光纤通信技术的发展史
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现代光纤通信技术及其应用随着现代社会信息的迅速发展,通信技术也在不断更新和发展。
光纤通信技术作为其中的一个重要分支,已经成为了现代通信领域中不可或缺的一部分。
本文将着重介绍光纤通信技术的基本原理、发展历程以及在现代社会中的广泛应用。
一、光纤通信技术的基本原理光纤通信技术是一种将光信号作为信息的传输介质的技术。
光是电磁波的一种,它的波长远远短于无线电波,因此具有更高的频率和更强的能量。
光纤通信技术利用这种特性,将电信号通过调制后转换为光信号,通过光纤传输,再将光信号转换成电信号,实现数据传输和通信的过程。
光纤通信系统主要由三部分组成:光源、传输介质和检测器。
光源产生的光信号进入光纤中,经过光纤的传输后到达接收端,接收器将光信号转换为电信号,最终输出数字信号。
整个过程中光源、光纤和检测器的性能都会影响通信质量的好坏。
二、光纤通信技术的发展历程光纤通信技术的发展可以追溯到19世纪,当时科学家就已经发现了光可以通过玻璃管进行传输。
20世纪初,民用电话开始普及,传输距离越来越长,信号失真的问题也越来越严重。
1960年代,美国贝尔实验室的科学家率先提出了光纤通信技术的概念,并于1970年代将其实现。
1980年代,光纤通信技术开始商业化运营,迅速发展,逐渐替代了传统的无线电通信和有线电缆通信等传输方式。
到了21世纪,光纤通信技术已经成为了全球通信领域的主要技术之一。
目前,世界上许多国家都在大力推进光纤通信技术的发展,提高通信的质量和速度,为现代化建设和信息化发展提供强有力的支持。
三、光纤通信技术在现代社会中的广泛应用随着互联网的兴起,光纤通信技术在信息领域的应用越来越广泛。
目前,光纤通信技术已经被应用于许多领域,例如:1. 互联网通信光纤通信技术被广泛应用于互联网通信领域,极大地提高了互联网传输的速度和带宽。
同时,由于光纤通信技术具有抗干扰能力强、传输损耗小等特点,使得互联网通信更加稳定可靠。
2. 医疗行业光纤通信技术在医疗行业中的应用主要集中在光纤内窥镜和光学成像领域。
光纤通信的发展历程光纤通信是指利用光纤作为传输媒介来传送信息的通信方式。
它相比传统的电信传输方式具有更高的传输速度、更大的传输容量和更低的传输损耗,因而在信息时代得以广泛应用。
下面将对光纤通信的发展历程进行简要概述。
20世纪60年代至70年代初,光纤通信技术还处于研究和实验阶段。
1966年,美国的高尔(Charles Kao)和哈罗歇(George Hockham)首次提出了用光纤作为信息传输媒介的概念,并对光纤的传输特性进行了分析。
然而,当时光纤的损耗率非常高,传输距离有限,无法实现实际应用。
70年代末至80年代,光纤通信技术取得了突破性进展。
1970年,美国的万怀远发明了用波导方法包裹光纤的技术,使得光纤的传输损耗率大幅降低。
此外,研究人员还采用了掺杂混合氧化物使光纤内部的损耗降低,同时也使传输带宽提高。
这些技术突破将光纤通信从实验室推向了实际应用阶段。
80年代,随着单模光纤的发展,光纤通信的有效传输距离显著增加,同时大容量传输也成为可能。
此时,光纤通信开始逐渐取代传统的电信传输方式。
1988年,美国波士顿与英国伦敦之间建成了第一条跨洋光缆,使得全球范围内的光纤通信成为现实。
90年代,光纤通信进一步发展。
1992年,美国贝尔实验室研制成功了DWDM(密集波分复用)技术,使得在一根光纤上能够同时传输多个不同的光信号,实现了更大的传输容量。
随着互联网的普及,光纤通信迅速成为信息交流的重要基础设施。
21世纪以来,随着科技的进步,光纤通信技术不断发展。
光纤通信的传输速度进一步提高,传输容量也不断增大。
2009年,日本NTT成功实现了每秒度量级的10万公里传输速度,创造了世界纪录。
现如今,光纤通信已成为人们生活中不可或缺的一部分,广泛应用于电话、电视和互联网等各个领域。
在未来,光纤通信技术的发展前景依然广阔。
