光纤通信的基本概念

光纤通信原理：光信号在光纤中的传输与调制光纤通信是一种利用光纤传输光信号的通信方式，具有高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点。

以下是光纤通信的基本原理，包括光信号在光纤中的传输和调制过程：1. 基本构成：光源（Light Source）：产生光信号的光源，通常使用激光二极管（LD）或发光二极管（LED）。

光纤（Optical Fiber）：光信号在其中传输的光导纤维，通常由玻璃或塑料制成。

调制器（Modulator）：将电信号转换为光信号的调制器，常用的有直接调制和外调制两种方式。

解调器（Demodulator）：将光信号还原为电信号的解调器。

接收器（Receiver）：接收并解析光信号的接收器，包括光探测器和电子设备。

2. 光信号传输过程：光源产生信号：光源产生的激光被调制为携带信息的光信号。

调制可以是直接调制（改变光源的光强）或外调制（在光路上添加调制器改变光的特性）。

信号传输：光信号通过光纤进行传输，光纤内部的全反射现象使光信号能够在光纤中一直传播，减小信号损耗。

光信号保真性：光纤材料的低色散性和低衰减性保证了光信号在传输过程中的保真性。

信号放大：光信号在传输过程中会衰减，因此需要光放大器对信号进行放大，以延长传输距离。

3. 调制和解调：调制：调制器将电信号转换为光信号，控制激光的强度或频率。

调制方式包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）等。

解调：解调器在接收端将光信号转换为电信号，从而还原原始的信息。

4. 多路复用：波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）：多路复用技术，允许在同一光纤上传输多个不同波长的信号，提高通信容量。

