時(shí)間：2023-01-17 11:14:48
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇光纖通信論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
論文摘要:光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及應(yīng)用。
1.光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健Ｔ诠饫w通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽(tīng);光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問(wèn)題。
光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為:(1)信號(hào)的發(fā)射;(2)信號(hào)的合波;(3)信號(hào)的傳輸和放大;(4)信號(hào)的分離;(5)信號(hào)的接收。
2.光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
(1)頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來(lái)增加傳輸?shù)娜萘?特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2)損耗低,中繼距離長(zhǎng)。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來(lái)采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過(guò)光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無(wú)中繼距離;對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3)抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng),光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無(wú)串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^(guò)程中,電磁波的泄漏會(huì)造成各傳輸通道的串?dāng)_,而容易被竊聽(tīng),保密性差。光波在光纖中傳輸,因?yàn)楣庑盘?hào)被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會(huì)出現(xiàn)串音干擾,同時(shí)在光纜外面,也無(wú)法竊聽(tīng)到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點(diǎn)之外,還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)。由于光纖通信具有以上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。
3.光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
20世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴(kuò)展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護(hù),設(shè)備的故障判定和排除就變得越來(lái)越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護(hù)功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò),可以滿足各種綜合信息傳輸。對(duì)于電視節(jié)目的廣播,采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字,通道設(shè)置成廣播方式,同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載,也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。
有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)各地已基本形成,在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,比較容易地實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò),因此在目前的情況下,不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而用少量的投資來(lái)完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的CATV已經(jīng)是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進(jìn)入千萬(wàn)家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV大多是單向傳輸,上行信號(hào)不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送。可以通過(guò)電信網(wǎng)PSTN中語(yǔ)音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號(hào)的傳送,也可以通過(guò)語(yǔ)音接入系統(tǒng)來(lái)完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號(hào)的傳送,組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大,但還有許多應(yīng)用能力在閑置,今后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長(zhǎng),一定會(huì)超過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力,推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此,光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動(dòng)下,一定不斷會(huì)有新的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王磊,裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)[J].中國(guó)科技信息,2006,(4)
[2]何淑貞,王曉梅.光通信技術(shù)的新飛躍[J].網(wǎng)絡(luò)電信,2004,(2)
1.常規(guī)教學(xué)為基礎(chǔ)
教學(xué)團(tuán)隊(duì)探究講課藝術(shù)，改進(jìn)課堂教學(xué)方法，提高授課的互動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生以“科學(xué)研究”的思維思考課本中的知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容上，注重教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性、新穎性與啟發(fā)性，及時(shí)更新充實(shí)教學(xué)內(nèi)容；同時(shí)制作較高質(zhì)量的多媒體課件，通過(guò)文字、圖片以及動(dòng)畫(huà)等多種形式豐富課堂教學(xué)。
