首页 > 范文大全

光网络用的各种光纤技术现状

时间：2024年05月15日

来源：TAO1046

编辑：本站小编

收藏本文

下载本文

这里给大家分享一些光网络用的各种光纤技术现状，本文共6篇，供大家参考。本文原稿由网友“TAO1046”提供。

篇1：光网络用的各种光纤技术现状

光纤在各种光网络中的实际应用决定了对光纤技术性能的要求，对于短距离光传输网络，考虑的重点是适合激光传输和模式带宽更宽的多模光纤，以支持更大的串行信号信息传输容量。

对于长距离海底光缆传输系统而言，为了减少价格昂贵的光纤放大器数量应重点考虑采用具有大模场直径面积和负色散的光纤增大传输距离。

而对陆上长距离传输系统考虑的重点是能够传输更多的波长，而且每个波长都尽可能以高速率进行传输，同时还要解决光纤的色散问题，即使光纤的色散值随波长的变化达到最小值。

对于局域网和环形馈线来说，由于传输的距离相对比较短，考虑的重点是光网络成本而不是传输成本。就是说要解决好光纤传输系统中上/下路的分/插复用问题，同时还必须把插/分波长的成本降至最低。

传输用光纤

光纤技术在传输系统中的应用，首先是通过各种不同的光网络来实现的。截止目前，建设的各种光纤传输网的拓朴结构基本上可以分为三类：星形、总线形和环形。而进一步从网络的分层模形来说，又可以把网络从上到下分成若干层，每一层又可以分为若干个子网。也就是说，由各个交换中心及其传输系统构成的网与网还可以继续化分为若干个更小的子网，以便使整个数字网能有效地通信服务，全数字化的综合业务数字网（ISDN）是通信网的总目标。ADSL和CATV的普及、城域接入系统容量的不断增加，干线骨干网的扩容都需要不同类型的光纤担当起传输的重任。

色散补偿光纤（DCF）

光纤色散可以使脉冲展宽，而导致误码。这是在通信网中必须避免的一个问题，也是长距离传输系统中需要解决的一个课题。一般来说，光纤色散包括材料色散和波导结构色散两部分，材料色散取决于制造光纤的二氧化硅母料和掺杂剂的分散性，而波导色散通常是一种模式的有效折射率随波长而改变的倾向。色散补偿光纤是在传输系统中用来解决色散管理的一种技术。

非色散位移光纤（USF）以正的材料色散为主，它与小的波导色散合并以后，在1310nm附近产生零色散。而色散位移光纤（DSF）和非零色散位移光纤（NZDSF）是采用技术手段后，故意把光纤的折射率分布设计为可产生与材料色散相比的波导色散，使材料色散和波导色散相加后，DSF的零色散波长就移到了1550nm附近。1550nm波长是当前通信网中应用最多的一个波长。在海底光缆传输系统中，则是通过把两种分别具有正色散和负色散的光纤相互结合来组成传输系统进行色散管理的。随着传输系统的距离增长和容量的增加，大量的WDM和DWDM系统投入使用。在这些系统中，为了进行色散补偿又研制出了可在C波段和L波段上工作的双包层和三包层折射率分布的DCF。在C波段上可进行色散补偿的SMF的色散值为60 65Ps/nm/km，其有效面积（Apff）达到23 28m2，损耗为0.225 0.265dB/km。

放大用光纤

在石英光纤芯层内掺杂稀土元素就可以制成放大光纤了，如掺铒放大光纤（EDF），掺铥放大光纤（TOF）等等。放大光纤与传统的石英光纤具有良好的整合性能，同时还具有高输出、宽带宽、低噪声等许多优点。用放大光纤制成的光纤放大器（如EDFA）是当今传输系统中应用最广的关键器件。EDF的放大带宽已从C波段（1530 1560nm）扩大到了L波段（1570 1610），放大带宽达80nm。最新研究成果表明EDF也可在S波段（1460 1530）进行光放大，且已制造出感应喇曼光纤放大器，在S波段上进行放大。

对于L波段（1530 1560nm）放大光纤，在高输出领域已研发出了双包层光纤。其中第一包层多模传输泵浦光，在纤芯单模包层传输信号光并掺杂钉（Yb）作感光剂，以增大吸收系数。

在解决光纤的非线性方面，采用共参杂Yb或La（镧）等稀土元素制作出EYDF光纤。这种光纤几乎无FWM发生。这是因为Yb离子与Er离子集结后增大了Er离子间的距离，解决了由于Ev离子过度集中集结而引起的浓度消光，同时也增加了Er离子掺杂量，提高了增益系数，从而降低了非线性。

