，这一传输技术并不会受到相关技术协议的影响，并且其抗干扰能力也非常强，这也就赋予了无线光通信更大的优势。在经济成本方面，无线光通信和传统的通信技术相比较而言，也得到了一定的降低，并且其适用范围更加的广泛，不会受到地形方面的影响。（二）无线光通信的劣势在这里需要我们注意的是，无线光通信技术也是存在着一定的劣势的，其传输质量，经常受大气环境因素影响，因此在应用场合方面，也就受到了一定的限制。气象因素也会在很大程度上影响到无线光传输的性能，举个例子来说，如果出现大雾天气的话，就会导致光信号出现发散的现象；在面对雨天天气的时候，就会在一定程度上增加光信号的衰减损耗。在这种情况下，我们在使用无线光通信技术的过程当中，就应积极的结合微波通信，然后将其作为备份节点，以此来提高光通信性能。与此同时，由于无线光通信频谱并不具备频率许可证书，因此在实际的应用过程当中，也就存在着一系列的安全问题。例如：激光射频系统，如果在使用的过程当中存在不规范的现象的话，那么我们在远视的过程当中，极有可能会受到一定的伤害。在这种情况下，我们就应加快构建更加完善的无线光通信安全使用标准，确保操作规范。结语