2.實(shí)例研討作穿插
課堂授課適時(shí)引入生活中常見(jiàn)實(shí)例，如光纖入戶、高清視頻點(diǎn)播技術(shù)等，由此展開(kāi)研討式教學(xué)。通過(guò)對(duì)生活中實(shí)例的分析，把抽象的理論變成具體的實(shí)際，以此切入并開(kāi)展課堂討論，激發(fā)學(xué)生興趣。同時(shí)，針對(duì)實(shí)例為學(xué)生提供課后實(shí)踐，使其對(duì)問(wèn)題的理解更深入。
3.熱點(diǎn)問(wèn)題當(dāng)點(diǎn)綴
結(jié)合當(dāng)前的光纖通信的熱點(diǎn)問(wèn)題，如光纖通信網(wǎng)的安全性、全光網(wǎng)等問(wèn)題，對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深入剖析，形成與課程相配套的實(shí)例資料集，對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展課堂討論調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，以小組為單位鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題分析總結(jié)、講解，并鼓勵(lì)學(xué)生撰寫(xiě)小論文，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。。通過(guò)研討式教學(xué)，學(xué)生良好的思考習(xí)慣建立起來(lái)，學(xué)習(xí)態(tài)度由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)過(guò)程的立體化。
二、研討式教學(xué)效果分析
相對(duì)于傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方式，研討式教學(xué)建立了融洽的師生關(guān)系，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造欲望。研討式教學(xué)為每一位學(xué)生發(fā)揮個(gè)性提供了良好的平臺(tái)，學(xué)生的個(gè)性得到尊重，創(chuàng)新意識(shí)和能力得到解放，學(xué)生更加積極主動(dòng)的觀察思考。在師生關(guān)系上，實(shí)現(xiàn)了從主客關(guān)系到主主關(guān)系的轉(zhuǎn)變；在教學(xué)目標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)從“授人以魚(yú)”到“授人以漁”的轉(zhuǎn)變；教學(xué)方式上，實(shí)現(xiàn)從“講授式”到“研討式”的轉(zhuǎn)變；在教學(xué)形式上，實(shí)現(xiàn)從“一言堂”到“群言堂”的轉(zhuǎn)變；在教學(xué)評(píng)價(jià)上，實(shí)現(xiàn)從“一張?jiān)嚲矶ǜ呦隆钡桨磳W(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)和能力來(lái)綜合評(píng)定成績(jī)的轉(zhuǎn)變。研討式教學(xué)實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生各方面能力的全面培養(yǎng)，其中包括學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力、表達(dá)能力、創(chuàng)新能力等等，達(dá)到真正提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。
三、結(jié)語(yǔ)
1光纖通信技術(shù)的定義。
電力通信中光纖通信技術(shù)，就是采取光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)對(duì)各種不同信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)男问剑饫w通信技術(shù)承載量相當(dāng)大，且安全可靠，在人們生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用效益足已證明其使用價(jià)值不可限量。光纖通信技術(shù)通常采用電氣絕緣體進(jìn)行制作，在制造過(guò)程中均采取多芯組成光纜，這樣既可使通信的質(zhì)量得到有效保證，又縮小了信息傳輸過(guò)程中所占據(jù)的空間。
2光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
光纖通信技術(shù)同傳統(tǒng)的通信方式進(jìn)行相比，在技術(shù)方面有很多閃光點(diǎn)，同時(shí)在應(yīng)用中也發(fā)揮著它不可代替的作用，光線通信技術(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用中包括有三大類。
（1）波分復(fù)用技術(shù)
該技術(shù)主要是選取異同信道光波的形式。在進(jìn)行實(shí)際操作過(guò)程中，通常絕大多數(shù)采取單模光纖損耗低區(qū)，然后與寬帶資源相互結(jié)合，最終讓其分成多個(gè)不同信道，在一般情況之下進(jìn)行耦合與分離不同的光波時(shí)需要采取分波器。
（2）光纖傳感技術(shù)
該技術(shù)在進(jìn)行傳輸相應(yīng)的信息時(shí)需要采取傳感器，能夠理解為傳感器扮演著一個(gè)中介的角色，該種方式的能量消耗與傳統(tǒng)方式相比之下，消耗相對(duì)較小，通常其包含有功能型與非功能型。
（3）光纖接入技術(shù)
該技術(shù)是目前實(shí)際應(yīng)用中相對(duì)較廣的一種，它能夠?qū)Ω鞣N與窄帶業(yè)務(wù)的問(wèn)題與事故加以有效處理，而且該技術(shù)還可以非常高效地對(duì)各種不同的多媒體圖像及數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效解決。
二、光纖通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用
電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信網(wǎng)是一個(gè)紛繁復(fù)雜、難度相當(dāng)大的工程。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力通信水平也面臨著一輪全新的挑戰(zhàn)，而當(dāng)前極具發(fā)展?jié)摿Φ墓饫w技術(shù)被普遍應(yīng)用于其中，其發(fā)揮的作用不言而喻。
1光纖復(fù)合相線。
光纖復(fù)合相線主要是指在輸電線路相線中光纖單元復(fù)合的一種電力光纜。它可以預(yù)防架空線路遭受限制或阻礙，以此避免遭到雷擊破壞，并且運(yùn)行的相線也可更好地保證地線以絕緣方式正常運(yùn)行，更加節(jié)省電力電能。
2光纖復(fù)合地線。
