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浅析电力通信中的光纤通信技术应用刘继华

发表时间：2018-10-01T11:37:19.023Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：刘继华邹峰萍[导读] 摘要：当下通用的电力通信技术在各别技术环节比较落后，导致运行效率低下，抗干扰能力不突出。 (国网河南省电力公司信阳供电公司河南信阳 464000) 摘要：当下通用的电力通信技术在各别技术环节比较落后，导致运行效率低下，抗干扰能力不突出。所以，在电力系统工程中引入先进的通信技术势在必行。光纤通信在这样的背景下应运而生。相比电力通信技术，光纤宽带在运行过程中的损耗少、传输容量大，具有非常好的抗干扰能力。基于这些优点，光纤通信技术在电力系统工程中的地位越来越重要，使得电力系统的运行环境更加安全和稳定。

关键词：光纤通信；电力通信；应用

1电力通信中光纤通信技术的应用优势

1.1 传输速度快

在电力通信系统中，其具有较为复杂的网络结构，系统中包含多种设备，且设备和设备之间的信息转换方式存在不同，这会让电力通信效果受到影响。光纤通信技术具有传输速度快、带宽大的特点，在信息时代背景下，电力通信具有较大的压力，为贴合时代发展趋势、满足生活用电需求，需要提高电力信息传输量，并对电网数字化发展中的信息传输速度予以重视，应用光纤通信技术具有重要意义。

1.2 信息损耗低

在电力通信系统的运行中，对其传输信息的时效性要求和精准性要求相对较高，其传输信息包含话音信号、继电保护信号、电力负荷监测信息等，光纤通信技术具有信息损耗低的特点，我国幅员辽阔，为让电力通信网络覆盖全部区域，就需要克服多种地域位置造成的覆盖困难，如在部分偏远地区，如果采用铜线或是电缆来构建电力通信网络，就有可能让长距离传输目的难以得到满足，而在短距离传输过程中，可能会出现信号终端现象，会让建设中继站成本增加。

1.3 技术种类多

人们对于电力系统的依赖随着社会经济的不断发展而逐渐提升，与此同时，对于电力通信的要求也在逐渐提升，电网公司在构建电力通信系统时，既要考虑到其性能要求，同时也需要考虑到投入成本。光纤通信技术具有多种类型，可以满足电力通信的多种需求。现阶段，ADSS 和 OPGW 是最为常见的两种光纤类型，二者虽然需要较高的投入成本，但是其安全性相对较高，可使用时间相对较长，具有良好的长期经济效益，可以适应电力公司的使用需求。

2传统电力通信系统主要问题

2.1电力通信系统传输量小

在传统电力通信系统中，其信息传输量相对较少，这会对电力通信系统的运行效果受到影响。在实际运行中，需要传输数据信息、话音信号、继电保护信号、电力负荷检测信号，其传输形式包含了声音、数字、图像等，传统电力通信系统很难保证传输时效性。

2.2电力通信系统可靠性差

传统电力通信系统在运行过程中，可能会出现突变、间断等现象，这会影响多种电气设备与生产设备的正常运行，甚至会引发安全事故，为生命财产安全构成威胁。而随着自动化技术的提升，为方便统一管理，电力系统中各个设备的联系逐渐增强，如果某一环节出现问题，就有可能让整个电力通信系统瘫痪，因为其抗冲击能力差、可靠性差的问题，已经很难满足当前社会的需求。

2.3电力通信系统网络结构复杂

在传统电力通信系统中，其网络结构较为复杂。在网络中，包含多种通信设备，而设备的不同导致其信息转换方式、连接方式存在差异，如用户线延伸、中继线传输、微波设备转接就存在不同通信方式，这使得其具有复杂的网络结构，也就让后期的维护管理、检修工作难度增加。