5. 应用：光纤通信广泛应用于电话网络、互联网、有线电视等领域，以及高性能计算、数据中心等对高带宽和低延迟要求的场景。

光纤通信的原理基于光信号的传输和调制技术，通过光纤实现信息的高速、远距离传输。

这种通信方式在现代通信领域扮演着重要的角色，推动了信息技术的发展。

光纤通信基本原理及特点光纤通信是现代通信技术中的一种重要方式，其基本原理是将信息通过光信号传输，利用光学纤维的特性实现信息的传输。

与传统的通信方式相比，光纤通信具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性强等优点。

光纤通信的基本原理是利用光纤中的光信号传输信息。

光纤是由一个透明的玻璃或塑料纤维组成的，内壁上涂覆了一层折射率较高的材料，使得光可以在内壁上发生多次反射，从而实现信息的传输。

当光线从光导纤维的一端射入时，它会经过内壁上的折射，然后再经过反射，形成一个环路。

当信息被编码成为光信号后，它会被发送到光纤的另一端，经过同样的过程，实现信息的传输。

光纤通信的特点主要表现在以下几个方面：1.传输速度快光纤通信的传输速度非常快，是传统通信方式无法比拟的。

这主要是由于光纤的传输过程中没有衰减，可以实现高速传输。

根据不同的实验结果，光纤通信的传输速度可以达到数百兆比特每秒，远高于其他通信方式。

2.传输距离远光纤通信的另一个特点是传输距离非常远。

光纤的传输距离取决于其直径和传输方式，但是无论如何，光纤通信的传输距离都远大于其他通信方式。

以目前最常用的单模光纤为例，其传输距离可以达到几十公里，甚至上百年。

3.抗干扰性强光纤通信的抗干扰性也非常强。

由于光纤通信是纯光信号传输，不会受到电磁干扰、信号干扰等影响。

此外，光纤通信的信号传输不会因为距离的增加而衰减，因此可以保证传输质量。

4.能耗低光纤通信的能耗相对较低。

这是因为光纤通信的信号传输不需要进行调制，因此信号的传输损耗非常小。

这也意味着，与其他通信方式相比，光纤通信的能耗更低，更环保。

总的来说，光纤通信具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性强、能耗低等优点。

随着科技的不断发展，光纤通信的应用越来越广泛，为人们的生活和工作带来了极大的便利。

光纤通信的基本原理光纤通信是一种通过光信号传输信息的通信技术，其基本原理是利用光的衍射和反射特性在光纤中传输信号。

相对于传统的电信号传输方式，光纤通信具有更大的带宽和更高的传输速度，成为现代通信领域的重要技术。

一、光的传播特性光的传播特性是光纤通信的基石。

光可以沿直线传播，遵循光的衍射和反射原理。

当光遇到边界时，会发生折射和反射，使光能在光纤中传输。

二、光纤的结构与工作原理光纤由纤芯和包层组成，其中纤芯是光信号的传输介质，包层则起到光的泄漏和保护作用。

当光信号进入光纤时，会在纤芯中传播，并通过光的衍射和反射在光纤中不断传输，直到到达目的地。

三、光的调制与解调为了在光纤中传输信息，需要将电信号转换成光信号进行调制。

光的调制有直接调制和间接调制两种方式。

直接调制是通过改变光源的电流或电压来改变光的强度，间接调制则是通过改变光的相位或频率来调制光信号。

解调则是将光信号转换回电信号，以便接收方进行处理和解析。

解调可以通过光探测器，如光电二极管、光电转换器等实现，将光信号转换为电信号。

四、光的放大与传输在光纤通信中，需要保证光信号能够在长距离传输而不损失太多信号强度。

为了解决光信号的衰减问题，光纤通信系统采用光纤放大器对光信号进行放大。

光纤放大器通过掺入掺杂物改变光纤中的折射率，使光信号在光纤中传输时得到补偿。

常见的光纤放大器有光纤放大器、光纤激光器等。

通过光的放大，光信号可以在光纤中传输较长距离。

五、光纤通信的优点与应用相对于传统的电信号传输方式，光纤通信具有很多优点。

首先，光纤通信具有更大的传输带宽和更高的传输速度，能够满足大容量、高速率的通信需求。

其次，光纤通信不受电磁干扰，信号传输稳定可靠。

另外，光纤通信具有小尺寸、轻量化的特点，便于安装和维护。

光纤通信广泛应用于各个领域，如电信、互联网、有线电视等。

特别是在互联网普及和数据传输需求增长的背景下，光纤通信在数据中心、企业网络、移动通信等领域发挥着重要作用。

OPGW及ADSS光缆线路设计李叔昆编2012年12月目录一、光纤通信基本概念1.基本概念2.光纤通信系统的基本组成3.光纤类型4.光纤的传输特性5.光纤的标准二、OPGW-光缆复合架空地线设计1.特点2.结构及分类3.地线与OPGW的分流4.OPGW的力学计算5.OPGW的防震设计6.OPGW的配盘计算7.OPGW的金具8.进入机房导引光缆9.OPGW的造价三、ADSS全介质自承式光缆线路设计1.特点2.结构3.应用中的注意问题4.标准及设计技术规定5.Adss光缆设计要点附表一、光纤通信基本概念1. 基本概念光纤通信是以光为载波，以光纤为传输介质的通信方式。

波长约0.8～1.8μm,频率约300 THz。

（T－1012）光纤的材料：绝缘的石英（SiO2)光纤通信的优点：a) 频带宽，传输容量大；b) 损耗小，中继距离长；c) 质量轻，体积小；d) 不受各种电磁场的干扰；e) 保密性能好，无法窃听；f) 节约金属材料，石英（SiO2)地球上广泛分布，用不完。

2. 光纤通信系统的基本组成光纤通信在通信网、广播电视网、计算机网络中得到广泛的应用。

3. 光纤的类型光纤类型分多膜光纤和单模光纤。

多膜光纤：容量小，适用于短距离系统。

单模光纤：容量大，适用于长距离系统。

工程中基本上用单模光纤。

4. 光纤的传输特性1）光信号经过光纤传输后，要产生损耗和畸变（失真）。

2）产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散。

（由于不同成分光的时间延迟不同，而产生的一种物理效应）。

3）损耗和色散是光纤最重要的传输特性。

损耗限制了系统传输的距离，色散限制了系统传输的容量。

4）损耗的最低理论极限为0.149db/km 。

5. 光纤的标准电信号输入光信号输出光信号输入电信号输出1) 制定光纤标准的国际组织有：国际电信联盟（ITU－T）国际电工委员会（IEC）2) 主要的标准有a)G.652:单模光纤，波长1.31μm,衰耗为0.35，用于一般长度的线路，价格低。