電力系統(tǒng)的傳輸過(guò)程中，在地線里帶有部分光纖單元。不但它們可以盡情發(fā)揮地線的功能，也具有光纖材料的各種優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需特別的保護(hù)和維修，方便、穩(wěn)定且安全。但是該種線路依然存在一些不足之處，就是要投入較大的建設(shè)成本。所以該種類型的光纖廣泛應(yīng)用于改造舊線路與建設(shè)新線路上。其能預(yù)防外界力量的破壞，可以對(duì)電線系統(tǒng)加以保護(hù)；再者也能夠充分地利用傳播中的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)架空地線的各種不同標(biāo)準(zhǔn)與需求。
3自承式光纜。
該種類型的光纜擁有異同的分類，比如：全介質(zhì)自承式與金屬自承式。全介質(zhì)自承式光纜的質(zhì)量小，直徑小，密度也相對(duì)小，其構(gòu)造具有全絕緣性，并且它的光學(xué)特征和功能還相對(duì)比較穩(wěn)定，能在控制停電中所出現(xiàn)的損失有一定的優(yōu)勢(shì)，是一種擁有功能特殊的光纖原料。金屬自承式的光纜結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)明又單純，且所投入的成本也比較低廉，也不用把熱容量或短路電流等問(wèn)題納入到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中進(jìn)行考慮，正由于該種類型的光纜具備諸多優(yōu)點(diǎn)，所以使得它們被廣泛地應(yīng)用到實(shí)際中。
4電力特種光纜。
該種通信光纜屬于特征與性能相對(duì)特別的一類，其支架的建設(shè)主要依靠線路桿塔資源作為基礎(chǔ)。其含有的種類主要有：MASS/ADSS/OPGWOPAC等，其中ADSS/OPGW從目前來(lái)看應(yīng)用方面相當(dāng)普遍，這是由于自身構(gòu)造與安裝形態(tài)相對(duì)復(fù)雜、特殊，該種光纜可有效避免遭到外界力量的破壞。該種光纜自身的材料成本相對(duì)昂貴，但由于該種光纜是在沿著電力系統(tǒng)自身的線路桿塔上展開(kāi)施工的，所在也可以有利于對(duì)成本投入的節(jié)約。ADSS類型的光纜可以在強(qiáng)電場(chǎng)與長(zhǎng)跨距中得到很好的應(yīng)用，不會(huì)給鐵塔造成負(fù)面影響，而且是一種質(zhì)量相對(duì)較輕的絕緣介質(zhì)，該種光纜的優(yōu)點(diǎn)是維修和維護(hù)相當(dāng)方便，安裝過(guò)程中無(wú)需切斷電源。而OPGW光纜其安全系數(shù)相對(duì)較高，很難盜取，它的具體的優(yōu)勢(shì)在于使用周期長(zhǎng)、傳輸信號(hào)的損耗度低，重建頻率與維修率較低，而其不足之處表現(xiàn)于難以經(jīng)受雷擊。
三、光纖通信技術(shù)在電力通信中的發(fā)展方向
1新型光纖的應(yīng)用。
目前IP的業(yè)務(wù)量節(jié)節(jié)攀升，電信網(wǎng)絡(luò)也需不斷創(chuàng)新與發(fā)展，而光纖正是其發(fā)展的根本所在。當(dāng)前都是遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，傳輸質(zhì)量有很高的要求，原來(lái)的單模光纖很難滿足發(fā)展需求，因此研究與開(kāi)發(fā)新型光纖是電力系統(tǒng)迅速發(fā)展的需要。隨著現(xiàn)在干線網(wǎng)要求的逐步提高與城域網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，無(wú)水吸收峰光纖與非零色散光纖該兩種新型的光纖已經(jīng)在社會(huì)各界得到廣泛應(yīng)用。
2使用光接入網(wǎng)。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新，網(wǎng)絡(luò)的傳輸與交換也逐漸推陳出新。而智能化網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)字化、高度集成、主宰網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，其將是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的接入通常采用雙絞線，雙絞線即便其傳輸質(zhì)量表現(xiàn)較為卓越，可還是稍遜色于光纖的傳輸效果。若運(yùn)用光接入網(wǎng)的話，就會(huì)降低維護(hù)與管理網(wǎng)絡(luò)的成本，乃至能夠開(kāi)發(fā)光透明網(wǎng)絡(luò)，讓真正的多媒體得以實(shí)現(xiàn)。
3光聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)。
若光聯(lián)網(wǎng)得到應(yīng)用與發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò)將擁有巨大的容量、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)很多、網(wǎng)絡(luò)范圍非常廣，并且網(wǎng)絡(luò)的透明度也隨之有所增加，可將各種不同的信號(hào)加以連接，提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性。部分歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已在光聯(lián)網(wǎng)上投入了很大的資金、人力與物力，我國(guó)目前也在該方向進(jìn)行探索與研究。光聯(lián)網(wǎng)在將來(lái)的通信中光聯(lián)網(wǎng)將會(huì)發(fā)揮其巨大的效用，促進(jìn)電力通信的迅猛發(fā)展。
四、結(jié)語(yǔ)
一、光纖通信技術(shù)在高清晰多媒體領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)備需求分析
集成光電子器件近年來(lái)隨著光纖通信技術(shù)的廣泛利用而得到了極大的發(fā)展，由部分走向集成化已經(jīng)成為其可預(yù)期的發(fā)展趨勢(shì)。32x32、64x64的MEMS光開(kāi)關(guān)現(xiàn)在已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了商用化，而兼具組裝光電子器件和直接集成光電子器件的PLC平面光波導(dǎo)線路也正處于投入試用階段。各種家庭，辦公用滿足高清要求的顯示終端也正在大規(guī)模推行中。以高清數(shù)字電視為例，我國(guó)國(guó)家廣播電視總局在2000年公布了關(guān)于HDTV的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用1125/50/2：1格式，通常表達(dá)為1920/1080/50i格式。而高清數(shù)字電視的水平清晰度可以分為絕對(duì)清晰度和相對(duì)清晰度兩種。水平方向上實(shí)際顯示的線條（黑白線條）數(shù)量便是絕對(duì)清晰度，通常由于電視畫(huà)面寬度與高度尺寸的不同，會(huì)導(dǎo)致水平方向能容納相對(duì)而言更多的像素?cái)?shù)量，而為了兩個(gè)方向上可以用相同方法來(lái)表示其清晰度，通常會(huì)將水平方向的顯示線條數(shù)量用以乘上畫(huà)面的寬高比，從而得到其“電視線”。等離子顯示器的選擇應(yīng)該區(qū)分專業(yè)工程用和民用的產(chǎn)品，用于高清晰多媒體高清電視會(huì)議用的專業(yè)工程等離子顯示器的優(yōu)勢(shì)在于接口類型非常豐富，插槽式的設(shè)計(jì)使得其適用的接口類型更加廣泛，此外RGBHV、AVI接口通常只有專業(yè)工程等離子顯示器才有，所以高清晰多媒體應(yīng)用與電視會(huì)議辦公通常會(huì)采用專業(yè)工程用等離子顯示器。