3光纤通信技术在电力通信中的应用

3.1光纤复合相线的应用

光纤复合相线是一种融合了传统相线结构和光纤通信技术的新型技术，在具体应用过程中，主要是在过去的电力通信系统线路资源上，使用光纤技术对通信系统线路、频率以及电磁兼容性进行有效协调，进而让传统电力通信系统信息传输性能得到增强。作为一种较为新型的通信光缆，起初在150kV电力系统中得到了应用，后随着光线符合相线使用技术的进一步成熟，现阶段，在其他高压电力系统中也渐渐得到了广泛使用。在三相电力系统中，将其中一项替代为光线复合相线，可以让全新三相电力系统得以形成，进而让信息可传输数量得到增长，让信息传输质量得到提升，和另设通信线路相比，这种方法的投入成本相对较低。在具体施工中，需要利用光电子分离技术、光纤接续技术，以此来单独分离出相线光纤单元，在施工过程中，需要对接线盒予以独立设置。如在我国某地的新建35kV电网通信中，就采用了光纤复合相线技术，其光缆为16芯，在具体施工中，将OPPC光缆替代3根导线中的1根，对杆塔进行加固、加高及改造，解决了过去存在的110kV变电站与35kV变电站之间调度、通信及自动化问题。该工程之所以取得成功，主要是因为做好了五项基础工作：（1）需要依照系统对导线型号进行确定，依照参数接近原则对光缆型号进行选择，为让OPPC光缆和相邻导线弧垂张力特性维持一致，保证了其截面、直径、重量等相关参数与相邻导线接近，直流电阻和相邻导线接近；（2）需要利用OPPC专门的绝缘金具、预绞式电力金具与专用接头盒；（3）需要保证OPPC光缆悬垂线夹、耐张线夹以及终端接头盒等相关附件的绝缘性；（4）在施工过程中，需要将OPPC光缆留有一定余长，确保光纤不会出现挤压情况；（5）在光电绝缘连接中，需要使用专门的接头盒，需要使用专业技术，将全金属跳线接头盒安装在两个耐张绝缘子串间，相线导电面积需要小于有效金属导电面积。

3.2光纤复合地线的应用

光纤复合地线，也被称为光纤架空地线、地线复合光缆，利用光纤复合地线技术，可以对输电导线进行有效保护，可以让电力系统抗冲击能力得到提升，让输电线路防雷性能得到增强。同时，利用光纤复合地线技术，可以结合光缆与架空地线，进而让多种信息实现高效传输。在电力传输线路中，光纤复合地线技术的使用需要设立光纤单元，可以让其安全性、可靠性得到提升，让后期维护工作更为简单。但是，光纤复合地线技术的使用需要较多的工程投入成本，这也让此技术应用受到一定限制，通常情况下，使用此种光纤通信技术多在旧线路地线更换工程及新建线路工程中。在此类工程中使用光纤复合地线技术能够让架空地线电气性能与机械性能得到保证，这也是此种技术在电力系统改造升级架空地线中得到广泛应用的主要原因。

光纤通信发展

光纤通信技术的发展（辽宁工程技术大学电子与信息学院辽宁省葫芦岛市126105）摘要光纤通信的问世使高速率，大容量的通信成为可能，目前它已成为最主要的信息传输技术。本文简要介绍了光纤通信的发展史；光无源器件；光纤通信系统；总结了光纤通信的主要技术的发展—光波分复用技术、光孤子通信技术、光纤交换技术以及量子通信技术等的基本原理、优势、发展状况和技术水平；指出了未来的光纤通信将会朝着光纤到户、全光网络的方向发展，为用户提供更多更好的信息服务。关键词：光无源器件; 光放大器 ;光孤子通信 ; 全光通信网中图分类号：文献标志码： Optical fiber communications technology development （Liaoning Technical Univercity Electronic Information Engineering College , Liaoning Huludao 125105） Abstract： Optical fiber communications being published causes the high speed, the large capacity correspondence becomes possibly, at present it has become the most main intelligence transmission technology. This article introduced the optical fiber communications history briefly; Light passive component; Optical fiber communications system; Summarized the optical fiber communications main technology development - light wavelength division multiplying technology, the optical soliton communication, the optical fiber exchange technology as well as the quantum communication and so on the basic principle, the superiority, the development condition and the technical level; Had pointed out the future optical fiber communications will be able to face the optical fiber to the household, the entire light network direction is developing, provides the more better information service for the user. Key word:Light passive component ; Light amplifier; Optical soliton correspondence ; Entire optical communication network Coherent