光纤通信基本原理
光纤通信基本原理是利用光的传播特性进行信息传输的一种通信方式。

光纤通信基于光的全反射原理。

光纤是由一根中心芯和外包层组成的细长材料。

中心芯是一个非常纯净的玻璃或塑料材料，具有较高的折射率。

外包层是一个较低折射率的材料，用来包覆中心芯以保护和隔离光信号。

在光纤中，当光信号从中心芯进入外包层时，光线会以一定的角度发生全反射，沿着光纤进行传输。

光信号在光纤中的传播速度非常快，几乎接近光速，因此能够实现高速信息传输。

光纤通信系统的基本组成部分包括光源、光纤、接收器和信号处理器。

光源产生光信号，并将其输入到光纤中。

光纤负责将光信号传输到目的地。

接收器接收光信号，并将其转换成电信号。

信号处理器对电信号进行处理和解码，最终将其转化成可读的信息。

光纤通信具有很多优点，比如高速传输、大带宽、低损耗、抗干扰性强等。

因此，在现代通信领域中，光纤通信已成
为主流的通信技术，广泛应用于电话、互联网、广播电视
等领域。

填空题；1. 光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的通信方式。

2. 目前光纤通信常用的窗口有： 0.85um ， 1.31um ， 1.55um 。

3. 光纤的主要材料是：石英（slo）2。

4. 光纤中，导引模的截止条件为： w=0 或 u=0 。

5. 单模光纤中不存在模间色散，仅存在模内色散，具体来讲，可分为材料色散，和波导色散。

6. 在单模光纤中，由于光纤的双折射特性使两个正交偏正振分量以不同的群速度传输，也将导致光脉冲展宽，这种现象称为偏振模色散。

7. 单模传输条件是归一化参量 v<2.405 。

8. 光缆大体上由缆芯，加强原件和护层三部分组成。

9. 散射损耗与光纤材料及光纤中的结构缺陷有关。

10. 数值孔径越大，光纤接收光线的能力就越强，光纤与光源的耦合效率就越高。

11. 光纤固定接头的方法有熔接法， v型槽法和套管法。

12. 影响两光纤对接损耗的结构参数有数值孔径, 折射率分布，和纤芯直径。

13. 光纤与光纤的连接方法有两大类，一类是活动连接，另一类是固定连接。

14. 影响光纤耦合器性能的主要因素有插入损耗，附加损耗 , 分光比，和间隔度。

15. 在一根光纤中同时传输多个不同波长的光载波信号称为光波分复用。

1. 段开销可分为再生段开销和复用段开销。

2. 构成SDH网络的基本网络单元成为网元。

该设备有 TM ， ADM ， DXC ，和 REG 四种。

4. PIN二极管的特点包括耗尽层很宽，偏置电压很小及附加噪声。

5.衡量光电监测性能的主要技术指标有以下几项：暗电流，响应度，响应特性，雪崩倍增因子，渡越时间，光灵敏度，光谱效应。

6. 数字接收机的灵敏度定义为接收机工作于信号质量/误码率的BER所要求的最小平均接收功率。

7. LD是一种阈值器件，它通过受激发光，具有输出功率高输出光发射角窄，与单模光纤耦合功率高，辐射光线谱线窄等优点。

8. 温度升高时，LED光源线宽变宽峰值波长向长波长方向移动。

光纤通信基本工作原理光纤通信是指利用光纤作为传输介质，通过光的传输来实现信息的传递。

它是一种高速、大容量的通信方式，被广泛应用于现代通信领域。

光纤通信的基本工作原理是利用光的全反射和光纤的传输特性来实现信号的传输。

光纤通信的基本组成部分包括光源、调制器、传输介质光纤、接收器和解调器。

光源是产生光信号的装置，常见的光源有激光器和发光二极管。

调制器用于对光信号进行调制，将电信号转换为光信号。

传输介质光纤是光信号传输的通道，它由一根非常细长的光纤组成，具有良好的光传输特性。

接收器用于接收光信号，并将其转换为电信号。

解调器则用于对接收到的电信号进行解调，将其恢复为原始的信息信号。

光纤通信的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：首先，光源产生出一束光信号，然后经过调制器的调制，将电信号转换为光信号。