如今的研究重点主要包括提高光纤传输速率、减小传输损耗、降低光纤制造成本等方面。
同时,光纤通信技术也在无线通信领域得到了广泛应用,如光纤无线通信、光纤毫米波通信等,为人们提供了更快、更稳定的通信服务。
简述光纤通信的发展光纤通信是一种通过光信号传输信息的通信技术,其发展经历了多个阶段。
20世纪60年代,光纤通信的概念首次提出。
当时,光纤通信只能传输非常低的带宽,距离也受到限制。
然而,研究人员意识到光纤具备传输信息的巨大潜力,并开始尝试改进和优化技术。
70年代至80年代初,光纤通信的发展取得了重大突破。
研究人员发现,将纤芯材料从铜改为玻璃可以显著提高光纤的传输性能。
此外,光纤信号的传输距离也得到了大幅增加。
随着技术的进步,光纤通信的传输速率逐渐提高,千兆比特传输速度的实现让人们开始看到了光纤通信的巨大潜力。
90年代至今,光纤通信得到了广泛应用和发展。
随着技术革新和新的突破,光纤通信已经成为现代通信网络的主流技术,并逐渐取代了传统的铜缆通信。
光纤通信的传输速度不断提高,目前已经实现了数十甚至上百兆比特每秒的传输速率,满足了现代社会对于高速数据传输的需求。
光纤通信的发展不仅可以归功于技术的进步,也得益于市场需求的推动。
随着互联网的普及和发展,人们对于网络连接的需求不断增加,高速传输成为了一个迫切的需求。
光纤通信的优势是其传输速度快、抗干扰性好、带宽大,满足了这一需求,并逐渐得到了广泛应用。
光纤通信的发展不仅改变了人们的生活方式,也促进了社会经济的发展。
光纤通信技术的应用推动了信息产业的发展,加速了数据在各个领域的传输和处理。
例如,在医疗领域,光纤通信技术的应用使得医院之间可以进行实时的远程会诊,提高了医疗服务的质量。
在交通领域,光纤通信技术的应用实现了智能交通系统和车辆自动驾驶等创新服务。
然而,光纤通信仍然面临着一些挑战和限制。
光纤通信的建设和维护成本较高,光纤网络的覆盖率仍有待提高。
此外,光纤通信的光纤质量、信号传输的可靠性等方面也需要不断改进和优化。
总体而言,光纤通信作为现代通信技术的核心,正在快速发展并广泛应用于各个领域。
未来,随着技术的不断创新和突破,光纤通信有望继续提升速度、增加带宽,并实现更广泛的应用。
光纤通信技术的发展史及其现状【内容摘要】光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求,但是,光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的,其发展中经历了很多技术难关,解决了这些技术难题,光纤通信才能进一步发展。
本文从光源及传输介质、光电子器件、光纤通信系统的发展来展示光纤通信技术的发展。
【关键词】光纤通信技术光纤光缆光有源器件光无源器件光纤通信系统【正文】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色,随着人类技术的发展,其应用越来越广泛,优点也越来越突出。
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。
作为载波的光波频率比电波频率高得多,作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多,因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。
将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去,和很多技术一样,都需要一个发展的过程。
一、光纤通信技术的形成(一)、早期的光通信光无处不在,这句话毫不夸张。
在人类发展的早期,人类已经开始使用光传递信息了,这样的例子有很多。
打手势是一种目视形式的光通信,在黑暗中不能进行。
白天太阳充当这个传输系统的光源,太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者,手的动作调制光波,人的眼睛充当检测器。