浅谈光纤通信技术发展的以及前景

浅谈光纤通信技术发展的以及前景作者：闫景超引言：光纤通信技术的应用是一次世界性的改革，它把人类带上了信息的高速公路。光纤通信在信息传递方面起着主导作用，在将来的科学进步中，光纤通信会起着举足重轻的作用。关键词：光纤通信应用前景 1.光纤通信概念光纤通信是以光波为信息载体，通过光纤来传递的一种通信设施。因为它具有容量大，传输距离远，传输速度快，经济等特点，所以在当今被广泛应用。 2.光纤通信的特点 (1)光纤通信容量大；传输距离长;一根细细的光纤可以承载很多个光信息，而它的传输时以光速传播，并且损耗非常小。(2)由于光纤较细，质量轻，所以便于铺设和运输(3)光纤通信具有抗电磁干扰能力，传输信息不易丢失和失真。(4)信号串扰小、保密性能好;(5)光纤通信用材少，而且不污染环境(7)光缆适应性强,寿命比较长。 3.光纤通信的发展光纤通信的发展史虽然只有二三十年，但由于它无比的优越性，使它成为了现代化通信网络中最为重要的传输媒介。总体来说，光纤通信的发展大致分为4个阶段。第一阶段（1966——1976年）是冲基础研究到商业应用的开发时期。这个时期中，出现了短波长（850nm）低速率（34或45Mb/s）多模光纤通信系统，无中继传输距离约为10km。第二阶段（1976——1986年）是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标的大力推广应用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长（850nm）发展到长波长（1310nm和1550nm），实现了工作波长为1310nm，传输速率为140—565Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为50到100km。第三阶段（1986——1996年）是以超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术研究的事情。在这个时期，出现了1550nm色散位移单模光纤通信系统。采用外调制技术，传输速率可达2.5—10Gb/s，无中继传输距离可达100—150km，实验室可以达到更高水平。第四阶段（1996年至今）是采用光放大器，波分复用光纤通信系统的超长距离的光弧子通信系统的时期。具体来讲国外的发展状况： 20世纪60年代中期，所研制的最好的光纤损耗在400dB以上 1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20dB/km以下日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100dB/km 1970年康宁公司（Corning）采用“粉末法”先后获得了损耗低于20dB/km和4dB/km的低损耗石英光纤1974年贝尔实验室（Bell）采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年，掺锗石英光纤在1.55μm处的损耗已经降到0.2dB/km，这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限国内光纤通信的发展： 1963年开始光通信的研究 1977年，第一根短波长(0.85mm)阶跃型石英光纤问世，损耗为300dB/km 1978年，阶跃光纤的衰减降至5dB/km。研制出短波长多模梯度光纤，即G.651光纤 1979年，研制出多模长波长光纤，衰减为1dB/km。建成5.7

1,光纤通信简介与光纤的导光原理介绍。

什么是光纤通信所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体，必须对之进行调制，在接收端再把信息从光波中检测出来。然而，由于目前技术水平所限，对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内，尚未达到实用化水平，因此目前大都采用强度调制与直接检波方式（IM-DD）。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重，所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。典型的数字光纤通信系统方框图如图下所示。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。光纤的导光原理光是一种频率极高的电磁波，而光纤本身是一种介质波导，因此光在光纤中的传

输理论是十分复杂的。要想全面地了解它，需要应用电磁场理论、波动光学理论、甚至量子场论方面的知识。但作为一个光纤通信系统工作者，无需对光纤的传输理论进行深入探讨与学习。为了便于理解，我们从几何光学的角度来讨论光纤的导光原理，这样会更加直观、形象、易懂。更何况对于多模光纤而言，由于其几何尺寸远远大于光波波长，所以可把光波看作成为一条光线来处理，这正是几何光学的处理问题的基本出发点。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，如图下所示。

光纤通信技术的发展历史

论文题目：光纤通信技术发展历史姓名：谢新云学号：0932002231 专业班级：通信技术（2）院系：电子通信工程学院指导老师：彭霞完成时间：2011年10月22日

概论目前，在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一，即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一，光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介，并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌，以现代信息社会最坚实的通信基础的身份，向世人展现了其无限美好的发展前景。自上世纪光纤通信技术在全球问世以来，整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革，光纤通信技术以光波作为信息传输的载体，以光纤硬件作为信息传输媒介，因为信息传输频带比较宽，所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量，且损耗低、体积小、重量轻，还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点，从而备受通信领域专业人士青睐，发展也异常迅猛。光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，也可以在电力通信控制系统中发挥作用，进行工业监测、控制，现在在军事上也被广泛应用，基于各领域对信息量的需求不断增长，光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。一条完整的光纤链路除受光纤本身质量影响外，还取决于光纤链路现场的施工工艺和环境。本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究，分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状，以及光纤通信技术的发展趋势，对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。关键字：光纤通信技术，发展历史，现状，发展趋势

目录概论 (1) 目录 (2) 第一章光纤通信技术的形成 (3) 1.1早期的光通信 (3) 1.2 现在光纤通信技术的形成 (3) 1.2.1 光纤通信器件的发展 (3) 1.2.2 光纤 (5) 第二章光纤通信技术的现状 (8) 2.1 光纤光缆 (8) 2.2 光电子器件 (8) 2.3光纤通信系统 (14) 第三章我国光纤通信技术的发展 (15) 参考文献 (16)

光纤通信-结课论文

光纤通信学院：光电学院学号： 2009021583 姓名：郭建军指导老师：彭力

摘要：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。本文探讨了光纤通信技术的原理、技术发展，发展趋势、应用及市场。关键词：光纤通信原理发展应用 Abstract：Optical fiber communication is the use of optical fiber transmission wavelengths in information communication mode. In this paper, the principle of the optical fiber communication technology, the development trend of technological development, application and market. Keywords：Optical fiber communication；Principle；Development；Application 一、引言光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远;一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光波长为 1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。 (2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。 (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆，机械强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10)分路、耦合不灵活。