接着，光信号通过光纤传输到目的地。

在光纤中，光信号会沿着光纤的轴向传播，并且会经历全反射现象。

这是因为光纤的内部是由折射率较高的材料包围着的，使得光信号沿着光纤的轴向反射，从而实现信号的传输。

最后，光信号到达接收器，接收器将光信号转换为电信号，并经过解调器的解调，将其恢复为原始的信息信号。

光纤通信的工作原理基于光的特性和光纤的传输特性。

光是一种电磁波，具有波长较短、频率较高的特点，因此光信号能够实现高速的传输。

而光纤作为传输介质，具有低损耗、大带宽和抗干扰等特性，能够满足高速、大容量的通信需求。

此外，光纤通信还具有抗电磁干扰和安全性高的特点，可以有效地传输保密性要求较高的信息。

总结起来，光纤通信的基本工作原理是利用光的全反射和光纤的传输特性来实现信号的传输。

通过光源产生光信号，经过调制器的调制，将其转换为光信号。

光信号通过光纤传输，利用全反射现象实现信号的传输。

最后，光信号到达接收器，经过解调器的解调，将其恢复为原始的信息信号。

光纤通信具有高速、大容量、低损耗和抗干扰等优点，因此被广泛应用于现代通信领域。

随着技术的不断进步，光纤通信在未来的发展中将继续发挥重要的作用，为人们的通信提供更加高效可靠的方式。

《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历第一章：光纤通信概述1.1 光纤通信的定义和发展历程1.2 光纤通信的优势和局限性1.3 光纤通信的应用领域1.4 光纤通信的发展趋势第二章：光纤的基础知识2.1 光纤的组成和结构2.2 光纤的种类和特性2.3 光纤的传输原理2.4 光纤的耦合和衰减第三章：光纤通信系统的组成3.1 光源和光发射器3.2 光接收器和解调器3.3 光放大器和光纤放大器3.4 光波分复用器和光开关第四章：光纤通信系统的性能评估4.1 系统性能指标4.2 信道容量和误码率4.3 系统噪声和损耗4.4 系统优化和升级第五章：光纤通信技术的应用5.1 光纤通信在通信领域的应用5.2 光纤通信在数据传输中的应用5.3 光纤通信在有线电视中的应用5.4 光纤通信在互联网和数据中心中的应用第六章：光纤通信系统的传输技术6.1 直接序列扩频传输技术6.2 频率分割复用传输技术6.3 时间分割复用传输技术6.4 波长分割复用传输技术第七章：光纤通信系统的网络架构7.1 点对点光纤通信网络7.2 星型光纤通信网络7.3 环型光纤通信网络7.4 光纤通信网络的规划和设计第八章：光纤通信系统的保护与恢复8.1 光纤通信系统的保护技术8.2 光纤通信系统的恢复技术8.3 故障检测与定位技术8.4 系统冗余设计第九章：光纤通信技术的最新进展9.1 光量子通信技术9.2 光纤激光器技术9.3 光纤传感器技术9.4 光纤通信技术的未来发展趋势第十章：实验与实践10.1 光纤通信系统的基本实验10.2 光纤通信系统的性能测试与评估10.3 光纤通信网络的搭建与维护10.4 实际案例分析与讨论第十一章：光纤通信系统的维护与管理11.1 光纤通信设备的维护与管理11.2 光纤通信网络的监测与维护11.3 光纤通信系统的安全与保护11.4 光纤通信技术的标准化与规范第十二章：光纤通信技术在特定领域的应用12.1 光纤通信在军事通信领域的应用12.2 光纤通信在航空航天领域的应用12.3 光纤通信在海洋探测领域的应用12.4 光纤通信在医疗健康领域的应用第十三章：光纤通信技术的国际化发展13.1 国际光纤通信技术的标准与协议13.2 跨国光纤通信网络的构建与运营13.3 国际合作与竞争在光纤通信领域的影响13.4 光纤通信技术在全球范围内的普及与发展第十四章：光纤通信技术的创新与研发14.1 新型光纤材料与技术的研发14.2 光纤通信设备的创新设计14.3 光纤通信系统的智能化与自动化14.4 光纤通信技术在未来的挑战与机遇第十五章：课程总结与展望15.1 光纤通信技术课程回顾15.2 光纤通信技术的关键问题和挑战15.3 光纤通信技术的未来发展趋势15.4 学生实践和研究的方向与建议重点和难点解析本文档详细介绍了《光纤通信技术》课程的教学大纲、教案和课程日历，涵盖了光纤通信的概述、基础知识、系统组成、性能评估、应用领域、传输技术、网络架构、保护与恢复、最新进展、实验与实践、维护与管理、特定领域应用、国际化发展、创新与研发以及课程总结与展望等十五个章节。