另外,3000多年前就有的烽火台,直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。
望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。
这类光通信方式有一个显著的缺点,就是它们能够传输的容量极其有限。
近代历史上,早在1880年,美国的贝尔(Bell)发明了“光电话”。
这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源,通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上,使光强度随话音的变化而变化,实现话音对光强度的调制。
在接收端,用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上,使光信号变换为电流传送到受话器。
光电话并未能在人类生活中得到实际的使用,这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。
光纤通信技术的发展历程,应用方向及未来发展趋势
光纤通信技术是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的技术。
该技术的发展历程可以追溯至20世纪60年代初期,当时科学家们开始研究光的传输特性并提出了使用光纤进行通信的想法。
随着技术的发展和突破,光纤通信开始进入实用化阶段。
1977年,一家名为Corning Glass Works的公司成功地开发出了低损耗的光纤,使得光纤通信技术得以大规模应用。
此后,光纤通信技术得到了快速的发展,并催生了众多相关产业的兴起。
目前,光纤通信技术广泛应用于通信、互联网、医疗、军事等众多领域。
其主要优势在于传输速度快、带宽大、抗干扰能力强、数据安全性高等。
同时,光纤通信技术也在不断地发展和完善,未来有望实现更加高速、高效、可靠的传输。
未来发展趋势方面,光纤通信技术将在以下几个方面有所突破: 1.高速传输技术的发展:随着信息量的不断增大,光纤通信技术需要不断提高传输速度。
目前,科学家们正在研究利用光子晶体等材料来实现更高速的传输技术。
2.技术的智能化发展:未来光纤通信技术将越来越具有智能化特征,例如光纤传感技术可以应用于智能家居、智能交通等领域。
3.新型光纤材料的研究:科学家们正在研究开发新型光纤材料,例如光纤光栅等,以提高光纤通信技术的应用范围和效率。
总的来说,光纤通信技术的发展历程和应用方向非常广泛,未来的发展趋势也是非常光明的。
我们有理由相信,在不久的将来,光纤
通信技术将会更好地服务于人类社会的各个领域。
第1篇随着科技的飞速发展,通信技术也在不断地革新与进步。
光纤通信作为一种新型的通信方式,以其高速、大容量、长距离传输等优点,逐渐成为当今通信领域的主流。
在我国,光纤通信的应用已经深入到生活的方方面面,从互联网到手机通信,从有线电视到智能交通系统,光纤通信都发挥着至关重要的作用。
在此,我结合自己的学习和实践,对光纤通信感悟心得体会如下:一、光纤通信的基本原理光纤通信是利用光波在光纤中传输信息的技术。
光纤通信系统主要由光发射机、光纤、光接收机和终端设备组成。
光发射机将电信号转换为光信号,通过光纤传输到光接收机,光接收机再将光信号转换为电信号,最后由终端设备进行处理。
光纤通信具有以下特点:1. 高速传输:光纤通信的传输速率可以达到几十Gbps,远高于传统的铜缆通信。
2. 大容量:光纤通信的容量大,可以满足大规模信息传输的需求。
3. 长距离传输:光纤通信可以实现长距离传输,不受电磁干扰的影响。
4. 抗干扰性强:光纤通信不受电磁干扰,信号传输质量稳定。
5. 节能环保:光纤通信系统功耗低,有利于节能减排。
二、光纤通信的应用领域1. 互联网:光纤通信是互联网的基础设施之一,为用户提供高速、稳定的网络服务。