而高清晰多媒體應(yīng)用之一的電視會(huì)議的投影機(jī)選擇則需要滿足物理分辨率在1920×1080p，不通過(guò)轉(zhuǎn)換可以實(shí)現(xiàn)畫(huà)面比例16：9，亮度高于3000ANSI；RGBHV、VGA分量，HDMI、DVI分量，串行控制接口RS232等都應(yīng)該具備。而工程類投影機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用所顯示出的穩(wěn)定性極佳，因此一般會(huì)選擇工程類投影機(jī)。
二、技術(shù)需求分析光交換技術(shù)
由于光纖通信將光作為載體，要將其用于高清晰多媒體領(lǐng)域，需要解決的首要問(wèn)題便是傳輸與光交換。其傳輸損耗因?yàn)槭褂玫慕橘|(zhì)的改變而大大降低，使得傳輸問(wèn)題不再那么棘手。光交換技術(shù)主要包括了光分組的產(chǎn)生技術(shù)，光分組后再生技術(shù)，光分組緩存技術(shù)等。而其最主要的目的是為各個(gè)端口提供光通道或是無(wú)限傳輸方式，以支持各類型數(shù)據(jù)的傳輸。而如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的光突發(fā)交換技術(shù)將DWDM技術(shù)所擴(kuò)展的帶寬進(jìn)行了充分利用，可以不經(jīng)由光電相互轉(zhuǎn)化而直接實(shí)現(xiàn)“T比特級(jí)別光路由器”，為實(shí)現(xiàn)高清晰多媒體數(shù)據(jù)的傳輸提供了可能性。
光纖接入技術(shù)正是由于高清晰多媒體領(lǐng)域?qū)τ诟哔|(zhì)量視頻通信媒體業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)通信的需求，使得光纖接入技術(shù)得以被關(guān)注，進(jìn)而得以實(shí)現(xiàn)。光纖接入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其極大程度地降低了故障發(fā)生的頻率，進(jìn)而降低了維護(hù)費(fèi)用與使用成本，促進(jìn)了新設(shè)備的不斷研發(fā)與升級(jí)。人民生活水平的日益提高，使其無(wú)法再滿足于以往傳統(tǒng)接入方式的傳輸速度，高清晰多媒體成為其競(jìng)相追逐的對(duì)象，而其費(fèi)用的低廉使其適用度逐步拓展，所以光纖接入技術(shù)必將是光纖通信技術(shù)在高清晰多媒體領(lǐng)域應(yīng)用與發(fā)展的必然趨勢(shì)。
波分復(fù)用技術(shù)光纖傳輸容量的爆炸式膨脹正是得益于波分復(fù)用技術(shù)。以光波的不同波長(zhǎng)作為低損耗窗口信道劃分的重要依據(jù)，在其劃分完畢之后，再用波分復(fù)用器將光載波再一次合并，進(jìn)而在光纖通道中完成傳輸，最后在到達(dá)接收端時(shí)用復(fù)用器再將光波進(jìn)行分離，這樣便實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)光纖中多路光信號(hào)的傳輸過(guò)程。這樣的一個(gè)過(guò)程使得傳輸信息容量得到了極大擴(kuò)展，大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的傳輸在極短的時(shí)間內(nèi)就可以完成，正符合高清晰多媒體的需求。
三、光纖通信技術(shù)在高清晰多媒體領(lǐng)域的發(fā)展展望
隨著科技的不斷發(fā)展，光纖通信技術(shù)的趨于成熟，其在高清晰多媒體領(lǐng)域的運(yùn)用勢(shì)必會(huì)越來(lái)越廣泛，且所追求的目標(biāo)將逐步轉(zhuǎn)向服務(wù)質(zhì)量的提高與對(duì)人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需求的滿足。光纖通信技術(shù)的巨大潛力讓我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，它一定會(huì)朝著信息傳輸速度，傳輸容量，中繼距離大幅提高的方向進(jìn)一步前進(jìn)，而無(wú)中繼傳輸，全光纖網(wǎng)絡(luò)也終將得以實(shí)現(xiàn)，從而使得高清晰多媒體領(lǐng)域所涉足的各類產(chǎn)品能夠進(jìn)入到人們的日常生活中去。而現(xiàn)今仍在研發(fā)階段的新一代光纖也備受矚目，新一代光纖一旦研發(fā)成功，將滿足用戶對(duì)于更高的傳輸速度與更長(zhǎng)的傳輸距離的需求，而光纖通信技術(shù)所采用的新材質(zhì)包括新一代的G.655、G.656等，如果批量投產(chǎn)與推廣順利，那么現(xiàn)階段所實(shí)現(xiàn)的1260mm的光纖波段將得到進(jìn)一步的延伸。全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最終目標(biāo)定位為全光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立，未來(lái)的全光網(wǎng)絡(luò)建成之后將會(huì)徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)間全面光纖化，而是將整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在難以想象的超高速與超高質(zhì)量傳輸，以推進(jìn)高清晰多媒體的普及。
作者：李志平單位：寧波一舟通信設(shè)備有限公司
一、綜述
在此要講到兩個(gè)概念差模和共模。1.差模：如果電路中兩個(gè)被測(cè)量點(diǎn)的電位差不能保持恒定，就會(huì)出現(xiàn)差模干擾的情況，這種干擾一般產(chǎn)生于電源的相線與相線所組成的回路里，它的相線間干擾信號(hào)電位相等。電路在高速轉(zhuǎn)換的電流、電壓和有關(guān)參數(shù)三者的不斷作用下會(huì)有高頻震蕩，從而產(chǎn)生了傳導(dǎo)干擾，電壓或電流在導(dǎo)線中傳輸時(shí)必定要存在兩根導(dǎo)線以上，這兩根導(dǎo)線作為往返線路輸送電力或電信號(hào)，一根輸出一根輸回，這樣在兩根導(dǎo)線上形成大小相等方向相反的兩個(gè)電勢(shì)，被稱之為差模電路。2.共模：共模干擾也叫作共態(tài)干擾,輸入電路對(duì)共模干擾的抵御能力一般用抑制比(CMRR)來(lái)體現(xiàn)，這種電壓通常在儀表輸入端的一端(負(fù)端或正端)對(duì)地之間的交流信號(hào)上作用,測(cè)量時(shí)可于儀表輸入端的一端(負(fù)端或正端)和地之間跨接電壓表,對(duì)地干擾通常在數(shù)伏至數(shù)十伏的區(qū)間內(nèi)，如果電壓或電流在這兩根導(dǎo)線上傳輸時(shí)使得兩根導(dǎo)線中的電流方向一致大小相等，那么在這一電路中就形成了共模電路，在共模干擾里，兩個(gè)被測(cè)量的電路上的點(diǎn)電位相對(duì)大地同時(shí)出現(xiàn)同方向變動(dòng)。這種干擾中，交流或直流的干擾電壓作用在模數(shù)轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上,電壓幅值隨實(shí)際環(huán)境的不同而不同，一般在數(shù)伏左右，它是由電源的相線與地線所構(gòu)成回路中的干擾。實(shí)際上傳導(dǎo)干擾又有共模和差模之分,所謂共模干擾是指地線與相線干擾信號(hào),線間的相位相同、電位相等，共模電路，在動(dòng)力電纜中的危害，共模電路若同時(shí)加載兩根不同的電纜中就會(huì)將諧振放大，使電路中電流倍增，或者說(shuō)是兩根纜中的電流形成同頻倍增現(xiàn)象是原來(lái)的電流成倍放大，電壓成倍放大。共模電路的發(fā)生導(dǎo)致動(dòng)力電纜與通信光纜間出現(xiàn)故障燒毀帶有鋼芯的光纜，原因當(dāng)電纜單相接地或發(fā)生零序電壓時(shí)，兩根或者三根電纜產(chǎn)生共模電路，并行的光纜在此時(shí)充當(dāng)一根接地線的作用，共模電路中高電勢(shì)沿著光纜鋼芯釋放能量，光纜終端盒末端放電，產(chǎn)生的弧光將盤纖盒燒毀。
