清华大学-光纤通信技术详解共36页文档

浅谈光纤通信技术光纤通信技术是一种利用光纤作为传输媒介进行信息传输的通信技术。

光纤通信技术已经成为现代通信领域中最主要的传输方式之一，其具有传输速度快、传输容量大、传输距离远、抗干扰能力强等优点，因此在通信领域得到了广泛的应用。

本文将从光纤通信技术的基本原理、技术特点、发展趋势以及应用领域等方面进行浅谈。

一、光纤通信技术的基本原理光纤通信技术是通过利用光的全反射特性，在光纤内部传输信息。

其基本原理是利用光的折射特性和全反射原理，在光纤内部传输光信号，并利用光电转换器件将光信号转换为电信号进行信息传输。

光纤通信系统通常由光源、调制器、光纤传输介质、解调器和接收器等组成。

光源通常采用半导体激光器或LED光源，通过调制器调制信号，然后将光信号通过光纤传输介质传输到接收端，接收端通过解调器将光信号转换为电信号，从而实现信息的传输。

二、光纤通信技术的技术特点1. 传输速度快：光纤通信技术传输速度远高于传统的铜质电缆传输速度，能够满足大容量、高速率的通信需求。

2. 传输容量大：光纤通信技术的传输容量远高于传统的铜质电缆传输容量，能够满足日益增长的通信数据量需求。

3. 传输距离远：光纤通信技术的信号衰减比铜质电缆小，能够实现远距离传输，满足长距离通信需求。

4. 抗干扰能力强：光纤通信技术传输过程中不受电磁干扰的影响，稳定性好，可靠性高。

5. 安全性好：光纤通信技术传输过程中不会泄露电磁信号，具有较好的信息安全性。

三、光纤通信技术的发展趋势1. 高速化：随着通信领域对速度的需求越来越大，光纤通信技术将不断追求更高的传输速度，以满足日益增长的通信数据需求。

2. 多频道化：光纤通信技术将不断追求多频道传输技术，以提高传输容量，满足多种通信需求。

3. 节能环保：光纤通信技术将不断提高能效，降低能耗，追求更环保的通信方式。

4. 智能化：光纤通信技术将不断追求智能化，结合人工智能、大数据等技术，提供更智能化的通信服务。

四、光纤通信技术的应用领域光纤通信技术已经广泛应用于各个领域，包括但不限于通信、互联网、电信、电视、军事、医疗、工业等领域。

光纤通信技术的基本原理与应用随着电子信息技术的快速发展，传输媒介的要求也越来越高。

光纤通信技术作为一种新兴的通信方式，在其高速的数据传输和传输距离上具有明显的优势，渐渐取代了传统的铜质电缆。

本篇文章主要介绍光纤通信技术的基本原理与应用。

一、光纤通信技术的基本原理1. 光的本质与光纤传输光是一种电磁波，不同于普通的电信号，它是在真空或介质中以光速传播的长波。

而光纤指的是把光束导向一定方向传输的一种特殊光纤。

传统的光学通信指的是在短距离内，通过反射、透射等手段进行信息传输。

2. 光纤与传统电缆的对比与传统的铜质电缆相比，光纤具备了更高的带宽、更快的传输速度和更远的传输距离。

这主要归功于光的本身特性，它可以在光纤中以光速进行传输，同时还不会受到电磁干扰等影响。

3. 光纤传输的构成光纤的主要构成包括：光纤芯、光纤包层和光纤护套。

其中光纤芯是光束传输的主要部分，由高纯度的硅等物质组成，其直径通常为几十微米，而包层是由较低折射率的材料包裹在光纤芯外侧，以保持光束传输的速度和方向。

而护套旨在维护光纤的完整性以及阻止其外表面的损坏或受到污染。

二、光纤通信技术的应用1. 通信领域在通信领域，光纤通信技术可以用于电话、电视、互联网和卫星通信等多个方面。

其中在互联网领域，光纤通信技术已成为世界上最先进的通信技术之一，因为它可以通过高速的数据传输实现网络的新功能和服务。

2. 医学领域在医学领域，光纤通信技术可以用于内窥镜诊断。

一些医学设备中的光纤可以使用光学传感和图像传输技术，以达到诊断和治疗目的。

3. 工业领域在工业领域，光纤通信技术可用于机器人和通信系统中，以实现数据传输和控制功能。

此外，它还可以用于监测和控制清洁度、气体浓度等工业环境参数，帮助保持安全生产。

总结：光纤通信技术的应用已经十分广泛，当前正在迅速发展。

它不仅满足了现代社会对带宽、传输速度和距离的要求，而且在医疗、工业等方面也具有重要作用。

我们相信，随着技术的不断革新，光纤通信技术将继续发挥更大的作用。

《光纤通信技术》课后习题参考答案习题1：一.选择题1.光纤导光原理要求纤芯区的折射率( A ) 包层的折射率。

A. 大于B. 小于C. 等于D.以上都正确2.单模光纤芯区直径比多模光纤芯区直径（ B ）。

A. 大B. 小C. 相等D. 以上都正确3.（ A ）又称非零色散光纤，主要用于高速TDM系统和WDM系统。

A. G.655B. G.652C. G.654D. G.6534.光纤的包层直径为（ C ）。

A. 150umB. 250umC. 125umD.100 um5.通过在纤芯中掺（A ）来提高折射率。

A.氧化锗B. 氧化硼C.氟D.饵6.通过在包层中掺（ B ）来降低折射率。

A. 氧化锗B. 氧化硼C.氧化磷D. 饵二.填空1.光纤的包层直径为125μm ,多模光纤的纤芯区比单模光纤的纤芯区大(大/小)。

2.光纤的传输特性主要是指色散、衰减。

3.光缆结构简单可分为缆芯、加强件、护层。

4.光纤成缆可以有多种结构，分为层绞式、束管式，骨架式和带状式。

5. G.652 是标准单模光纤, G..653 是色散位移光纤(G652/G653/G654/G655)。

6.色散和衰减是光纤的主要传输特性，描述光纤色散的参数是色散系数，其单位是ps／nm·km，描述光纤衰减的参数是损耗系数，其单位是dB/km 。

三. 综合1.光纤损耗的分类。

答：损耗吸收损耗散射损耗杂质离子的吸收本征吸收过渡族金属离子OH-离子紫外吸收红外吸收制作缺陷本征散射及其它瑞利散射布里渊散射拉曼散射折射率分布不均匀芯-涂层界面不理想气泡、条纹、结石2. 说明光纤色散的分类，指出多模光纤以那种色散。

光纤的几何特性包含哪几项？答：在光纤中一般把色散分成模间色散、色度色散、偏振模色散。

多模光纤主要以模间色散为主。

光学特性主要有：截止波长、模场直径3. 某光缆金属加强构件、松套层填充式、铝-聚乙烯粘结护套、皱纹钢带铠装、聚乙烯套通用室外光缆，包含24根B1.1类单模光纤，请写出该光缆的型号。