2. 移动通信:光纤通信在移动通信领域发挥着重要作用,如4G、5G网络的建设。
3. 有线电视:光纤通信可以实现高清、大容量的电视信号传输。
4. 智能交通系统:光纤通信在智能交通系统中扮演着关键角色,如车联网、智能监控系统等。
5. 工业控制:光纤通信在工业控制领域具有广泛应用,如生产线自动化、远程监控等。
三、光纤通信的发展趋势1. 高速率、大容量:随着互联网、大数据、云计算等技术的发展,对光纤通信的速率和容量要求越来越高。
未来,光纤通信将朝着高速率、大容量的方向发展。
2. 网络智能化:随着人工智能、物联网等技术的应用,光纤通信网络将实现智能化,提高网络性能和运维效率。
3. 绿色环保:在能源紧张、环境恶化的背景下,光纤通信将更加注重节能减排,实现绿色环保。
光纤发展历程光纤发展可以追溯到19世纪末期,当时人们开始研究并尝试利用光来传输信息。
最早的光传输尝试是使用简单的实验设备,将光束在一定距离内传送。
20世纪60年代,研究人员开始探索光纤传输技术的潜力。
1966年,美国科学家Charles K. Kao首次提出了光纤传输中的光衰减问题,并研究了如何降低这一衰减以提高传输效果。
此后,研究人员继续改进光纤材料和制造工艺,使光纤传输技术逐渐成熟起来。
1970年代初期,光纤传输技术开始应用于通信领域。
首次成功的光纤通信实验是由英国工程师Henry Kressel和美国科学家Robert D. Maurer等人于1970年完成的。
他们成功地通过光纤传输了红外线光信号,并证明了光纤传输的可行性。
随着技术的进步,20世纪80年代,光纤通信开始大规模商用化。
光纤的高速传输能力和抗干扰性使其成为远距离通信和互联网的理想选择。
与传统的铜线传输相比,光纤传输具有更高的带宽和更低的信号损耗,为信息传输提供了更好的质量和速度。
20世纪90年代以后,随着科技的不断进步,光纤通信技术进一步发展。
光纤光缆制造工艺更加精细化,纤芯直径更细,光纤传输速度进一步提高。
同时,光纤通信系统中的光传输设备和光接口技术也得到了不断改进,使得光纤通信技术能够更好地满足不断增长的信息传输需求。
近年来,光纤通信技术的发展又逐渐进入了新阶段。
随着数字时代的来临,人们对更高速、更可靠的通信需求不断增加。
光纤传输的多波长分复用技术、光放大器和光开关等新技术被广泛应用,使得光纤通信系统的传输能力进一步提升。
未来,光纤通信技术有望在更广泛的领域得到应用。
随着5G 网络的推广和智能家居、物联网等新兴技术的发展,对高速、低延迟的通信需求将越来越大。
因此,光纤通信技术将继续演进和创新,为人们提供更高效、更可靠的通信服务。
光纤通信技术的发展和趋势分析随着科技的高速发展,我们的通信方式也在不断地进行着创新。
现在,人们一般使用的通信方式有很多,如手机、固定电话、互联网等等。
从过去的电话、传真、电报到现在的短信、社交软件、视频通话等等,通信方式的变化是轻而易举的。
其中,光纤通信技术的出现可以说是通信技术的一大进步。
本文将分析光纤通信技术的发展历程及未来发展趋势。
一、光纤通信技术的发展历程光纤通信技术起源于20世纪60年代,其初衷是为了解决交通信号传输的问题。
由于传统的传输方式会受到电磁干扰,光纤通信技术在传输信息的同时还可以有效消除这种干扰。
随着技术的不断进步,光纤通信技术也得到了广泛的应用。
其中最具代表性的就是1996年开始的全球光纤通信网络建设。
这个网络使得跨国通信变得更加便捷,成为人们交流信息的主要方式之一。
光纤通信技术的发展可分为三个阶段:1. 初期阶段(1965-1980年代)光纤通信的理论研究是在1960年代初开始的。
早期的光纤通信主要是对光纤的性质和结构进行探究。
直到1970年初,美国宝洁公司研究员理查德·埃皮斯泰因首次成功地利用光纤传输了人类的语音信息,标志着光纤通信进入实用化时代。
2. 建设阶段(1980-1990年代)与传统的电缆相比,光纤通信的优势非常明显,在传输质量和传输速度方面都要更加稳定和高效。
1980年代起,世界各国开始兴建光纤传输网络。