光纤通信的发展前景

光纤通信的现状及其未来发展光信息科学与技术08-1班韩欣欣 08133102 关键词：光纤通信光纤到户未来发展摘要：光纤通信自问世以来，给整个通信领域带来了一场革命，它使高速率，大容量的通信成为可能。目前它已经成为一种不可替代的、最主要的信息传输技术。引言：光无处不在。在人类发展的早期，人类已经开始使用光传递信息了。但那时候传递的信息容量非常少，局限性也很大。随着社会的发展，信息传输与交换量与日俱增，传统的电通信方式已不能满足人们的需要。为了扩大通信容量，通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波，这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。这样就出现了现在的光通信技术，就是光纤通信。光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式。与传统的电通信相比，光纤通信是以很高频率的光波作为载波，以光纤为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，自其出现以来就备受业内人士的青睐，发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年至今增加了近一万倍传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。光纤发展与应用为了发展光通信技术，人们又考虑和尝试了各种传输介质，但是他们的损耗都非常的高。直到1966年美籍华人高锟博士和霍克哈姆发表论文，预见了低损耗的光纤能够应用于通信，敲开了光纤通信的大门。从此光纤在通信中的应用引起了人们的重视。很快在1970年8月美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/kM光纤。光纤通信的时代由此开始了。 1972年，随着光纤制备工艺中的原材料提纯、制棒和拉丝技术水平

光纤通讯基础简介(上)

光纤通讯基础简介(上) 一、光通讯简介 1、使用光通讯技术的优点︰它是以光当作载波，透过光纤当传输介质将信息传递至远方。若以铜质同轴电缆与光纤作一比较，同轴电缆是搭配电磁波以数百MHz至数个GHz频率，以模拟的方式来传递信息，但其载波频率会受到20GHz理论值的限制；若以长距离光纤通讯而言，光的载波频率可达193,000GHz。而传输信息的频宽取决于载波频率，因此，若同轴缆线最大上限可以传输两个10GHz的频道，理论上，光纤则可以传输数以千计的10GHz的频道。此外，光纤质轻直径小，在光缆铺设过程中可以节省空间，加上在传输的过程中的衰减比铜质导线低，以单模光纤而言，每公里衰减约为0.2~0.5dB，且对于光讯号在光纤传输过程中，对于电磁波的干扰较不敏感，因此适合高容量及长距离通讯。 2、应用的层次︰光通讯主要应用在电信网络、有线电视及数据传输方面，而电信方面的应用是最早的，例如越洋的通信，因其高容量及可靠度的优点，并可以在长距离(600km以上需要中继器，最大可达9000km)传输时载上数以万计的通话信号，因而有效的提升通话负载量及品质的问题。有线电视方面，因所需求的频宽较高，每个频道的所需的影像频宽约为6MHz(声音频道约为8KHz)，以光纤传递模拟影像讯号，可以达到一百个以上的频道，其中包括声音、影像及互动的数据传输。而数据通信(Datacommunication)上面，则是现在最热门的话题，随着信息时代的来临，网际网络需要大量的频宽来传递多媒体的信息，从短距离(1~500m)的Gigabit网络卡、LAN，到中距离(1~20km)的MAN以至于长距离(60~600km以上)的越洋光缆都需要光纤的大容量来解决频宽不足的问题，近年来，因网际网络Interent的盛行及远距教学等实施，对于数据通讯的需求每年以倍数成长，而光纤通信系统架构则是最佳的选择。 3、基本光纤通讯架构︰图一为点对点光纤通讯的基本架构，基本上是由光收发模块及光纤所组成，首先我们利用数字或模拟调变的方式将信息载在发射器上，以光波为载波透过光纤将讯号传递至远方，若距离较长，光纤则透过联结器(Connector)或接合器(splice)方式延长，最后到达光传感器端，在注重噪声与讯号比(S/N Ratio)情况下，并用clock recover的方式下将光讯号转回电讯号，而将信息解调回来。

光纤通信技术发展历程、特点及现状

本科学年论文学院物理电子工程学院专业电子科学与技术年级 2008级姓名王震论文题目光纤通信技术发展历程、特点及现状指导教师张新伟职称讲师成绩 2012年1月10日学号：

目录摘要 (1) Abstract (1) 绪论 (1) 1光纤通信发展历程 (1) 1.1 世界光纤通信发展史 (1) 1.2 中国光纤通信发展史 (2) 2 光纤通信技术的特点 (3) 2.1 频带极宽，通信容量大 (3) 2.2 损耗低，中继距离长 (3) 2.3 抗电磁干扰能力强 (3) 2.4 无串音干扰，保密性好 (3) 3 不断发展的光纤通信技术 (3) 3.1 SDH系统 (3) 3.2 不断增加的信道容量 (3) 3.3 光纤传输距离 (4) 3.4 向城域网发展 (4) 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 (4) 4 结束语 (4) 参考文献 (4)