对于L波段（1570 1610nm）放大光纤，已报导日本住友电工研发的采用C波段EDF需要长度的1/3短尺寸EDF而扩大到L波段的EDF。制作成功适合40Gb/s高速率传输，总色散为零的L波段三级结构光纤放大器。该放大器第一段为具有负色散的常规EDF，而第二、三段波长色散值为正值的短尺寸EDF。

对于S波段(1460 1530nm)放大光纤，日本NEC公司采用双波长泵浦GS-TD FA进行了10.92Tb/s的长距离传输试验，利用1440nm和1560nm双波长激光器（LD）实现了29%的转换率；NTT采用单波和1440nm双通道泵浦激光器实现了42%的转换率（掺铥浓度为6000ppm）；Alcatel公司采用1240和1400nm多波喇曼激光器实现了48%转换率，同时利用800nm钛兰宝石激光器和1400nm多级喇曼激光器双波长泵浦实现了50%的转换率，最新报导日本旭硝公司又提出了以铋（Bi）族氧化物玻璃为基质材料的S波段泵浦放大方案，

简而言之，需要解决的主要技术课题是如何降低声子能量成份的掺杂量和提高量子效率问题。

超连续波(SC)发生用光纤

超连续波是强光脉冲在透明介质中传输时光谱超宽带现象。做为新一代多载波光源受到业界广泛关注。从1970年Alfano和shapiro在大容量玻璃中观察到的超宽带光发生以来，已先后在光纤，半导体材料、水等多种多样物质中观察到超宽带光发生。

采用单模光纤的SC光源就是应用上述复数光源方法进行解决技术课题的一个有效手段。

，日本NTT公司研发成功双包层和4包层折射率分布结构，芯经沿长度方向（纵向）呈现锥形分布，具有凸型色散特性的光纤。又研发成功采用SC光的保偏光纤（PM-SC光纤）。

高非线性SC光纤大都采用光子晶体纤维和锥形组径纤芯纤维的高封闭结构，光子晶体纤维制造技术已取得了新的突破，今后的研究方向是低成本SC光纤制造技术及如何在下一代网络中具体应用。

光器件用光纤

随着大量光通信网的建设和扩容，有源和无源器件的用量不断增大。其中应用最多的是光纤型器件，主要有光纤放大器、光纤耦合器、光分波合波器、光纤光栅（FG）、AWG等。上述光器件必须具有低损耗、高可靠性、易于和通信光纤进行低损耗耦合和连接才能应用于通信网络中。于是就研发生产出了FG用光纤和器件耦合用光纤（LP用光纤）。

FG是石英系光纤中的GeO2、B2O3、P2O5等掺杂剂受紫外光照射或与H2发生化学反应后由于玻璃密度变化而引起折射率变化形成的。紫外线感应折射率的变化值因玻璃成份不同而不同，所以为了提高光敏特性，实现FG的长期温度稳定性，又研究了掺杂Sn，Sb等重金属而解决紫外线吸收问题。

现已开发研制出各种降低FBG损耗的光纤。如波导结构多层膜埋入光纤等，为进一步降低损耗，必须使包层和芯部的光敏特性尽量一致。在光敏特性变化量为10%、折射率变化量为1 10-3时则损耗值可小于0.1dB。

光器件用耦合光纤是随着AWG与PLC光器件性能不断提高而发展起来的，已开发出与PLC的MFD值相同的高△光纤；通过热扩散膨胀法(TEC)使普通光纤高△值光纤的MFD达到一致，这种新型光纤采用的TEC法可以使光纤的连接损耗由原来的1.5dB降至目前的0.1dB以下。

保偏光纤

保偏光纤最早是用于相干光传输而被研发出来的光纤。此后，用于光纤陀螺等光纤传感器技术领域。近几年来，由于DWDM传输系统中的波分复用数量的增加和高速化的发展，保偏光纤得到了更加广泛地应用。目前应用最多的是熊猫光纤(PANDA)。

PANDA光纤目前大量用作尾纤使用，与其它光纤器件相连接为一体在系统中使用。

单模不可剥离光纤(SM-NSP) 单模不可剥离光纤是一种即使去除光纤被复层以后仍有NSP聚脂层保留在光纤包层表面，以保护光纤的机械性能和高可靠性的新型光纤。

SM-NSP光纤与常规SM光纤具有相同的外径、偏心量、不因度精度。但是ASM-NSP光纤具有的机械强度大大高于SM，具有优良的可靠性，接续试验表明，无论是SM-NSP光纤相互连接还是把SM-NSP光纤与SM光纤连接，其接续特性、耐环境性能均良好。可广泛用于传输系统的光纤，是一种理想的新型配线光纤。