其中最为著名的就是1996年开始的全球光纤通信网络建设。
在这个过程中,各家通信技术公司纷纷加入到光纤通信技术的研制中。
3. 完善阶段(2000年至今)随着技术的不断发展,光纤通信的传输速率也越来越快。
从最初的几千比特每秒到现在的几十兆比特每秒,甚至可以达到百兆比特以上的速率。
此外,光纤通信也进一步应用于各种领域,如银行交易、商业交流、远程医疗等等,成为一项不可或缺的通讯技术。
二、光纤通信技术的未来发展趋势光纤通信技术在数字时代的发展日益迅速,已经成为信息技术领域的重要组成部分。
光纤通信的发展现状和未来光纤通信是一种以光纤为传输介质的通信方式,具有高速率、大带宽、抗干扰等特点,是现代通信网络的重要组成部分。
随着互联网的飞速发展,光纤通信在信息传输和通信领域的地位越来越重要。
本文将从光纤通信的发展、现状和未来进行分析。
1. 光纤通信产生的背景与历史:20世纪60年代末期,激光器技术的发展让人们在光纤中传输信息的想法成为可能,随后在20世纪70年代,激光器技术、光纤材料技术以及光电子元件技术的逐步成熟,使得光纤通信逐步步入实用阶段,随着数字通信技术的发展,光纤通信技术迅速壮大与发展。
2. 光纤通信的技术发展进程:光的传输速度非常快,经过多年的探索和研究,科学家们逐渐掌握了光传输的核心技术,如波分复用技术、光放大器及其控制技术、光纤传输技术、解调技术等。
这些技术的广泛应用和应用前景的广阔,让光纤通信成为了一种主流的信息技术。
3. 光纤通信的应用领域:光纤通信已广泛应用于电信、电视、计算机等领域。
在电信领域,光纤通信被用于长距离传输电话、移动通信、数据传输等;在电视领域,由于光纤通信传输的信号质量更好,每个用户的信号不再干扰,使得高清电视内容得以传输;在计算机领域,光纤通信可以实现大数据传输、云计算和远程存储等功能。
1. 技术成熟度:通过不断的技术创新和扩容升级,目前光纤通信的技术成熟度已经达到了极高的水平,发展速度依然处于快速增长状态。
在大规模应用时,光纤通信表现出出色的抗干扰性和稳定性,因此它被广泛使用于各行各业。
2. 发展速度:随着互联网、大数据、物联网等产业的不断发展,光纤通信的应用需求不断增加,其发展速度十分迅猛。
目前,全球光纤通信的市场规模正在以高速度增长,预计2025年全球光纤通信市场规模将超过5万亿美元。
3. 未来应用前景:未来,随着各个领域的智能化发展,对于网络传输的快速数据传输和高质量传输的要求也会越来越高,而光纤通信在这方面是十分优秀的选择。
光纤通信的未来应用前景十分广阔,将在各行各业中发挥着越来越重要的角色。
光纤通信简史
有趣的光纤通信发展小故事。
现在我们打电话、上网可方便,这些都离不开一种很厉害的技术,叫光纤通信。
那光纤通信是怎么来的?让我们一起走进它的发展故事。
很久很久以前,人们要传递消息可难。要是想告诉远方的人一件事,要么写信,
让信鸽或者邮差送去,要么就大声喊,可声音传不了多远就没。这时候,人们就特别
希望能有个办法,能又快又好地把消息送到很远的地方。
后来,有个聪明的人发现了光。光跑得可快,一下子就能跑好远。于是有人就
想,能不能用光来传递消息?刚开始的时候,光在空气里传,很容易受到影响,比如
遇到雾天、下雨天,光就不太听话,消息也就传不好。
但是科学家们可没有放弃。有一次,科学家在做实验的时候,发现有一种透明的
细细的东西,光在里面跑的时候,不容易跑出去,而且能跑得很远。这就是最早的光
纤,虽然它还不太完美。
慢慢地,科学家们不断努力,把光纤变得越来越好。有个科学家天天在实验室里
研究,这里改改,那里试试。光纤能更好地传递消息。
再后来,光纤通信变得越来越厉害。我们家里的宽带,能让我们快速地看动画
片、玩游戏,这可都是光纤的功劳。还有我们打电话的时候,声音能清楚地传到对方
那里,也是光纤在帮忙。
现在,光纤已经在我们生活里到处都是。不管是大城市的高楼大厦,还是小乡村
的房子,都有光纤在工作。光纤就像一个勤劳的小蜜蜂,不停地帮我们传递各种消
息。光纤通信是不是很神奇!