光纤通信技术发展历程、特点及现状摘要：光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。光纤通信是以其传输频带宽、通信容量大、中继距离长、损耗低特点，并具有抗电磁干扰能力强，保密性好的优势，光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术正朝着超大容量、超长距离传输和交换、全光网络方向发展。关键词：光纤通信；发展历程；特点；发展现状绪论光纤通信技术已成为现代通信的主要通信方式，在现代信息网中起着非常重要的作用，随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测，21世纪将是“光子世纪”，十年内，光子产业可能会全面取代传统电子工业，成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期，而这一次发展将涉及信息产业的各个领域，其范围更广，技术更新，难度更大，动力更强，无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。 1 光纤通信发展历程 1.1 世界光纤通信发展史光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45Mb/s，采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光。在上世纪70

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用一、光纤通信的应用背景通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源，早在三千多年前，我国就利用烽火台火光传递信息，这是一种视觉光通信。随后，在1880年贝尔发明了光电话，但是它们所传输的信息容量小，距离短，可靠性低，设备笨重，究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现，1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文，他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维，能作为通信媒质。从此，开创了光纤通信领域的研究工作。二、光纤通信的技术原理光纤即光导纤维，光纤通信是指利用光波作为载波，以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中，光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质，以微米为单位，一般几或几十微米，比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层，根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射，实现信号的传输。涂层就是保护层，可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号，然后通过光纤线路实现信号的远距离传输，光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上，通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号，并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平，最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减，并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示：通过信号的这一传输过程可以看出，信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换，第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号，第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外，在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英，石英属绝缘材料的范畴，绝缘性好，有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小，因此抗电磁干扰的能力很强，可以不受外部环境的影响，也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线