《光纤通信技术》复习提纲第一章概论小结一、名词概念1、光纤：光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。

2、光纤通信：光纤通信是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式。

3、光纤通信系统：光纤通信系统是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信系统。

4、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的目的。

5、色散：在光纤中，不同信号的各频率或各模式成份的传播速度不同，经过光纤传输一定距离后，不同成份之间出现时延差，从而引信号畸变。

二、光在电磁波谱中的位置三、光纤通信所用光波的波长范围光纤通信的波谱在1.67×1014Hz～3.75×1014Hz之间，即波长在0.8μm～1.8μm之间，属于红外波段，将0.8μm～0.9μm称为短波长，1.0μm～1.8μm称为长波长，2.0μm以上称为超长波长。

四、光纤通信中常用的低损耗窗口:810nm,1310nm,1550nm五、光纤通信的特点与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信的优点如下：(1)传输频带极宽，通信容量很大；(2)由于光纤衰减小，无中继设备，故传输距离远；(3)串扰小，信号传输质量高；(4)光纤抗电磁干扰，保密性好；(5)光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；(6)耐化学腐蚀；(7)光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富，并节约了大量有色金属六：光纤结构: 光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成七、光纤分类:若按传输模的数量分类可分为多模光纤和单模光纤若按传输波长分类可分为短波长光纤和长波长光纤若按套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤全反射是光信号在光纤中传播的必要条件。

第二章小结一、名词概念1、阶跃型光纤:阶跃型光纤在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形突变，纤芯的折射率n1和包层的折射率n2是均匀常数。

2、渐变型光纤：渐变型光纤纤芯的折射率nl随着半径的增加而按一定规律逐渐减少，到纤芯与包层交界处为包层折射率n2，纤芯的折射率不是均匀常数。

光纤通信系统中常用信号波长窗口1.引言1.1 概述光纤通信是一种基于光信号传输的通信系统，通过利用光纤传播光信号来实现信息的传输。

相比于传统的电信号传输方式，光纤通信具有更高的传输速度、更大的带宽和更远的传输距离等优势，被广泛应用于电话通信、互联网和电视传输等领域。

在光纤通信系统中，信号的波长窗口起着至关重要的作用。

波长窗口是指在光纤中能够传输的特定波长范围，通常以纳米（nm）为单位。

不同波长的信号可以被光纤所传输，但通常只有特定波长窗口内的信号能够实现较高的传输效率和质量。

常用的信号波长窗口包括可见光范围（400-700nm）、红外光范围（700-1100nm）和近红外光范围（1100-2500nm）等。

不同的波长窗口具有不同的特性和应用场景。

例如，在可见光范围内，光纤通信可以利用可见光信号来实现短距离传输，特别适用于室内局域网和光纤到户等场景；而红外光范围和近红外光范围则适用于长距离传输和光纤长海底电缆等特殊应用。