深紫外光传输用光纤（DUV）

目前固体激光器和气体激光器研究的课题之一就是深紫外光领域（250nm）的激光器振荡技术。在固体激光器领域，采用CLBO(CsLiB6O10)结晶的Nd:YAG激光器的四倍波(=266nm)、五倍波(=213nm)；在气体激光器领域，F2(=157nm)，KY2(=148nm)，Ar2（=126nm），而采用ArF的环氧树脂激光器的振高波长=193nm等。

在半导体基片表面处理，在生物化学领域中对DNA的分析测试和化验、在医疗领域内对近视治疗等应用领域中，深紫外光都得到了极其广泛的应用。对能传输深紫外光的光纤开发工作也成为人所关注的重大技术课题。

从DUV光纤的损耗光谱化可以看出，在波长为=200nm时，传输损耗发生急聚变化，而在1240和1380nm处出现二个峰值，我们认为这是由OH的伸缩振动引起的吸收造成的。

相同的预制棒在拉丝过程中因拉丝条件不同，损耗光谱值也不同，DUV拉制过程中（当<220nm）拉丝速度为0.5m/分，炉温为1780℃时，光纤损耗值最小，光使用波长为193nmArF激光源时，最小透过率约为60%/m。光纤的损耗是随拉丝速度加快，炉温升高而增加，在220nm波长处产生吸收增加，这种增加值是由E\"中心引起的，属拉丝工艺缺欠造在的。

篇2：现代通信网络光纤传输技术

[摘要]随着科技的快速发展，我国现代通信网络发展也尤为迅速，而通讯网络的快速发展主要依托于现代科技。

网络光纤传输技术是现代通信技术的一种，它在通信网络中发挥了较为重要的作用。

网络光纤传输技术有一些典型的特点，并且在通讯网络中得到了广泛的应用，并取得了理想的效果。

[关键词]通信网络;光纤传输技术;特点;应用;趋势

改革开放以后，我国的综合国力得到了很大程度的提升，而且我国科技水平也上升了好几个台阶。

特别是通讯网络的发展，给人们的生活带来了很大的便利，通信网络技术在人们的生活中得到了广泛的应用，如手机通讯、计算机网络通讯。

通信网络技术之所以能够发挥出如此巨大的作用，主要依赖于先进的通信网络技术，比如现代通信网络光纤传输技术。

现代通信网络光纤传输技术有一定的特点，并且在通信网络中产生着巨大的作用。

篇3：现代通信网络光纤传输技术

科学技术是第一生产力，科学技术的发展可以促进国家综合国力的发展。

我国科技水平在改革开放后得到了快速的发展，通信网络技术的发展就是典型的代表。

现代通信网络技术的发展在很大程度上促使了我国通信业的迅速发展，在通信网络技术中，有很多具有重要作用的网络技术，现代通信网络光纤传输技术就是其中之一。

该技术在通信网络中的应用也非常广泛，这可能与现代通信网络光纤传输技术的特点存在一定的联系。

现代通信网络光纤传输技术具有一定的特点，这些特点主要体现在以下方面：(1)抗干扰能力比较强，这主要是因为该技术中采用了石英材质的绝缘体材料，这种材料可以提供良好的绝缘性能，而且它的耐性较好、不易损坏，在使用过程中不会轻易受到自然界中的电流影响，而且对电磁也具有良好的抵抗力。

所以这种材料可以与高压线路平行架设，可以在电信和电力系统中发挥巨大的作用;(2)它的通信容量比较大、拥有较宽的频带，该技术采用的材料为光纤，这种材料比铜线和电缆的传输带宽。

在通信系统中，有时候会因为终端设备问题而使得光纤通信系统不能发挥出其频带较宽的优势，通过该技术的应用大大增加了光纤通信的传输容量;(3)损耗低，中继距离长。

这主要是因为采用的石英材料构成的光纤降低了损耗，因此光纤通信技术可以用于长途传输线路。

另外，由于该技术系统中有许多中继站，所以这就使得中继距离比较长，这最终可以大大的降低了光纤通信传输技术的成本;(4)几乎没有串音干扰，在使用光纤传输技术进行电波传输的过程中，信号被限制了，即使存在一定的电磁波泄露，但因为因为光纤周围的材料会将泄露的电磁波吸收，因此整个系统中也不会产生串音。

以上都是现代通信网络光纤传输技术的特点，也正是因为这些特点，所以该技术得到了较为广泛的应用[1]。

篇4：现代通信网络光纤传输技术

2.1 现代通信网络光纤传输技术的应用

随着科技的快速发展，现代通信网络光纤传输技术在我国已经得到了广泛的应用，特别是在光纤通信体系中的应用更为普遍。

在移动互联网快速发展的背景下，我国的光纤通信也得到了快速发展，现已实现三网融合的状态。

在实际应用过程中，现代通信网络光纤传输技术还可分的更细致，包括单纤双向传输技术、双纤传输技术及光纤到户接入技术等。

单纤传输和双纤传输的主要区别就在于信号在几条光纤中传输，单纤传输的信号是在同一光纤中传输，这主要是因为理论上光纤传输的容量是巨大，甚至可以说是无限的，不过在实际的应用过程中，也可能因为设备的原因，使得光纤传输容量没有达到最佳状态。