光纤通信技术在电力通信网建设中的应用张文龙

光纤通信技术在电力通信网建设中的应用张文龙发表时间：2019-03-13T15:43:32.047Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：张文龙李鑫岩 [导读] 摘要：为了保证电力通信体系的建设质量，应能认识到光纤通信技术的特点，并能结合当前电力系统建设需要以及电力系统信息传输方面的要求，科学的制定光纤类型通信技术的应用方案。（国网长春供电公司吉林长春 130000）摘要：为了保证电力通信体系的建设质量，应能认识到光纤通信技术的特点，并能结合当前电力系统建设需要以及电力系统信息传输方面的要求，科学的制定光纤类型通信技术的应用方案。本文就光纤类型通信技术在现代电力通信体系建设方面的运用进行了分析。关键词：光纤通信技术；电力通信网；应用引言社会经济发展促进电网运行技术的进步，特别是广大用户对电能质量提出更高的要求，因此电力系统安全稳定运行显得愈发重要。电力通信网建设中应用光纤通信技术，提高电力系统运行安全稳定性。 1电力通信的几种主要方式 1.1光纤通信由于光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点，它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光纤外，一些专用特种光纤也在电力通信中大量使用。 1.2电力线载波通信电力线路主要是用来输送工频电流的。若将话音及其他信息通过载波机变换成高频弱电流，利用电力线路进行传送，这就是电力线载波通信，具有通道可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点。此外，电力线载波通信中还有利用电力线路架空地线传送载波信号的绝缘地线载波等方法。与普通电力线载波比较，绝缘地线载波不受线路停电检修或输电线路发生接地故障的影响，而且地线处于绝缘状态可减少大量的电能损耗。 2光纤通信技术在电力系统通信网络建设中的优势 2.1优质的扩展性目前在电力系统中的各种设备都更加的智能化，使得电力系统运行管理方面传输的数据更加的复杂，需要电力中的信息传输技术能满足这种信息类型多元化的需要，从而能在信息传输的阶段中容纳各种类型的信息。光纤类型通信技术是一种新型技术，其不仅能满足现代电力系统管理需要容纳各种类型的信息，同时光纤类型的通信技术还较强的发展潜力，能在电力系统不断发展的同时也逐渐的完善光纤通信技术，使光纤类型通信技术能和电力系统一同发展。 2.2能源节约性在社会大范围开展建设的时候，我国各种资源的消耗量也在增加，长此以往就会对国家发展造成不利影响，因此国家目前也在大力的开展资源节约产业的发展，电力系统一直都有着规模大的特点，在开展电力系统建设的时候，所消耗的资源总量也较为可观，能在电力系统建设方面节约资源，那么也必将会对国家资源节约发展起到促进作用。而和其他类型的信息传输技术相比，光纤类型通信技术使用的主要材料为二氧化硅，这种材料在我国储量较大，因此使用这种材料进行电力系统中通信工程建设也就能起到更好的效果。 2.3良好的可靠性在各种机械设备都出现在了社会上之后，人们对电能的需求量也与日俱增，尤其对于高层建筑、工业企业、科研机构等现代化建筑而言，一旦电力供应出现了不稳定或者是中断的情况，那就会使相应单位的发展受到极大影响。而电力通信是保电力系统稳定运行的基础，这也就需要电力通信能在运行中有良好的可靠性。其次，目前供电体系的建设已经逐渐普及到各个地区，并且依托于现代强大的建设机械以及技术，在一些环境条件恶劣、地形条件特殊的地区也建设了一定规模的电网，而这些地区由于环境条件、气候条件的影响，会使电力通信系统在工作阶段承担较大的环境负荷，这需要电力通信系统能在这种恶劣条件下依旧具有良好的可靠性，从而切实的保证电力系统运行的稳定性。而在保证电力通信系统稳定性的方面，光纤类型的通信系统有着较为突出的优势。光纤类型的通信技术在信息传输方面更为稳定，避免了信息传输中发生丢失。其次，光纤类型的通信技术在经过结构设计、组成材料等方面的优化后，这种通信技术对各种恶劣环境的抵御能力也得到了强化，使光纤类型通信技术能在各种环境下都保持良好的信息传输质量。 2.4具备快的传播性通信延时后，造成的损失是无法估计的，信息高速发展的今天，信息的不平等性带来的机会很多，信息是每个机构个人争取的竞争要素，因此电力通信网络要具备及时性，不能出现通电延时。电力通信网络传播的快速性，也有利于断电后，现场的及时回复，挽回损失，光纤电缆传播信息的速度快，在电力通信网络方面的应用广泛。 3光信通信技术在电力通信网建设中的应用由于光纤通信能够很好地适应电力通信网传输的各项要求，且光纤技术日益成熟，光纤通信在电力部门中的应用也逐步推广和扩大。（1）地线复合光缆，也称为架空地线内含光纤。这种光纤的特点在于它包含在已架好的地线之中，既能够不损害地线的性能，又能够接受地线设置的保护，很好地完成电力信号的传播。其类型大致有铅骨架型、不锈钢管型以及海底光缆型等。（2）地城缠绕光缆，这种光纤是通过专用机械将光缆缠在架空的地线上。其特点在于较为便宜简单，传播信息的能力也很高，但同时也具有易折断的缺点，因此在应用中需要对铺设环境等进行谨慎周全的考虑。（3）全介质自承式光缆。这种专用光纤既有光缆优良的机械性能和环境适应性，还有其独特的特点，如传输过程中损耗较小，色散程度低；结构十分紧密，能够有效排除恶劣环境的影响；柔韧性和弯曲能力也十分突出。 4光纤通信技术实际发展（1）从新型光纤诞生到今天，IP业务量得以迅猛增加，电信网络也需要快速创新和完善。当前的信号传输实现的都是远距离传输，并且对质量有很高要求，之前的单模光纤显然已经不能满足发展需求，因此开发和研究光纤是电力系统健康稳定发展的基本需要。当前，在干线网要求不断提高下，并在大力建设和发展城域网背景下，非零色散光纤、无水吸收峰光纤已经得到了电力市场的普遍肯定。由于光纤具备先进性，其应用和发展非常快。（2）光联网后，光网络容量大、网络节点多，并且也增加了网络透明度，有效地连接了各种信号，大