二、解決方法
1.共模電感它的插入損耗與阻抗在地磁場(chǎng)作用下變得很高，在干擾抑制方面有著較好的效果，其初始導(dǎo)磁率也非常高，無(wú)共振插入損耗特性能在較寬的頻率范圍內(nèi)體現(xiàn)。高初始導(dǎo)磁率：與鐵氧體相比要超出5-20倍，所以它的插入損耗很大，比鐵氧體更能抑制傳導(dǎo)干擾。高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度：比鐵氧體高2-3倍。在電流強(qiáng)干擾的場(chǎng)合不易磁化到飽和。卓越的溫度穩(wěn)定性：較高的居里溫度，在有較大溫度波動(dòng)的情況下，合金的性能變化率明顯低于鐵氧體，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，而且性能的變化接近于線性。靈活的頻率特性：而且更加靈活地通過(guò)調(diào)整工藝來(lái)得到所需要的頻率特性。通過(guò)不同的制造工藝，配合適當(dāng)?shù)木€圈炸熟可以得到不同的阻抗特性，滿足不同波段的濾波要求，使其阻抗值大大高于鐵氧體。2.共模濾波器噪聲信號(hào)可經(jīng)由有源EMI濾波技術(shù)來(lái)做實(shí)時(shí)補(bǔ)償。所謂有源共模EMI濾波器（英文縮寫(xiě)ACMF）在工作中是先收集共模信號(hào)，然后通過(guò)反饋，動(dòng)態(tài)輸出一個(gè)與所采樣的噪聲電流（電壓）大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流（電壓），其實(shí)質(zhì)是為共模電流提供一個(gè)極低阻抗的內(nèi)部回路。圖1示出其原理圖。其中，Path1指共模噪聲源S1通過(guò)分布電容CD流入地的共模電流路徑，在無(wú)濾波器時(shí)共模噪聲inoise將通過(guò)CP全部注入地。ACMF將產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償電流，為inoise提供低阻抗分流支路Path2，從而使其盡量沿Path2路徑流過(guò)。理想時(shí)icomp=-inoise，可使流入地的共模電流為零，從而達(dá)到衰減共模電流的目的，以滿足電磁干擾的標(biāo)準(zhǔn)。
三、結(jié)束語(yǔ)
總的說(shuō)來(lái)，任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都是要與人類生活相適應(yīng)的。目前作為新能源產(chǎn)業(yè)里技術(shù)最為成熟的發(fā)電產(chǎn)品，在運(yùn)行中存在著種種已發(fā)現(xiàn)和未發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。集電線路的箱變和動(dòng)力電纜燒毀擊穿是常有的事，地埋電纜與光纜并行光纜燒壞極為解決的事情。新問(wèn)題的出現(xiàn)就會(huì)有新辦法的解決，共模干擾在動(dòng)力電纜中的存在及解決事在必為，而其新技術(shù)在向越來(lái)越有利于人類的方向發(fā)展，做出貢獻(xiàn)、設(shè)備的進(jìn)步都是在我們的研究中不斷進(jìn)步的。
作者：王育峰 單位：北京京能新能源內(nèi)蒙古分公司
1光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
就目前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)的綜合化、集成化、智能化和高可靠性已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。但是，目前基于電的時(shí)分復(fù)用方式技術(shù)已經(jīng)到達(dá)瓶頸，但是光纖的可用帶寬只利用可利用的不到1%，其潛力是很大的。單就基于光路的波分復(fù)用(WDM)來(lái)講，目前的商業(yè)水平可達(dá)到270左右，研究實(shí)現(xiàn)的水平1000左右，理論可同時(shí)傳播360億路的電話。波分復(fù)用的在目前的研究水平上，理論極限大約是15000個(gè)波長(zhǎng)。國(guó)外已有相關(guān)人員在一根光纖中傳輸了65536個(gè)光波，這充分說(shuō)明了密集波分復(fù)用的無(wú)限可能性。我們有充分的理由相信，以后在光路方面的發(fā)展，將會(huì)使光纖通信技術(shù)更上一個(gè)臺(tái)階。
2光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)業(yè)務(wù)趨勢(shì)
可以說(shuō)IP技術(shù)改變了我們的生活，其依賴的光纖通信技術(shù)更可以實(shí)現(xiàn)我們更多的夢(mèng)想。IP技術(shù)的核心是IP尋址，是基于TCP/IP協(xié)議，其中最主要的兩個(gè)協(xié)議是IP協(xié)議和TCP協(xié)議，這兩個(gè)協(xié)議保證了信息在網(wǎng)絡(luò)中的可靠傳輸。未來(lái)的IP業(yè)務(wù)將承載的不只有文字，更有圖像視頻，構(gòu)成未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)一種基于光纖的智能化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以滿足人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的不同程度的需求。以IP技術(shù)為主流的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，將會(huì)是當(dāng)今世界信息化的發(fā)展方向。現(xiàn)在幾乎已經(jīng)把能否有效支持IP業(yè)務(wù)作為一項(xiàng)技術(shù)能否長(zhǎng)久的標(biāo)志。目前IP技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，要拓展更多的IP業(yè)務(wù)，無(wú)疑需要網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)商創(chuàng)造出性價(jià)比更高的低廉傳輸成本。光纖通信技術(shù)能很好的滿足這方面的要求。因此，光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)是現(xiàn)代IP業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)和方向。
3光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展方向
