光通信論文范文10篇

[論文關鍵詞]光纖光源光纖通信系統

[論文摘要]當今通信領域，光通信已經成為廣泛使用而又具有巨大發展空間的一類通信科學，就光通信發展歷程分為光纖、光源、光纖通信系統三方面進行回顧與介紹，并對光通信的發展趨勢作簡要的展望。

光通信是從電通信發展而來的，是成熟的電通信技術與先進的光子技術的結合，在光通信出現之前，人們的通信主要是電通信，與電通信相比較，光通信有容許頻帶很寬，傳輸容量很大；損耗很小，中繼距離很長且誤碼率很小；重量輕、體積小；抗電磁干擾性能好;泄漏小，保密性能好；節約金屬材料，有利于資源合理使用等很多優點，可以說比電通信有著更加廣闊的發展空間。回顧光通信的發展歷史，并以光纖的出現將其分為探索階段和發展階段，最后對光通信的發展作簡要的展望。

一、探索階段

（一）光通信史的第一步

1880年，貝爾發明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的“光電話”，它證明了利用光波作載波傳遞信息的可能性。他利用太陽光作光源，大氣為傳輸媒質，用硒晶體作為光接收器件，成功地進行了光電話的實驗，通話距離最遠達到了213米。1881年，貝爾宣讀了一篇題為《關于利用光線進行聲音的產生與復制》的論文，報道了他的光電話裝置。

[論文關鍵詞]光纖光源光纖通信系統

[論文摘要]當今通信領域，光通信已經成為廣泛使用而又具有巨大發展空間的一類通信科學，就光通信發展歷程分為光纖、光源、光纖通信系統三方面進行回顧與介紹，并對光通信的發展趨勢作簡要的展望。

光通信是從電通信發展而來的，是成熟的電通信技術與先進的光子技術的結合，在光通信出現之前，人們的通信主要是電通信，與電通信相比較，光通信有容許頻帶很寬，傳輸容量很大；損耗很小，中繼距離很長且誤碼率很小；重量輕、體積小；抗電磁干擾性能好;泄漏小，保密性能好；節約金屬材料，有利于資源合理使用等很多優點，可以說比電通信有著更加廣闊的發展空間。回顧光通信的發展歷史，并以光纖的出現將其分為探索階段和發展階段，最后對光通信的發展作簡要的展望。

一、探索階段

（一）光通信史的第一步

1880年，貝爾發明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的“光電話”，它證明了利用光波作載波傳遞信息的可能性。他利用太陽光作光源，大氣為傳輸媒質，用硒晶體作為光接收器件，成功地進行了光電話的實驗，通話距離最遠達到了213米。1881年，貝爾宣讀了一篇題為《關于利用光線進行聲音的產生與復制》的論文，報道了他的光電話裝置。

1自由空間光通信的研究現狀

1.1基于光電探測器直接耦合的FSO系統

早在30多年前，自由空間光通信曾掀起了研究的熱潮，但當時的器件技術、系統技術和大氣信道光傳輸特性本身的不穩定性等諸多客觀因素卻阻礙了它的進一步發展。與此同時，隨著光纖制作技術、半導體器件技術、光通信系統技術的不斷完善和成熟，光纖通信在20世紀80年代掀起了熱潮，自由空間光通信一度陷入低谷。然而，隨著骨干網的基本建成以及最后一公里問題的出現，以及近年來大功率半導體激光器技術、自適應變焦技術、光學天線的設計制作及安裝校準技術的發展和成熟，自由空間光通信的研究重新得到重視。

在國外，FSO系統主要在美英等經濟和技術發達的國家生產和使用。到目前為止，FSO己被多家電信運營商應用于商業服務網絡，比較典型的有Terabeam和Airfiber公司。在悉尼奧運會上，Terabeam公司成功地使用FSO設備進行圖像傳送，并在西雅圖的四季飯店成功地實現了利用FSO設備向客戶提供10OMb/s的數據連接。該公司還計劃4年內在全美建設100個FSO城市網絡。而Airfiber公司則在美國波士頓地區將FSO通信網與光纖網（SONET）通過光節點連接在一起，完成了該地區整個光網絡的建設。

目前商用的FSO系統（見圖1）通常采用光源直接輸出、光電探測器直接耦合的方式，這種系統有以下幾點缺點：

（l）半導體激光器出射光束在水平方向和垂直方向的發散角不同，且出射光斑較粗，因此我們需要先將出射光束整形為圓高斯光束再準直擴束后發射，這樣發射端的光學系統就較為復雜，體積也會相應增大。

一、數字信號處理算法在相干光通信系統中的應用

1光纖模型

對于一些較為復雜的矢量信息的調制，光通信系統當中則一般都是用IQ調制器進行；光纖模型是為了將通信相干系統內處理數字信號進行提高，因此必須要具體研究整個系統內信號進行光纖傳輸的現象，而該現象則需要從物理以及數學的模型當中入手，對對應的補償或均衡技術進行研究過程中將數字信號處理技術的作用發揮出來，使得光信號變換成為電磁波的形式，具體的解是在麥克斯韋方程組導出的波動方程中進行的，表達式是：其中X是信號偏振方向的單位向量，是初始振幅的傅立葉表示，是常數，最終將光信號基態模式分布成F（x，y）看成是近似高斯函數。另外在研究接收端過程中，一般都是將光相干接收機作為主要組成進行研究，其能夠對接收機進行直接測探，讓所檢測的信號強度信息得以增強，同時還能夠將強度調制信號進行光電轉換前對其進行除匹配濾波之外的處理。