光纤发展历程光纤技术的发展历程可以追溯到19世纪末期的电话技术。
在当时,人们使用导线来传输声音,但是线路的质量有限,且受到电磁干扰。
于是科学家开始寻找一种更好的传输信号的方法。
以下是光纤发展的主要阶段和里程碑事件。
20世纪60年代,研究人员发现光纤的传输带宽远远超过传统的金属导线。
1966年,英国学者W.Pawley在理论上提出了光波导的概念。
这个概念实际上是指导光线在光纤中传输的一种方式。
然而,当时的技术条件还无法实现光波导的实际应用。
1970年至1980年期间,光纤技术得到了显著的改进。
在1970年,美国物理学家Robert D.Maurer和Donald Keck以及化学家Peter C.Schultz成功地制造了一条可用光纤,该光纤能够传输光信号且损耗很小。
这条光纤是由高纯度的玻璃制成的,内部有一个光纤核心和一个包裹在外面的光纤衣。
这一突破意味着光纤技术正式进入实用化阶段,因为人们可以在实际应用中使用光纤来传输光信号。
光纤技术的发展在1980年代取得了长足的进步。
在这一时期,D.Kilper发明了光纤通信系统,并成为通信领域的一项重大突破。
光纤通信系统采用了光信号来传输信息,可以实现高速和大容量的数据传输。
这种技术的出现极大地改变了传统的通信方式,加快了信号传输速度,并且可以同时传输多个信号。
光纤通信系统很快就被广泛应用于电话、电视和互联网等领域。
20世纪90年代,光纤技术迈向了一个新的发展阶段。
在这一时期,人们开始研究光纤放大器,可增强光信号的强度,使其在传输过程中减少衰减。
光纤放大器的发明让光纤通信系统的传输距离大大增加,同时降低了信号传输的衰减损失。
这一技术的出现为光纤通信系统的应用提供了更多的可能性。
到了21世纪,光纤技术在高速网络和宽带通信方面发挥了重要作用。
高速光纤网络的出现使得人们可以通过互联网获取更快的访问速度和更广的带宽。
光纤技术的快速传输速度和大容量还使得人们可以在家里观看高清视频、进行远程医疗和在线教育等。
光纤通信的发展解析
光纤通信是一种基于光技术的高速无线通信技术,早于20世纪60年代被发明,但最终由20世纪80年代开始全面普及。
那么,光纤通信发展到今天到底发生了什么?
一、光纤通信技术的历史发展
在20世纪80年代,为了满足由增长的行业计算机网络的需要,最初的光纤通信技术开始普及。
当时,光纤技术是利用光学布线系统传输数据的,由于它能够提供更高的传输速率和更多的信道,它很快就成为当时最流行的通信技术。
随着技术的不断发展,20世纪90年代开始,基于光学技术的光纤通信迅速发展,在太赫兹带实现了数据传输率较高的目标,多模复用技术也得到了普遍应用。
二、光纤通信技术的近期发展
如今,随着数据通信的需求不断增加,光纤通信技术不断得到进一步改进,包括无线光纤通信技术、光导通信网络等技术。
其中,无线光纤通信技术是近几年最受瞩目的新技术,采用无线光纤技术可以实现超大容量、超高速率的无线传输数据,使无线通信在网络覆盖方面更加方便,可以实现高数据传输率,是无线网络的支撑技术和核心技术之一
此外,由于光纤通信技术可以实现高速、稳定的数据传输,现在也被用来支撑企业网络系统。
光纤的发展历程
20世纪光纤的发展历程具有以下几个重要阶段:
1. 光学通信的开端:20世纪60年代,人们开始考虑使用光纤作为长距离通信的媒介。
此时的光纤是由塑料制成的,并且在光纤中只能传输低速度和短距离的信号。
2. 单模光纤的问世:20世纪70年代,研究人员发现,使用单模光纤可以显著提高通信速度和距离。
这种光纤能够减小色散和损耗,使得信号能够更远、更快地传输。
3. 产业化和商业化:20世纪80年代,随着相关技术的成熟,光纤开始被广泛应用于长距离通信领域。
大规模的光纤布线工程展开,光纤通信逐渐取代了传统的电缆系统。
4. 光纤技术的进一步发展:20世纪90年代至21世纪初,随着光纤技术的不断突破,通信速度得到了显著提升。
光纤通信系统的性能和容量进一步增强,光网络逐渐取代了传统的电信网络。
5. 高速光纤通信的应用扩展:近年来,随着互联网和数字化技术的迅猛发展,对高速、大容量光纤通信的需求不断增长。
人们开始将光纤技术应用于更广泛的领域,包括数据中心、移动通信、光纤传感等。
综上所述,光纤的发展历程经历了从塑料光纤到单模光纤的改进,从产业化到商业化的发展,以及近年来在高速通信和多领
域应用方面的进一步创新和应用扩展。
光纤通信已成为现代通信领域的重要基础设施。
浅谈光纤通信技术的发展史摘要:文章介绍了光纤通信的发展历程、发展现状,并对光纤通信技术的发展趋势进行了展望。
关键词:光纤通信,波分复用,光接入网,全光网Abstract:The paper summaries the development history and current situation of optical fiber communication,and then outlines the development trend of communication in the future.Key words:Optical Fiber Communication,WDM Optical Access Network,All-Optical Network前言:1966年7月,出生于上海的英籍华人高锟(C.K.KA)博士提出:“只要设法降低玻璃纤维中的杂质,就能够获得能用于通信的传输损耗较低的光导纤维。