從30多年前光纖的問(wèn)世開(kāi)始，光纖的傳輸速率就在不斷的提高。有統(tǒng)計(jì)表明，在過(guò)去的10年中，光纖的傳輸速率提高了100倍左右。預(yù)計(jì)在未來(lái)的十年，還將再提高100倍左右。IP技術(shù)使得三網(wǎng)融合，包括通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，成為可能。這就需要更高速可靠的信息傳播途徑，因此，必須讓傳遞信息的介質(zhì)能夠支持這些業(yè)務(wù)。就目前來(lái)看，互聯(lián)網(wǎng)的通信基本上可以分為三類：人與人，如IP電話；計(jì)算機(jī)與人，如網(wǎng)頁(yè)服務(wù)；計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)，如郵件。這些通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也不盡相同。因此，建立一個(gè)全新透明的全光路網(wǎng)絡(luò)就會(huì)是此類技術(shù)發(fā)展的必由之路，我們稱之為光聯(lián)網(wǎng)。這不但會(huì)使傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)更加可靠便捷，而且會(huì)促進(jìn)一些無(wú)法預(yù)料到的新業(yè)務(wù)產(chǎn)生。不難想到，基于光路的波分復(fù)用(WDM)技術(shù)，將會(huì)是未來(lái)光聯(lián)網(wǎng)道路上的先驅(qū)。光聯(lián)網(wǎng)將會(huì)將會(huì)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)基本功能：1）超高速的傳輸速率；2）靈活的網(wǎng)絡(luò)重組；3）網(wǎng)絡(luò)層的透明性，對(duì)下層網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制透明；3）更易的擴(kuò)展性，允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)；4）更快速的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)速度；5）同時(shí)實(shí)現(xiàn)光路和應(yīng)用層的聯(lián)網(wǎng)，使其有更健壯的物理層恢復(fù)能力。鑒于光聯(lián)網(wǎng)的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力，目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)投入了巨大的人力、財(cái)力和物力對(duì)其進(jìn)行研究和實(shí)施。光聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是電聯(lián)網(wǎng)以后又一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的革命。這不光對(duì)我們國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義，而且對(duì)國(guó)家的信息安全有著重要的戰(zhàn)略意義。我們能夠預(yù)測(cè)到，在不久的將來(lái)，隨著光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們的通信能夠朝著傳輸速率更高、信號(hào)更加穩(wěn)定的方向發(fā)展，人們?cè)诟鞣N復(fù)雜情況之下的通訊要求也能夠不斷地得以滿足。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，本文從光纖技術(shù)談起，介紹了光纖技術(shù)的概念、技術(shù)現(xiàn)狀、技術(shù)發(fā)展方向以及業(yè)務(wù)應(yīng)用等，充分說(shuō)明了光纖通信技術(shù)將會(huì)迎來(lái)一個(gè)發(fā)展的，是下一代網(wǎng)絡(luò)——“光聯(lián)網(wǎng)”的重要基石。未來(lái)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)朝著超高速率、基于光路的復(fù)用方式的系統(tǒng)前進(jìn)，它的技術(shù)變革將會(huì)很大程度上改變未來(lái)電信行業(yè)及基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的格局，甚至對(duì)國(guó)家的發(fā)展都有著重要的戰(zhàn)略意義。
作者：魏巍 單位：江西方興科技有限公司
1遙泵系統(tǒng)中RGU的工作原理
EDF能對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大的根本原因是EDF中的鉺離子存在于不同的能級(jí)中，當(dāng)它存在于高能級(jí)同時(shí)有一個(gè)光子通過(guò)時(shí)，該光子可以刺激它釋放掉一部分能量而回到更加穩(wěn)定的低能級(jí)。被釋放掉的那部分能量會(huì)以新光子的形式傳遞出去。而釋放出來(lái)的光子與激發(fā)它的光子的波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)和傳輸方向等完全一致，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)光的放大。EDF的增益與光纖中鉺離子濃度、摻雜半徑、光纖長(zhǎng)度、泵浦波長(zhǎng)及功率、信號(hào)波長(zhǎng)及功率等因素有關(guān)［2］。鉺離子吸收發(fā)射截面圖參見(jiàn)圖。
2遙泵系統(tǒng)中拉曼效應(yīng)的基本原理
同纖遙泵同時(shí)還利用了光纖的拉曼效應(yīng)對(duì)信號(hào)光進(jìn)行放大。拉曼效應(yīng)是在光纖中傳輸高功率信號(hào)時(shí)發(fā)生的非線性效應(yīng)（受激拉曼散射），泵浦光子的能量產(chǎn)生了一個(gè)與信號(hào)光同頻率的光子和一個(gè)聲子，高功率信號(hào)的一部分能量經(jīng)拉曼效應(yīng)傳遞給信號(hào)光，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)光的放大［3］。拉曼增益強(qiáng)度與泵浦光強(qiáng)和泵浦光與信號(hào)光的頻率差有很大關(guān)系，差值為13THz時(shí)，這種增益達(dá)到極點(diǎn)。因此，要放大1530～1605nm的工作波長(zhǎng)，最佳泵浦源波長(zhǎng)在1420～1500nm波段，遙泵的泵浦光波長(zhǎng)為1480nm，產(chǎn)生的拉曼效應(yīng)能夠?qū)π盘?hào)光進(jìn)行放大［3］。光纖中的受激拉曼增益譜如圖4。EDFA泵浦光的波長(zhǎng)一般為980和1480nm，其中1480nm波長(zhǎng)的泵浦光具有更高的泵浦效率。遙泵系統(tǒng)中的RGU距離泵浦源較遠(yuǎn)（一般在50～100km），考慮到980nm波長(zhǎng)的光在光纖中衰減較大，而1480nm波長(zhǎng)的泵浦光具有更高的效率，因此一般選用1480nm波長(zhǎng)的泵浦光。在單波系統(tǒng)中，遠(yuǎn)端RGU一般采用同向泵浦的方式。同向泵浦示意圖參見(jiàn)圖3。
3遙泵系統(tǒng)在電力系統(tǒng)超長(zhǎng)距離傳輸中的應(yīng)用