选择合适的信号波长窗口对于光纤通信系统的性能和可靠性至关重要。

波长窗口的选择需要考虑多方面因素，包括光纤材料的特性、光源和接收器的兼容性、传输距离和传输速率的要求等。

合理选择信号波长窗口可以最大限度地提高光纤通信系统的效率和可靠性。

本文将重点探讨光纤通信系统中常用的信号波长窗口的选择原则和应用场景，以期为读者提供一些有用的参考和指导。

1.2 文章结构本文将按照以下结构来探讨光纤通信系统中常用信号波长窗口的选择。

第一部分：引言在引言部分，我们将对光纤通信系统的概述进行介绍，包括其基本原理、应用领域以及发展现状。

同时，我们还将展示本文的结构以及目的，以使读者对接下来的内容有一个清晰的预期。

第二部分：正文正文部分将从两个方面对常用信号波长窗口的选择进行讨论。

首先，我们将介绍光纤通信系统的基本原理，包括光信号的传输方式、光纤的基本结构以及光纤通信系统的组成部分。

通过对基本原理的了解，读者将更好地理解信号波长窗口的选择对系统性能的重要影响。

光纤通信与光网络光纤通信与光网络的出现与发展，标志着信息与通信技术进入了一个崭新的时代。

作为一种高速、高容量、低损耗的传输媒介，光纤通信与光网络在数据传输、通信、互联网等方面起着重要的作用。

本文将探讨光纤通信与光网络的基本原理、应用领域以及未来发展趋势。

一、基本原理光纤通信是利用光纤作为传输媒介，通过光的全反射原理将光信号传输到目标地点的通信方式。

在光纤通信中，光信号被转换成光脉冲，通过光纤中的光纤芯层进行传输，到达目标地点后再进行光信号的接收和解码。

光纤通信具有高带宽、低传输损耗、抗干扰能力强等优点，因此被广泛应用于长距离通信和高速宽带传输领域。

光网络是建立在光纤通信基础上的网络系统，通过光纤传输设备和光网络控制设备进行信息传递和处理。

光网络采用光纤传输技术，具有高速、大容量、低延迟等特点，能够满足日益增长的数据传输需求。

光网络可以分为光分布式网络和光分组网络两种形式，灵活性高、传输效率高，成为现代通信网络的重要组成部分。

二、应用领域光纤通信与光网络广泛应用于各个领域，为我们提供了高效的通信和数据传输服务。

以下是光纤通信与光网络在几个主要领域的应用：1. 电信领域：光纤通信和光网络在电信领域起着至关重要的作用，用于实现电话、宽带、移动通信等服务。

光纤通信的高带宽和低延迟特性，为用户提供了更快速、更稳定的通信体验。

2. 数据中心：在大型数据中心中，光纤通信和光网络被广泛应用于服务器之间的高速数据传输。

光纤通信的高速率和大容量特性，能够满足数据中心对高速互联和大容量数据传输的需求。

3. 科学研究：光纤通信和光网络在科学研究领域中扮演着重要角色。

科学家们利用光纤传输设备进行大规模数据收集和传输，加速了科学研究的进程，提高了实验数据的可靠性和准确性。

4. 医疗行业：光纤通信和光网络在医疗行业中广泛应用于医院的信息化建设和远程医疗。

通过光纤传输技术，医生和患者能够实现视频会诊、远程手术等医疗服务，提高了医疗资源的利用效率和医疗水平。

光纤通信基础光纤通信是以光波为信号载体，以光导玻璃纤维为传输媒质的一种通信方式，在现代通信网中起着举足轻重的作用。

道、噪声源、反变换器和信宿6个部分。

模型中各部分的功能如下：(1)信源：是指发出信息的信息源，或者说是信息的发出者。

(2)变换器：变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。

(3)信道：信道是信号传输媒介的总称。

(4)反变换器：反变换器是变换器的逆变换。

(5)信宿：是指信息传送的终点，也就是信息接收者。

(6)噪声源：噪声源并不是一个人为实现的实体，但在实际通此时传输终端设备为电缆传输终端设备，相应的通信系统为电缆通信系统。