光纤通信的发展趋势

光纤通信的发展趋势光纤通信一直是推动整个通信网络发展的基本动力之一，是现代电信网络的基础。本文对光纤通信的主要发展趋势作一简述与展望，包括纳米技术与光纤通信、光交换、PON、光孤子通信。关键词：光纤通信光交换PON 光孤子通信光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命，光纤通信技术发展所涉及的范围，无论从影响力度还是影响广度来说都已远远超越其本身，并对整个电信网和信息业产生深远的影响。它的演变和发展结果将在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局，也将对社会经济发展产生巨大影响。 1.纳米技术与光纤通信纳米是长度单位，为10-9米，纳米技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。建立在微米/纳米技术基础上的微电子机械系统（MEMS）技术目前正在得到普遍重视。在无线终端领域，对微型化、高性能和低成本的追求使大家普遍期待能将各种功能单元集成在一个单一芯片上，即实现SOC(Sy stem On a Chip)，而通信工程中大量射频技术的采用使诸如谐振器，滤波器、耦合器等片外分离单元大量存在，MEMS技术不仅可以克服这些障碍，而且表现出比传统的通信元件具有更优越的内在性能。德国科学家首次在纳米尺度上实现光能转换，这为设计微器件找到了一种潜在的能源，对实现光交换具有重要意义。可调光学元件的一个主要技术趋势是应用MEMS技术。MEMS技术可使开发就地配置的光器件成为可能，用于光网络的MEMS动态元件包括可调的激光器和滤波器、动态增益均衡器、可变光衰减器以及光交叉连接器等。此外，MEMS技术已经在光交换应用中进入现场试验阶段，基于MEMS的光交换机已经能够传递实际的业务数据流，全光MEMS光交换机也正在步入商用阶段，继朗讯科技公司的“Lamda-Router”光MEMS交换机之后，美国Calient Networks公司的光交叉连接装置也采用了光MEMS交换机。 2.光交换是实现高速全光网的关键光交换是指光纤传送的光信号直接进行交换。长期以来，实现高速全光网一直受交换问题的困扰。因为传统的交换技术需要将数据转换成电信号才能进行交换，然后再转换成光信号进行传输，这些光电转换设备体积过于庞大，并且价格昂贵。而光交换完全克服了这些问题。因此，光交换技术必然是未来通信网交换技术的发展方向。未来通信网络将是全光网络平台，网络的优化、路由、保护和自愈功能在未来光通信领域越来越重要。光交换技术能够保证网络的可靠性，并能提供灵活的信号路由平台，光交换技术还可以克服纯电子交换形成的容量瓶颈，省去光电转换的笨重庞大的设备，进而大大节省建网和网络升级的成本。若采用全光网技术，将使网络的运行费用节省70%，设备费用节省90%。所以说光交换技术代表着人们对光通信技术发展的一种希望。目前，全世界各国都正在积极研究开发全光网络产品，其中关键产品便是光变换技术的产品。目前市场上的光交换机大多数是光电和光机械的，随着光交换技术的发展和成熟，基于热学、液晶、声学、微机电技术的光交换机将会研究和开发出来，其中以将纳米技术为基础的微电子机械系统MEMS应用于光交换产品的开发更会加速光交换技术的发展。 3.无源光网络（PON）技术无源光网络是一种很有吸引力的纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期以来期待的技术。无源光网络作为一种新兴的覆盖“最后一公里”的宽带接入光纤技术，其在光分支点不需要节点设备，只需安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。

通信工程毕业论文光纤通信技术的现状及发展趋势

光纤通信技术的现状及发展趋势摘要:光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1 我国光纤光缆发展的现状 1.1 普通光纤普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。 1.2 核心网光缆我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它

在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。 1.3 接入网光缆接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限, 在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C 低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。 1.4 室内光缆室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。 1.5 电力线路中的通信光缆光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。 2 光纤通信技术的发展趋势对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是

