光纤通信作业[大全5篇]
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光纤通信作业[大全5篇]
第一篇：光纤通信作业
2-1光纤由哪几部分组成？
答：光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。
2-2在光脉冲信号的传播过程中，光纤的损耗和色散对其有何影响？
2-3单模光纤有哪几种类型？各有何特点？
答：单模有G.652、G.653、G.654、G.655四种类型。
G.652光纤的特点是当工作波长在1310nm时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤损耗的限制。
G.653光纤的特点是色散零点在1550nm附近。
G.654光纤的特点是降低1550nm波段的衰减，一般为0.15~0.19dB/km,典型值为0.185dB/km,其零色散点仍然在1310nm附近，但在1550窗口的色散较高，课达18ps/(nm·km)。
G.655光纤的特点是色散点在1550nm附近，WDM系统在零色散波长处工作很容易引起四波混频效应，导致信道间发生串扰，不利于WDM系统工作。
2-4光纤的归一化频率和各模式的归一化截止频率的关系是什么？光纤单模传输的条件是什么？
2-5光纤的特性有哪些？
答：几何特性、传输特性、机械特性、温度特性四种。
2-6光缆的结构有哪些？
答：光缆一般由缆芯、护层和加强芯组成。
2-7常用的光缆有哪几种类型？
答：层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、束管式结构光缆、带状结构光缆、单芯结构光缆、特殊结构光缆。
第二篇：光纤通信作业1
一、填空题
1、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长为、。
2、光源的作用是将变换为光检测器的作用是将 3、在光波系统中得到广泛应用的两种光检测器是。
4、光传输设备包括
5、光纤通信是以为载频，以
6、光发送机主要由、和组成。
7、被称为“光纤之父”的是
8、中国第一条海底光缆建成于
二、简答题
1、光纤通信主要有哪些优点？
2、简述未来光网络的发展趋势及关键技术。
3、全光网络的优点是什么？
第三篇：光纤通信_结课作业
光纤通信
学院：
学号：
姓名：电子信息工程学院
1xxxxxxxxx
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、及应用。
关键词：光纤通信原理发展应用
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。(11)光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）(12)有供电困难问题。
2二、光纤通信的原理
光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信
号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它
变换成电信号，经解调后恢复原信息．
光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质
实现信息传输，达到通信目的的一种最新通信技术。
通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频
作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波，因此用
光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸
引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。
光纤传输系统主要由：光发送机、光接收机、光缆传输线路、光中继
器和各种无源光器件构成。要实现通信，基带信号还必须经过电端机对信
号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。
它适合于光纤模拟通信系统中，而且也适用于光纤数字通信系统和数
据通信系统。在光纤模拟通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放
大、预调制等处理，而电信号反处理则是发端处理的逆过程，即解调、放
大等处理。在光纤数字通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化，即脉冲编码调制（PCM）和线路码型编码处理等，而电信号
反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信，电信号处理主要包括对信号
进行放大，和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。
三、光纤通信技术发展
光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤．采用
光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不
再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信．中国光纤通信已进入实用
阶段．
四、光纤通信的发展趋势
1、光纤到家庭(FTTH)的发展
FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光
纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业
务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容
有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。
发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。
FTTH遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优
势。
与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目
前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。
FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。
F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采
用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光 纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。
PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和
光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩
容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。
PON有多种,一般有如下几种:
(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。
(2)BPON:即宽带的PON。
(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。
(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。
(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。
近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输
带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接
入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数
据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这
种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测
距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无
线城域网WiMAX(1EEE802.16)覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来
支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。
2、光交换的发展
光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效率不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。
大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。
目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。
电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。
光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。
光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。
3、集成光电子器件的发展
如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光