若采用光缆作传输媒质时，此时的传输终端设备就为光端机，相应的通信系统就称为光纤通信系统，或称为光缆传输系统。

若采用微波作载体，用微波中继站作信号转接，此时传输终端设备就是微波端站，相应的通信系统就称为微波通信系统。

若仍采用微波作载体，用卫星作中继站，此时传输终端设备是卫星地面站(地球站)，相应的通信系统就称为卫星通信系统。

图1-2实际通信系统的一般结构由此可见，无论是电缆通信系统、光纤(缆)通信系统，还是有线电视网等。

按服务区域范围分为：本地电信网、长途电信网、移动通信网、国际电信网等。

按传输媒介种类分为：架空明线网、电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网、用户光纤网、等。

按交换方式分为：电路交换网、分组交换网等。

按结构形式分为：网状网、星形网、环形网、栅格网、总线网等。

按信息信号形式分为：模拟通信网、数字通信网、数字/模拟混合网等。

总线形和环形网在计算机通信中应用较多，在这种网中一般传输速率较高。

它要求各节点和总线终端节点有较强的信息识别和处理能力。

除了图1－4的基本拓扑结构外，还有链形拓扑和栅格拓扑等，如图1－5所示。

在不同的应用条件下将选择合适的拓扑结构，并在上述拓扑结构的基础上组合、演变成新的拓扑结构。

图1-4通信网的基本拓扑结构图1-5通信网的其它拓扑结构五、现代通信网的构成及发展可以构建成不同类型的业务网。

现代通信技术辅导6第六章光纤通信一、知识点∙光纤通信概述。

∙光纤与光缆。

∙光纤通信系统。

二、重点难点内容（一）光纤通信概述本节介绍光纤通信的概念、发展、实用工作窗日以及光纤通信的特点。

光纤即为光导纤维的简称。

光纤通信是以光纤为传输媒质，以光信号为信息载体的通信方式。

1. 光纤通信的发展史1966年，英籍华人高馄指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于20dB/km 的光纤。

1970 年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制出了损耗系数为20dB / km的光纤。

同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时的半导体激光器，光纤通信从此进入飞速发展。

通过以上的发展时期可以把光纤通信的发展归纳为三个阶段：1966～1976年：从基础研究到商业应用的开发时期；1976～1986 年：以提高传输速率和增加传输距离为目的和大力推广的发展阶段；1986～1996年：以实现超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术的援救阶段。

2.目前光纤通信的实用工作波长光纤通信传输的信号是光波信号，光波是人们熟悉的电磁波，其波长在微米级，频率为1014Hz ～1015Hz数量级。

根据电磁波潜可知，紫外线、可见光、红外线均属于光波的范畴，μm ～1.8μm。

可分为短波长目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区，即波长为0.8μm，长波长波段是指波长为1.31μm和波段和长波长波段，短波长波段是指波长为0.85μm，这是目前光纤通信所采用的只个工作波长，也叫工作窗口。

1.553.光纤通信的特点目前光纤通信己经成为通信中的最主要的传输技术，以下优点。

( l ) 传输频带宽，通信容量大由信氨论知道，载波频率越高，通信容量越大。

它与其他通信传输系统相比，具有目前光纤通信使用的光载波频率在1014Hz ～1015Hz数量级，比常用的微波频率高104倍～105倍，因而，通信容量原则上比微披通信高104倍～105 倍。