光纤通信技术在电力通信中的应用

光纤通信技术在电力通信中的应用发表时间：2018-10-19T09:30:27.377Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：李佳进 [导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国电力通信行业的发展提供了强大的动力支持，正是因为电力通讯行业需要源源不断的信息交流和信息更新，所以说光纤技术的发展为电力通信行业插上了腾飞的翅膀。 (国网福建龙岩市新罗区有限公司福建龙岩 364000) 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国电力通信行业的发展提供了强大的动力支持，正是因为电力通讯行业需要源源不断的信息交流和信息更新，所以说光纤技术的发展为电力通信行业插上了腾飞的翅膀。电力通讯行业已经成为继石油，石化，中国电厂的第四大经济支柱行业。关键词：光纤通信技术；电力通信；应用技术引言光纤通信技术在电力通信中的应用具有重要意义。本文首先对传统电力通信系统主要问题作出简要阐述，然后对光纤通信技术特点予以说明，明确光纤通信技术可以对传统电力通信系统问题予以有效解决，最后结合实例，探讨光纤通信技术在电力通信中的应用方法，希望对业内可以起到一定参考作用。 1光纤通信技术具备的优势 1.1安全性能高，重量轻由于硅是世界上储存量最多的半导体材料，而二氧化硅材料是光纤管道中用的最多的材料，这种材料由于内部结构比较特殊，内部的疏松孔道较多，所以该类材料的质量十分轻，所以能够大大减少铺设管道的费用。另外二氧化硅材料的安全性能也非常高，不会产生爆炸也不容易燃烧，所以可以广泛用于各个场合。光纤中的内部容积一次性可以容纳几十条信号线路，能够大幅度提高信息传输的并行效果，从广度方面提高光纤传输速率。 1.2抗干扰能力强光纤通信技术具有较强的抗干扰能力。众所周知，通信技术以电信号为主，在应用过程中，各类电磁干扰往往是不可避免的，如雷电干扰、太阳黑子活动干扰、电离层变化干扰等，此类干扰会影响信号的稳定传输，对通信设备正常使用造成影响。光纤本身制作材料为非金属材料玻璃纤维，和传统采用的铜缆线进行比较，可以发现光纤材料具有良好的绝缘性能，同时，光纤材料抗高温性、耐腐蚀性也更强。 1.3信息损耗低在电力通信系统的运行中，对其传输信息的时效性要求和精准性要求相对较高，其传输信息包含话音信号、继电保护信号、电力负荷监测信息等，光纤通信技术具有信息损耗低的特点，我国幅员辽阔，为让电力通信网络覆盖全部区域，就需要克服多种地域位置造成的覆盖困难，如在部分偏远地区，如果采用铜线或是电缆来构建电力通信网络，就有可能让长距离传输目的难以得到满足，而在短距离传输过程中，可能会出现信号终端现象，会让建设中继站成本增加。 1.4传输距离长对于传统的信号采集系统来说，携带信息的介质在运行一段时间后，功率和能量会极大衰弱，如果中途没有能量源对其进行充能，那么携带的信息会出现不同程度的失真现象。而对光纤技术来说，管道内部有防止信号透射的装置，载波能够在光纤中迅速反射不断前进，中途损失的能量却非常少，所以在光纤进行远距离传输的时候只需要将传输的管路维护完善即可。 2光纤通信在电力通信网中应用 2.1光纤复合相线的应用光纤复合相线是一种融合了传统相线结构和光纤通信技术的新型技术，在具体应用过程中，主要是在过去的电力通信系统线路资源上，使用光纤技术对通信系统线路、频率以及电磁兼容性进行有效协调，进而让传统电力通信系统信息传输性能得到增强。作为一种较为新型的通信光缆，起初在150kV电力系统中得到了应用，后随着光线符合相线使用技术的进一步成熟，现阶段，在其他高压电力系统中也渐渐得到了广泛使用。在三相电力系统中，将其中一项替代为光线复合相线，可以让全新三相电力系统得以形成，进而让信息可传输数量得到增长，让信息传输质量得到提升，和另设通信线路相比，这种方法的投入成本相对较低。在具体施工中，需要利用光电子分离技术、光纤接续技术，以此来单独分离出相线光纤单元，在施工过程中，需要对接线盒予以独立设置。如在我国某地的新建35kV电网通信中，就采用了光纤复合相线技术，其光缆为16芯，在具体施工中，将OPPC光缆替代3根导线中的1根，对杆塔进行加固、加高及改造，解决了过去存在的110kV变电站与35kV变电站之间调度、通信及自动化问题。该工程之所以取得成功，主要是因为做好了五项基础工作：（1）需要依照系统对导线型号进行确定，依照参数接近原则对光缆型号进行选择，为让OPPC光缆和相邻导线弧垂张力特性维持一致，保证了其截面、直径、重量等相关参数与相邻导线接近，直流电阻和相邻导线接近；（2）需要利用OPPC专门的绝缘金具、预绞式电力金具与专用接头盒；（3）需要保证OPPC光缆悬垂线夹、耐张线夹以及终端接头盒等相关附件的绝缘性；（4）在施工过程中，需要将OPPC光缆留有一定余长，确保光纤不会出现挤压情况；（5）在光电绝缘连接中，需要使用专门的接头盒，需要使用专业技术，将全金属跳线接头盒安装在两个耐张绝缘子串间，相线导电面积需要小于有效金属导电面积。 2.2电力光纤通信网的组网技术光纤通信技术在电力通信中进行应用过程中，在通信网组建过程中，主要以波分复用技术和同步数字技术为主要的组网技术。在波分复用技术具体应用时，一根光纤中可以囊括众多不同波长的光信号，而且在具体信号传输过程中，通过对光纤低损耗窗口以光波的波长作为依据进行具体划分，这样一个信道能够划分为若干个信道，光波视为信号载波，合并不同波长的信号，确保其复合到同一根光纤中，并进行信号传输。不同波长的信号当传输到信号接由端时再分开。采用波分复用技术主要是依据不同波长的载波信号的相互独立性，这样在一根光纤中就可以实现多路光信号的传输。这其中将两个方向的信号放在不同波长中进行传输，则实现了双向传输。在具体应用波分复用技术过程中，针对两个相邻波峰之间间隔的不同可以将其分为密集波分复用技术和粗波分复用技术。这其中密集波分复用技术作为新型网络构建的最佳手段，能够实现高容量信息的有效传输。而同步数字技术在具体应用过程中，不仅能够对数位信号提供一定的等级，而且利用复用和映射方法，能够实现同步数字技术的有效转化，实现了网络的同步传输，对提高网络速度和网络利用效率具有极为重要的意义。

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浅析电力通信中的光纤通信技术应用 刘继华