”2009年这一成就获诺贝尔奖。
光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波,以光纤作为信息传输的媒介,将信息进行点对点发送的现代通信方式。
1.光纤通信的主要特点①频带极宽,通信容量大在光纤技术中,光纤可以容纳50000GHz 传输带宽,光纤通信系统的容许频带(带宽)是由光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性决定的。
例如:单波长光纤通信系统一般是使用密集波分复用等一些复杂的技术,以便解决通信设备的电子瓶颈效应的问题,保证光纤宽带可以发挥更积极的作用,从而增加光纤的信息传输量。
目前,单波长光纤通信系统的传输率已经得到了2.5Gbps到10Gbps。
②抗电磁干扰能力强光纤的制作材料主要是石英,其绝缘性好,抗腐蚀能力强。
因此,光纤有较强的抗电磁干扰能力,且不受雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等电磁影响,也不会被人为释放的电磁所干扰,这就是石英这种通信材料的最大优势。
除以上有点之外,光纤体积小、质量轻,不仅可以节省空间,还便于安装;光纤的制作材料资源丰富,成本低;光纤的温度稳定性好,使用寿命长。
由于光纤通信的优点很多,使其使用范围也不断扩宽。
从以上光纤通信技术的发展历程,可以把光纤通信技术大致分为五个阶段,即850纳米波段的多模光波,到1310纳米多模光纤,1310纳米单模光纤,到再到1550纳米单模光纤,最后是长距离进行传输的光纤通信技术。
还有可以有效节约有色金属;此外,还有光缆尺寸小,便于安装和运输等优点。
2光纤通信技术随着通信发展的需要,各种光纤通信技术也相继出现。
①复用技术。
光传输系统中,要提高光纤带宽的利用率,必须依靠多信道系统。
常用的复用方式有:时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。
它能几十倍上百倍地提高传输容量。
②宽带放大器技术。
掺饵光纤放大器(EDFA)是WDM技术实用化的关键,它具有对偏振不敏感、无串扰、噪声接近量子噪声极限等优点。
但是普通的EDFA放大带宽较窄,约有35nm (1530~1565nm),这就限制了能容纳的波长信道数。
进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有:(1)掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA),它可实现75nm 的放大带宽;(2)碲化物光纤放大器,它可实现76nm的放大带宽;(3)控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来,可放大带宽约80nm;(4)拉曼光纤放大器(RFA),它可在任何波长处提供增益,将拉曼放大器与EDFA结合起来,可放大带宽大于100nm。
③色散补偿技术。
对高速信道来说,在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码,限制高速信号长距离传输。
对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说,色散限制仅仅为50km。
因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。
④孤子WDM传输技术。
超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。
在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显着增加无中继传输距离。
孤子还有抗干扰能力强、能抑制极化模色散等优点。
色散管理和孤子技术的结合,凸出了以往孤子只在长距离传输上具有的优势,继而向高速、、宽带长距离方向发展。
⑤光纤接入技术。
随着通信业务量的增加,业务种类更加丰富。
人们不仅需要语音业务,而且高速数据、已得到用户青睐。
这些业务不仅要有宽带的主干传输网络,用户接人部分更是关键。
传统的接入方式已经满足不了需求,只有带宽能力强的光纤接人才能将瓶颈打开,核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。
光纤接入中极有优势的PON技术早就出现了,它可与多种技术相结合,例如ATM、正在探索中的现代光纤通信技术还有单纤双向传输技术、光网络的智能化、全光网络、光器件的集成化等等。
3.光纤通信的应用①广播电视网中的应用。
近年来,随着光纤通信技术越来越成熟,应用的范围也越来越广。
在广播电视领域,光纤作为广播电视信号传输的载体,以光纤网络为基础的网络建设的格局已经形成。