( 2 ) 传输衰减小，传输距离长普通传输线的传输损耗，主要是由铜线的电阻以及导线间电容的漏电引起的，要想降低损耗，就得增大传输线的尺寸。

光纤通讯方案简介光纤通讯是一种将信息以光的形式传输的通信方式。

与传统的铜缆通信相比，光纤通讯具有更高的传输速度、更低的信号衰减、更大的通信容量等优点。

本文将介绍光纤通讯的基本原理、应用领域、主要设备及安装步骤等内容。

基本原理光纤通讯的基本原理是利用光的全内反射特性来实现信号的传输。

光纤由一个或多个纤芯（传输光信号）和包覆在外的包层（用于光信号的保护和反射）组成。

当光信号进入光纤时，会在纤芯和包层的交界面上发生全内反射，从而沿着光纤的方向传输。

光纤通讯系统由光源、光纤、光检测器等组成，光源产生光信号，经过光纤传输，最后由光检测器接收和解读信号。

应用领域光纤通讯被广泛应用于各个领域，包括通信、互联网、医疗、科学研究等。

主要应用领域包括：长途通信光纤通讯在长途通信中具有明显的优势。

由于光信号的传输速度快、衰减低，因此能够实现高速、远距离的信息传输。

光纤通讯已经取代了传统的电信铜线，成为长途通信的主要方式。

数据中心随着互联网的发展，数据中心的需求越来越大。

光纤通讯能够提供高速、大容量的数据传输，满足数据中心对通信性能的要求。

同时，光纤通讯还具有较低的功耗和占用空间小的特点，能够节约数据中心的能源和空间。

医疗设备光纤通讯在医疗设备中的应用越来越广泛。

光纤能够传输高清、高质量的图像和视频，因此在内窥镜、手术器械等医疗设备中得到广泛应用。

光纤通讯还可以实现远程医疗和实时监控等功能，提高医疗效率和质量。

主要设备光源光源是光纤通讯系统的核心设备之一，用于产生光信号。

常用的光源有激光二极管、气体激光器、半导体激光器等。

不同的光源具有不同的特点和应用范围，选择合适的光源对于光纤通讯系统的性能至关重要。

光纤光纤是光纤通讯系统的传输介质，负责将光信号传输到目的地。

根据其结构和用途的不同，光纤可以分为单模光纤和多模光纤。

单模光纤适用于小范围、高速度的通信，而多模光纤适用于近距离、低速度的通信。

光检测器光检测器用于接收光信号，并将其转换为电信号。

光纤通信技术摘要：光纤通信是利用光波作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信方式。

在光纤通信网络中，载波的光波频率比电波的频率高得多，传输介质的光纤比同轴电缆或导波管的损耗低得多，因此光纤通信的容量比微波通信大几十到几百倍。

光通信符合了高速度、大容量、高保密等要求，光通信网络的发展及应用必将成为行业内的热点。

关键词：光纤通信；光网络光纤通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。

光波与无线电波都属于电磁波，但是光波的频率高于无线电波，而且波长又短于无线电波。

所以，光通信具有传输频带宽、通信容量大传输损耗小、中继距离长、抗电磁干扰能力强的特点。

1、光纤通信的概念1.1光纤通信实用光波范畴光纤通信是利用光导纤维（光纤）传输光波信号的通信方式，光波是一种电磁波，通过电磁感应来传播。

光纤通信实用工作在近红外区域。

波长：0.8-1.8 μm，頻率167－375THz。

1.2光纤的基本结构光纤的基本结构一般是双层或多层的同心圆柱体，如下图所示。

中心部分是由纯石英玻璃拉制而成的纤芯；纤芯的外面是包层。

2、光纤的损耗光纤中的光波在传输一段距离以后能量会衰减，导致光功率会下降，这就是光纤的损耗。

光纤损耗用损耗系数α（λ）表示（可简写为α），单位为dB/km，即单位长度（km）的光功率损耗（dB）值。

2.1吸收损耗与光纤材料有关，包括1、紫外吸收——随波长减小而逐渐变大；2、红外吸收——红外吸收形成了石英光纤工作波长的上限；3、杂质吸收典型的是氢氧根离子（OH﹣）吸收。

紫外吸收和红外吸收均属于本征吸收。

2.2散射损耗典型的散射损耗——瑞利散射，其大小与光波长的4次方成反比，因而对短波长窗口的影响较大。

根据散射损耗所为线性散射损耗和非线性散射损耗。

线性散射损耗主要包括瑞利散射引起的损耗功率与传播模式的功率是否呈线性关系，散射损耗又分损耗和材料不均匀引起的散射损耗。

瑞利散射是由光纤材料的折射率随机性变化而引起的。

2.3光纤损耗与波长的关系光纤的损耗与波长的关系如下图所示：石英玻璃光纤的损耗谱具有三个主要特征：1、损耗随波长的增大而成降低趋势；2、损耗吸收峰与典型的杂质吸收——氢氧根离子（OH-）有关；3、红外吸收形成了石英光纤工作波长的上限。