2信號處理

研究相干光通信系統內處理數字信號的技術主要是：光纖信道是信號進行傳輸的通道，而其中所出現的不同形式的失真或者損傷就會在結合過程中出現線性或者非線性的失真。而線性失真的補償是不存在因果關系，即無需顧慮其順序問題，不過需要在具體算法當中遵循以下原則：分離所需估計的線性失真為單獨形式的變量，并補償態應該優先估計，對于算法較為簡單的變量，然后再補償隨機變量，最后才是對所有變量進行完整補償。算法流程：每個方框所代表的都是相干接收機內的數字信號處理系統的子系統，且子系統之間所可能出現的反饋線路的具體圖表也要進行表示，在預處理算法的研究中，它是指在進行實質的信道均衡、載波恢復之前，對采樣后的信號進行一定程度的預先處理，為形成數字信號處理算法做出充分的準備。

3信號補償

【摘要】本文結合工程實踐經驗，介紹了光通信傳輸網絡四種不同的技術(MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR)，綜合比較其優劣及應用，對油氣田和長輸管線上光通信系統建設傳輸制式的選擇提出一些建議，供大家參考。

【關鍵詞】MSTP多業務傳送節點SDH同步數字體系ATM異步轉移模式OTN開放式通信網絡RPR彈性分組環

一、光通信傳輸網絡四種不同技術的比較分析

1.業務承載能力

(1)OTN技術

采用基于TDM體制的復用技術，每路信號占用在時間上固定的比特位組，信道通過位置進行標識，有獨特的幀結構，可區分不同等級速率，并能在同一網絡中綜合不同的網絡傳輸協議，對實時性業務及非實時性業務都能提供相應承載，實現了從窄帶到寬帶的綜合業務傳輸。

一、探索階段

（一）光通信史的第一步

1880年，貝爾發明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的“光電話”，它證明了利用光波作載波傳遞信息的可能性。他利用太陽光作光源，大氣為傳輸媒質，用硒晶體作為光接收器件，成功地進行了光電話的實驗，通話距離最遠達到了213米。1881年，貝爾宣讀了一篇題為《關于利用光線進行聲音的產生與復制》的論文，報道了他的光電話裝置。

（二）激光器的出現

激光器出現之前，光學中普遍使用普通的相干性較差的普通光源，這種光源譜線很寬，無法進行通信。1960年，美國科學家梅曼(Meiman)發明了第一個紅寶石激光器。與普通光相比，激光譜線很窄，方向性及相干性極好，是一種理想的相干光源和光載波。由激光發展起來的激光通信有高度的相干性和空間定向性，通信容量大、體積較小并且有較高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出現是光通信發展的重要一步。

二、發展階段

一、探索階段

（一）光通信史的第一步

1880年，貝爾發明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的“光電話”，它證明了利用光波作載波傳遞信息的可能性。他利用太陽光作光源，大氣為傳輸媒質，用硒晶體作為光接收器件，成功地進行了光電話的實驗，通話距離最遠達到了213米。1881年，貝爾宣讀了一篇題為《關于利用光線進行聲音的產生與復制》的論文，報道了他的光電話裝置。

（二）激光器的出現

激光器出現之前，光學中普遍使用普通的相干性較差的普通光源，這種光源譜線很寬，無法進行通信。1960年，美國科學家梅曼(Meiman)發明了第一個紅寶石激光器。與普通光相比，激光譜線很窄，方向性及相干性極好，是一種理想的相干光源和光載波。由激光發展起來的激光通信有高度的相干性和空間定向性，通信容量大、體積較小并且有較高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出現是光通信發展的重要一步。

二、發展階段

[論文關鍵詞]光纖通信核心網接入網光孤子通信全光網絡

[論文摘要]光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速。目前，光纖光纜已經進入了有線通信的各個領域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領域。綜述我國光纖通信研究現狀及其發展。

近年來，光纖通信技術得到了長足的發展，新技術不斷涌現，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應用范圍

不斷擴大。

一、我國光纖光纜發展的現狀

（一）普通光纖

一、我國光纖光纜發展的現狀

（一）普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進一步優化，表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。

（二）核心網光纜

我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經采用過，但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構，目前已停止使用。

（三）接入網光纜

一、光纖通信技術的發展現狀

為了適應網絡發展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統供應商都在技術開發上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進行了55x20Gbit/s傳輸的研究，實現了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸的研究，實現了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發達國家，在光纖傳輸方面實現了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統，對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術水平。在光網絡方面，光網技術合作計劃(ONTC)、多波長光網絡(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(PHOTON)、泛歐光網絡(OPEN)、光通信網管理(MOON)、光城域通信網(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成，為下一代寬帶信息網絡，尤其為承載未來IP業務的下一代光通信網絡奠定了良好的基礎。

(一)復用技術

光傳輸系統中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統。常用的復用方式有：時分復用(TDM)、波分復用(WDM)、頻分復用(FDM)、空分復用(SDM)和碼分復用(CDM)。目前的光通信領域中，WDM技術比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。

(二)寬帶放大器技術

摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術實用化的關鍵，它具有對偏振不敏感、無串擾、噪聲接近量子噪聲極限等優點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數。進一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結合起來，可放大帶寬大于100nm。