光纤传输系统具有传输频带宽,容量大,损耗低,串扰小,抗干扰能力强等特点,传输过程中不会有中继引起的噪声,而影响信号质量,更不会因为接收时信号延时较大,而轻易受干扰。
光纤传输系统具有这么多优势,已经成为城市最可靠的数字电视和数据传输的链路,也是实现直播或两地传送最经常的电视传送方式。
②电力通信网中的应用。
随着光纤在通信网络中的广泛应用,我国很多地区的电力专用通信网也基本完成了从主干线到接入网向光纤过渡的过程。
目前,电力系统光纤通信网已经成为我国规模较大、发展较为完善的专用通信网,其数据、语音、宽带等电信业务及电力生产通信保障着电力系统安全稳定运行,电力系统生产生活己离不开光纤通信网。
现在,由于电力特殊光缆制造及工程设计技术已经成熟,特别是OPGW和ADSS技术已经开始大规模的应用在国内电力特殊光缆通信中,特别是在大的输电工程长距离主干OPGW光缆线路中应用的作用更明显。
③电信干线传输网中的应用。
随着我国光通信产业发展,各大专业通信网急速扩展,对信号传输提出了更高的要求。
光纤通信因其自身优势而能够满足各种复杂的通信业务要求,而成为首选通信方式。
目前,我国己建成以北京为中心向四面八方面各个方向辐射的长途干线光纤网,“八纵八横”全国光纤通信网已建成。
八横八纵”1988年在原邮电部是“的主导下开始的建设的大容量光纤通信干线传输网工程项目,这个传输网覆盖全国省会以上城市,22条光缆干线,有总长达33000公里。
随着我国通信事业的迅速发展,以光纤通信为基础的传输网络还会建设的更多。
4、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、超长距离一直都是人们追求的目标,光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。
现在移动通信发展速度惊人,因其带宽有限,终端体积不可能太大,显示屏幕受限等因素,人们依然追求陆能相对占优的固定终端,希望实现光纤到户。
光纤到户的魅力在于它有极大的带宽,它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。
随着技术的更新换代,光纤到户的成本大大降低,不久可降到与DSL和HFC网相当,这使FITH的实用化成为可能。
传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍用电器件,限制了目前通信网干线总容量的提高,因此真正的全光网络成为非常重要的课题。
全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。
全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性,并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网非常灵活,可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。
当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术,它必须要与因特网、A TM网、移动通信网等相融合。
目前全光网络的发展仍处于初期阶段,但已显示出良好的发展前景。
从发展趋势上看,形成一个真正的、WDM技术与光以交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。
光纤通信技术现已作为一种重要的现代信息传输技术之一,在现在的信息社会背景下得到了普遍意义上的应用,在全球通信领域及相关行业在全球处于非常低迷的状态时,光纤通信技术仍得到了一些发展。
依照我国现行的通信技术领域的发展模式,光纤通信技术的应用必会代替一切其他的信息传送方式,而成为未来通信领域发展的主流技术,带领人类进入全光时代。
我国光纤通信技术的发展情况。
随着近十多年通信业的大发展,我国光纤光缆产业取得了长足进步,逐步形成了涵盖PCVD、MCVD、V AD、OVD等多种生产工艺的企业群体。
1988年以后,全球海底线缆都以光纤铺设。
全球光缆系统总长度已逾10亿千米。
2000年我国干线光缆已达38万千米含770万芯千米,超过1998年美国的拥有量。
另外,专用网亦在各自建设纵横交叉的骨干网。
截至2008年,全国光缆线路长度达677万千米(合计:1.5亿芯千米),平均每根光缆约22芯。
今后光纤技术的发展方向是:单模光纤继续针对干线应用,优化其高速率大容量长距离传输性能;针对接入网,除了单模光纤,多模光纤、塑料光纤会有进一步的发展。
结束语:光纤通信技术现已作为一种重要的现代信息传输技术之一,在现在的信息社会背景下得到了普遍意义上的应用,在全球通信领域及相关行业在全球处于非常低迷的状态时,光纤通信技术仍得到了一些发展。
依照我国现行的通信技术领域的发展模式,光纤通信技术的应用必会代替一切其他的信息传送方式,而成为未来通信领域发展的主流技术,带领人类进入全光时代。
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