在埃塞俄比亞復(fù)興大壩輸變電工程中，由Gerd水電站至Dedesa變電站的光纜長(zhǎng)度約為363km，采用G．655D光纖（康寧的Leaf大有效面積光纖）。由于光纜長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，整個(gè)系統(tǒng)的衰耗很大，必須在系統(tǒng)中采用遙泵放大技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)由光放大器、預(yù)放大器、EFEC、CoRFA（前向拉曼放大器）和遙泵等放大器件組成。超長(zhǎng)距離無(wú)中繼傳輸遙泵放大方案配置如圖5所示。全段光纖的參數(shù)如下：光纖衰減系數(shù)為0．20dB／km，光纜衰減為72．6dB，固定接頭衰減系數(shù)為0．01dB／km，固定接頭衰減為3．63dB，活動(dòng)連接器衰耗為1dB，光通道代價(jià)為2dB，光纜衰減富余度為5dB，總衰減為84．23dB，光纖色散系數(shù)為4．5ps／（nm•km），總色散為1633．5ps／nm，光放大器發(fā)送功率為17dBm，SBS＋前向喇曼等效增益為8dB，加預(yù)放后接收靈敏度為－38dBm，后向拉曼等效增益為6dB，EFEC功率增益為8dB，遙泵功率增益為9dB，功率電平富余度為1．77dBm。該遙泵系統(tǒng)采用同纖遙泵的工作方式。RPU發(fā)送的泵浦光功率為30．5dBm（波長(zhǎng)為1480nm），RGU的有效輸入泵浦功率為9～10dBm，考慮一定的余量，要求最終到達(dá)RGU的泵浦功率約為12dBm。波長(zhǎng)為1480nm的泵浦光在G．655D光纖中的衰減系數(shù)約為0．24dB／km（含光纖熔接頭損耗），因此RGU距RPU泵浦源的最佳距離L＝（30．5－12）／0．24＝77．08km。即需在距變電站約77km處，選擇一個(gè)交通方便、便于維護(hù)的輸電線路鐵塔，將RGU安裝在該鐵塔上。我們將上述理論計(jì)算結(jié)果輸入OTA（光傳輸系統(tǒng)分析）軟件進(jìn)行驗(yàn)算得知，當(dāng)RGU距后端泵浦源的距離為77km時(shí)，前置放大器輸出信號(hào)的OSNR（光信噪比）為13．85dB，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。由OTA軟件計(jì)算出的RGU距后端泵浦源的最優(yōu)距離為89km，EDF的最佳長(zhǎng)度約為27．8m，泵浦源功率為1000mW，前置放大器輸出信號(hào)的理論OS－NR為15．97dB。
4結(jié)束語(yǔ)
遙泵放大技術(shù)是目前實(shí)現(xiàn)350km以上無(wú)中繼光纖傳輸?shù)淖钣行У募夹g(shù)之一。雖然目前遙泵放大技術(shù)在電力系統(tǒng)中還沒(méi)有正式運(yùn)用，但多年來(lái)電力系統(tǒng)開(kāi)設(shè)了許多遙泵放大系統(tǒng)的試驗(yàn)光纖線路，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐檢驗(yàn)，遙泵技術(shù)已經(jīng)逐步完善。在近期投入運(yùn)行的多條長(zhǎng)距離、大容量的特高壓直流線路中有望正式采用該技術(shù)。遙泵技術(shù)在電力系統(tǒng)超長(zhǎng)距無(wú)中繼傳輸線路中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。
作者：王輝王琴?gòu)堄聠挝唬褐袊?guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司運(yùn)行檢修公司國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司信息通信公司
1.DPSK傳輸系統(tǒng)模型
在DPSK光纖通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)主要由差分編碼器、激光源、MZ調(diào)制器組成，接收機(jī)則包括MZ干涉儀、平衡檢測(cè)器和一個(gè)電低通濾波器，傳輸媒介由一段或多段光纖組成，在每個(gè)中繼站有一個(gè)光放大器用來(lái)補(bǔ)償光纖的傳輸損耗，本文使用前置補(bǔ)償?shù)姆椒āPSK傳輸系統(tǒng)的模型如圖1至3所示。DPSK調(diào)制碼型為占空比為67%的RZ-DPSK（CSRZ-DPSK）碼，原始信號(hào)用40Gb/s的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列表示。系統(tǒng)工作波長(zhǎng)為1550nm，傳輸距離為1200km，傳輸鏈路由15個(gè)環(huán)路段組成，每個(gè)環(huán)路段包括一段80km的單模光纖（SMF）和一段17km的色散補(bǔ)償光纖（DCF），使色散得到完全補(bǔ)償。SMF的前置摻餌光纖放大器（EDFA）用于補(bǔ)償環(huán)路段的衰減，并規(guī)定SMF的入纖光功率為4dB，DCF的前置EDFA規(guī)定DCF的入纖光功率為0dB，EDFA的噪聲指數(shù)為4dB，電濾波器為四階低通濾波器，截止頻譜為32GHz。
2.仿真結(jié)果分析
2.1調(diào)制格式的色散容限我們用眼圖張開(kāi)度代價(jià)衡量不同調(diào)制格式對(duì)色散效應(yīng)的容限。測(cè)量調(diào)制格式的色散容限時(shí)，所采用的傳輸鏈路與圖1稍有不同，只保留一段80km的SMF光纖，SMF光纖的參數(shù)設(shè)置中，去掉非線性效應(yīng)和偏振模色散效應(yīng)。保持光纖長(zhǎng)度不變，通過(guò)改變SMF中色散系數(shù)的大小，測(cè)量接收信號(hào)的眼圖和背靠背信號(hào)眼圖，計(jì)算眼圖張開(kāi)度代價(jià)（EOP）。EOP與色散值關(guān)系曲線如圖4所示。通過(guò)比較達(dá)到規(guī)定EOP時(shí)所允許的最大色散值，可對(duì)比圖中四種調(diào)制格式的色散容限。由圖4可以看出，在40Gb/s的單信道光傳輸系統(tǒng)中，各種調(diào)制格式的色散容限的上升趨勢(shì)基本相同，達(dá)到2dB眼圖張開(kāi)度代價(jià)時(shí)，NRZ信號(hào)的色散容限最大，RZ-DPSK信號(hào)的色散容限最小。RZ格式相對(duì)于NRZ格式，其脈寬較小，頻譜較寬，所以受色散效應(yīng)的影響比NRZ大。CSRZ-DPSK的頻譜寬度介于NRZ-DPSK和RZ-DPSK之間，所以它的色散容限高于RZ調(diào)制格式。由上面的仿真中知道，在傳輸系統(tǒng)中都必須考慮色散補(bǔ)償，因?yàn)槠胀ǖ腟MF每公里的色散值為17ps/nm/km，不管使用哪種調(diào)制格式，不加色散補(bǔ)償時(shí)，其傳輸距離只能限制在幾公里內(nèi)[3]。