目前我国的光纤传输还主要采用双纤传输，不过这种传输方式造成了很大程度的光纤资源浪费，如果采取单纤传输技术则可以节省很多光纤资源，在整个光纤通信系统中，这个节省的光纤资源就是巨大的。

单纤传输技术已经开始被逐渐采用，并且该技术主要应用于光纤末端接入设备;光纤到户接入技术也是现代通信网络光纤传输技术的一种，随着人们生活质量的提高，宽带业务也得到迅速发展，为了更好地满足人们的生活需求，高质量视频通信也极大程度的发展。

宽带业务的发展需要依靠光纤到户接入技术。

总之，现代通信网络光纤传输技术的应用越来越广泛，也越来越成熟[1]。

2.2 现代通信网络光纤传输技术的应用缺陷

虽然现代通信网络光纤传输技术在通信网络中发挥着重要的作用，但是现代通信网络光纤传输技术在应用过程中还存在一定的缺陷。

这些缺陷主要体现在以下两个方面：第一，光纤损坏问题普遍存在，光信号在光纤中传输，信号强度会随着传输距离的.增加而逐渐减弱，这就是所谓光纤损耗。

产生损耗的原因有很多方面，其中也包含了光纤本身的原因，比如说散射损耗。

另外，光纤损耗还可能是因为传输线问题产生的，比如说传输线弯曲。

光纤损坏这个缺陷产生了较为严重的后果，而且给通信网络业带来了较高的成本;第二，光纤的色散产生的消极影响。

信号在光纤的传输过程中，可以以不同的形式进行传输，而且可以产生不同的频率，这种情况下可以引起传输信号的畸变，这对信号的传输是非常不利的，比如说光纤信号的传输可能会产生脉冲重叠，这样就可能造成通信质量的下降。

在现代通信网络光纤传输技术的应用中，这些应用缺陷对技术实施造成了很大的阻碍，所以在现代通信网络光纤传输技术的应用过程中一定要逐渐解决或者克服这些缺陷，只有这样才能保证通信网络的顺利发展。

篇5：现代通信网络光纤传输技术

在此科技迅速发展之际，通信网络的发展是一个必然的趋势。

虽然通信技术在不断的发展，而且应用的范围也逐渐扩大，不过现代通信网络光纤传输技术存在一定的缺陷，所以必须要不断的完善该技术。

通信技术的大容量、高速度是我国通信网络技术发展的趋势。

未来通信网络技术的发展趋势可能主要体现在以下方面：首先是单波长通道向多波长通道发展，未来光纤通信传输技术要实现空分复用和时分复用，只是在应用过程中可能会产生一些问题，对此需要设计出大容量的复用系统，只有这样才能降低一些负面影响;其次是光网络向着智能化的方向发展，光网络智能化发展具有重要的意义，也是我国通信网络发展的重要方向。

随着科技的快速发展，计算机在通讯网络发挥了越来越广泛的作用，它促使了通信网络的更进一步的发展，因此为通信网络智能化发展创造了有利条件;再次是向着全光网络的方向发展，信号在网络传输过程中以光的形式存在成为一种趋势，不过只有依靠先进的科技才能进行光电信号转换。

在整个光网络系统中，网络结点仍存在一定的问题，而这些问题对光纤通信的总容量产生了不利的影响，所以需要克服或解决这些问题来促进通信网络技术的顺利发展;最后是光器件向着集成化的方向发展，光器件集成化可以最终促进网络通信速度的发展。

篇6：现代通信网络光纤传输技术

4 结语

总而言之，我国通信网络的快速发展给人们的生活带来积极的影响，而通信网络的发展主要依赖于各类先进的科学技术，现代通信网络光纤传输技术在现代通信网络中发挥的作用是巨大的，因此要想促进我国通信网络的进一步发展，就要进行科技攻关，逐步突破各种技术难题，只有这样才能促使我国通信网络得到更大程度的发展。

参考文献

[1] 叶小华，吴振英，李京辉，黄勇林.双二进制调制在高速LiNbO3光调制器上的实验实现[J]. 半导体光电. 2009(03).

[2] 秦红霞，李营，赵玉才，张月品，陈秋荣.基于光纤技术的纵联方向保护信息交换方法[J]. 电力系统自动化. 2007(11).

将本文的Word文档下载到电脑，方便收藏和打印

推荐度：

点击下载文档