光纤通信技术的应用

浅谈光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

摘要：伴随当今社会快速发展，通信方式不断进步，人们对于通信网络的要求也在逐步提高，为了进一步加快通信网络的发展，一定要重视相关技术的使用。在铁路通信系统中应用光纤通信技术，不仅可以加快铁路通信信号传送速度，而且有利于推动铁路通信系统的数字化和智能化建设。文章将阐述在铁路通信系统中应用光纤通信技术。

关键词：光纤通信技术；铁路通信系统；应用

引言

在人类漫长的历史长河中，通信技术的发展是促进人类信息交流、促进科学技术发展的重要动力。近年来，随着科学技术的不断发展和进步，光纤通信技术逐渐应用到各个专业领域，光纤通信技术在信号传输过程中不仅具有传输速度快、信号传输质量高的优势，而且具有通讯设备使用寿命长的优势，为此，在铁路通信技术的发展中，光纤通讯被作为当前发展的技术基础备受技术人员的重视。

一、光纤通信技术的概念及其特点

光纤通信技术指的是利用频次较高的光波对传输介质进行传播的一项技术，早在上世纪中期，美国科学家就尝试过利用光纤进行信号传输的实验，通过多次实验后取得成功，这一举措同时也宣告了光纤时代的到来，它以传输速度快，传输质量高等优势成功取代了其他通信方式，从此，光纤被当作信息传输的重要手段在各行业中加以应用。由于光纤在进行信号传输过程中，光纤外有一层保护装置，因此其使用寿命要优于其他通信方式，其主要特点主要体现在以下几个方面：（1）传输容量大。由于光纤所使用的频带较宽，因此在通信过程中能够允许更大容量的信息通过，通过对比我们可以发现，无线电波所使用的波的频率通常在50到300MHz之间，而光纤所使用的波频通常在3万到10万GHz之间，因此，这种巨大的差异不仅提升了光纤通信的速度，而且扩展了光纤通信的信息量；（2）低损耗。与传统的电缆通信方式相比，光纤通信的损耗基本可以忽略不计，平均1.31um光/仅0.35dB的低耗损，若传输1.55um的光，损耗更可低至0.2dB，由于铁路通信大都是长距离通信，因此采用光纤通信技术作为铁路通信的主要技术能够最大程度的减少信息在长距离传输过程中的损耗，从而为节约成本奠定坚实基础；（3）抗干扰能力较强。铁路在运行过程中经常会穿越地形复杂的山区，这些地方不仅地势复杂，而且一般信号在这里的传播容易受阻，与其他传输信号相比，光纤具有抗干扰能力强以及保密性较强的优势，因此在铁路通信过程中具有较高的使用价值。

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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810MHz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： 2

现阶段光纤通信传输技术的应用　

吴淑标　海南省通信产业服务有限公司　海南　海口　５７０２１６　

【摘要】为了能更高的适应各个领域对于光纤通信技术的更高的要求，就要求在技术上需要不断的进行创新和完善发展，争取研究出更加经济适　用更加方使适用的光纤网络技术。　【关键词】光前通信低损耗容量保密性光纤接入技术　中图分类号：ＴＮ９２９文献标识码：Ｂ文章编号：１００９—４０６７（２０１３）１７—５２一Ｏ１　

一、光纤通信技术简介　

光导纤维通信简称光纤通信，原理是利用光导纤维传输信号，以实　现信息传递的一种通信方式。实际应用中的光纤通信系统使用的不是单　

根的光纤，而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。光纤由纤芯，包层　和涂层组成，内芯一般为几十微米或几微米，中间层称为包层，通过纤　芯和包层的折射率不同，从而实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信　

号的传输，涂层的作用就是增加光纤的韧性保护光纤。光纤通信是利用　光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方　式。光纤是由内芯和包层构成，内芯一般为几十微米直至几微米，要比　

头发丝还细，占用的体积小，解决了实施的空间问题。外面层叫做包层，　包层起到保护光纤的作用。实际上，光纤通信系统使用的并非单根的光　

纤，而是由许多光纤聚集在一起的组成的一组光缆。由于制作光纤的主　要材料是玻璃材料，这种材料属于电气绝缘体，所以无需担心接地回路；　光波在光纤中传输时，不会产生信息传播中的信息泄露的现象。　二、光纤通信技术的特点　

１．极宽的频带，大通信容量。光纤相比于铜线或电缆具有巨大的传　

输带宽。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不　能充分发挥出光纤带自身的宽大优势。通常采用各种复杂技术来增加传　

输的容量，特别是现在的密集波分复用技术最大化地增添了了光纤的传　输容量。在现在科技的程度下，单波长光纤通信系统的传输速率一般在　

２．５Ｇｂｐｓ到１０Ｇｂｐｓ。　２．低损耗，长中继距离。光纤通信材料是由石英（主要成分Ｓｉ０２）　这种绝缘体构成，其理论分析损耗可下降的更低程度。这意味着通过光　

光纤通信技术在铁路通信系统中的应用 李曙光

摘要：随着社会经济的发展，我国的通信网络技术有了很大进展，并在铁路通信系统中得到了广泛的应用。在铁路系统的通信系统网络中，光纤通信技术的应用时刻发挥着重要作用。它不仅能够提升普通光纤通信的效率，还能够凭借其良好的数据传输稳定性优势，在铁路的通信网络中起到加强信息利用效率的作用。本文主要针对铁路通信系统中光纤通信技术的应用方式与现状展开研究与分析，并在此基础上提出相应的优化措施，希望以此进一步加强光纤通信技术的应用效果。

关键词：光纤通信；铁路通信；信息传输效率

引言

众所周知，光纤通信技术从发展至今，其通信容量以及通信传输速度一直都处于不断加快的状态，此项技术革新速度非常快，同时应用的深度与广度也处于逐渐增强的状态。另一方面全面分析我国铁路通信系统来看，铁路通信系统在未来的发展必须要更加具备智能化的特征，因为整个社会将会朝着智能化方向发展。所以，这两种技术展开全面的结合，是具有一定的基础前提的。

1光纤通信技术的现状

要想保证光纤通信技术在铁路通信系统中发挥自身最大的作用，还应该对其自身发展修现状有一个全面的了解，并对其在发展中出现的问题进行及时有效的解决，有效促使光纤通信技术发挥自身最大的作用。在研究中了解到现在社会上存在的光纤通信技术主要分为两个方面，在这里笔者就针对于这两个方面进行详细的论述。

第一，在进行光纤通信技术的过程中，还应该对其中涉及的波分复用技术有一个全面的了解，并将这项技术手段运用到光纤通信技术中去，这样对减少光纤通信技术运行过程中出现的问题起到不可忽视的作用。在对波分复用技术进行研究中，了解到这项技术手段主要是按照不同的光波频率对光纤通信技术进行有效的分类，并在这个过程中对单模光纤和其自身相应的宽带资源进行合理应用，保证光纤的低损耗能够按照不同的通道进行划分。