2.2調(diào)制格式的非線性容限在高速光纖傳輸系統(tǒng)中，非線性效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致光纖傳輸特性的劣化，如信噪比降低，信號(hào)失真等。對(duì)于單信道系統(tǒng)，自相位調(diào)制（SPM）是最主要的非線性效應(yīng)[4]。搭建一個(gè)類似圖1結(jié)構(gòu)的40Gb/s單信道光傳輸系統(tǒng)，傳輸距離為160km。在色散完全補(bǔ)償（不考慮偏振模色散）的情況下，使用SMF和DCF前面的放大器規(guī)定其入纖功率。通過(guò)改變SMF的入纖光功率的大小（引起光纖非線性的大小變化），測(cè)量受其影響的接收信號(hào)眼圖張開(kāi)度，與背靠背眼圖張開(kāi)度比較，得到眼圖張開(kāi)度代價(jià)（EOP）。下圖為傳輸距離為160km時(shí)，NRZ、NRZ-DPSK、33%RZ-DPSK和CSRZ-DPSK四種調(diào)制格式的眼圖張開(kāi)度代價(jià)隨SMF入纖光功率大小的變化曲線。通過(guò)比較達(dá)到規(guī)定EOP時(shí)所允許的最大SMF入纖光功率，可對(duì)比圖中四種調(diào)制格式的非線性容限。從圖中可看出，在40Gb/s的單信道光傳輸系統(tǒng)中，達(dá)到2dB眼圖張開(kāi)度代價(jià)時(shí)，RZ-DPSK的非線性容限最大；其次是CSRZ-DPSK和NRZ-DPSK；NRZ的非線性容限最小。通過(guò)NRZ-DPSK與NRZ兩者的對(duì)比，驗(yàn)證了DPSK的抗非線性性能比NRZ好；通過(guò)NRZ-DPSK與RZ-DPSK的對(duì)比，驗(yàn)證了RZ碼型的抗非線性性能比NRZ碼型好。DPSK的非線性容限較高，是因?yàn)镈PSK調(diào)制格式利用相鄰相位差來(lái)傳遞信息，在幅度上采用恒包絡(luò)調(diào)制，對(duì)于自相位調(diào)制（SPM），恒包絡(luò)調(diào)制每個(gè)碼元功率均分，所以產(chǎn)生的非線性相移基本一致，在接收端相鄰碼元之間的相位差保持不變，所以SPM對(duì)DPSK調(diào)制格式的影響比較小[5]。
傳輸距離的增加會(huì)造成非線性效應(yīng)的累積，導(dǎo)致信號(hào)惡化，誤碼率增高。特別是在長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)中，ASE噪聲功率隨著光放大器數(shù)目的增多而增大，G-M效應(yīng)（非線性相位噪聲）對(duì)傳輸信號(hào)的干擾也越來(lái)越大，降低了信號(hào)的最大傳輸距離。為了進(jìn)一步驗(yàn)證DPSK格式和OOK格式的非線性容限，我們研究了各種調(diào)制格式的接收性能和傳輸距離的關(guān)系。從圖中可以看出，在40Gb/s長(zhǎng)距離傳輸中，RZ-DPSK的Q值最高，其次是CSRZ-DPSK和NRZ-DPSK，而NRZ最低。隨著傳輸距離的增加，四種調(diào)制格式的接收性能都呈下降趨勢(shì)，NRZ格式在800km時(shí)Q值已在5dB以下，因此在長(zhǎng)距離傳輸當(dāng)中一般不采用NRZ，而DPSK有較高的非線性容限，在長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)中明顯比傳統(tǒng)的強(qiáng)度調(diào)制格式有優(yōu)勢(shì)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。在基于DPSK的調(diào)制格式中，RZ-DPSK具有較好的非線性容限，因而能更好地抑制非線性相位噪聲的影響，所以能傳輸更遠(yuǎn)的距離。
3.結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)光通信仿真軟件OptiSystem7.0搭建了一個(gè)40Gb/s單信道1200km的光傳輸系統(tǒng)模型，并對(duì)DPSK格式在長(zhǎng)距離高速率系統(tǒng)中的抗非線性效應(yīng)和抗色散能力兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行了仿真研究，驗(yàn)證了DPSK比OOK更適合于在長(zhǎng)距離高速率系統(tǒng)的傳輸。具體表述如下：（1）在40Gb/s的高速率長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)中，DPSK比NRZ的色散容限小，而CSRZ-DPSK的色散容限接近NRZ，說(shuō)明載波抑制的DPSK能提高DPSK的抗色散能力。不管使用哪種調(diào)制格式，傳輸系統(tǒng)都必須考慮色散補(bǔ)償，因?yàn)槠胀ǖ腟MF每公里的色散值為17ps/nm/km，不加色散補(bǔ)償時(shí)，其傳輸距離只能限制在幾公里內(nèi)。（2）在40Gb/s的高速傳輸系統(tǒng)中，DPSK的抗非線性效應(yīng)的能力明顯高于NRZ。主要原因：DPSK調(diào)制格式利用相鄰相位差來(lái)傳遞信息，在幅度上采用恒包絡(luò)調(diào)制，使得自相位調(diào)制（SPM）對(duì)DPSK信號(hào)的影響比較小；DPSK調(diào)制格式采用平衡接收機(jī)，對(duì)光信噪比的要求比OOK調(diào)制格式低3dB。
作者：何嘉賢單位：廣東電網(wǎng)公司佛山供電局
1光纖通信元器件與模塊的基本種類分析
在獲取網(wǎng)絡(luò)及光纖區(qū)域網(wǎng)絡(luò)上的模塊與元器件的應(yīng)用需要上存在這一定的差異，DWDM技術(shù)不是其中主要的發(fā)展方向和趨勢(shì)。由于現(xiàn)階段大多數(shù)的獲取網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)距離高層次的發(fā)展程度上還有很大的距離，需要的一些傳輸頻率普遍較低。比如，早已經(jīng)確定出了現(xiàn)階段非常熱門的1Gb/s、OpticalEthernet標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于傳輸網(wǎng)絡(luò)只能夠單一頻道的傳輸速率或者骨干的傳輸方式上，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式上都已經(jīng)能夠很好的給予滿足。
2光纖通信的被動(dòng)元器件和模塊技術(shù)分析
解多工器和DWDM光波長(zhǎng)多工是光纖通信被動(dòng)元器件和模塊當(dāng)中最為基本的器具所在，將一些不同的波長(zhǎng)光分開(kāi)到不同的光纖當(dāng)中或是向著同一個(gè)光纖中合并，這就是解多工和多工兩種形式。因?yàn)橛休^小的間距存在于DWDM頻道之間，一般的時(shí)候會(huì)維持在100GHz或者50GHz。對(duì)于這種多工/解多工的任務(wù)，只有平頭、陡裙、窄頻的濾波器才能夠予以勝任。可以對(duì)多種類型的技術(shù)進(jìn)行使用，來(lái)將這種波長(zhǎng)多工/解多工器制作出來(lái)，主要涵蓋著陣列光波導(dǎo)元器件、傳統(tǒng)繞射式光柵、光學(xué)鍍膜、全光纖式元器件等。其中現(xiàn)階段最為成熟的技術(shù)即為光學(xué)鍍膜式的波長(zhǎng)多工/解多工器。在光學(xué)鍍膜式解多工器/波長(zhǎng)多工中，光學(xué)鍍膜式濾鏡是關(guān)鍵的元器件之一。要將和要求相符合的DWDM濾鏡制作出來(lái)，一定要確保有一百層存在于鍍膜的層數(shù)當(dāng)中，按照四分之一的波長(zhǎng)來(lái)對(duì)每層的厚度進(jìn)行確定，為了能夠達(dá)到陡群和平頭的要求，要對(duì)三個(gè)共振的空腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用。并且最為重要的是要非常準(zhǔn)確的確定出每層的厚度，需要有準(zhǔn)確及時(shí)的厚度監(jiān)控裝置存在于制作當(dāng)中。陣列式光波導(dǎo)元器件為制作DWDM波長(zhǎng)多工/解多工器的第二種有效方式。在第一段結(jié)合處通過(guò)了入射光之后，由于繞射的作用，進(jìn)而向著中間的陣列光波導(dǎo)中分布的入射，通過(guò)陣列光波導(dǎo)，光向著另一端中傳導(dǎo)，不同變化率的線性相位改變會(huì)存在于不同頻率的光中，在改變了這種線性相位之后，在第二段的結(jié)合處將會(huì)令不同頻率的光在輸出端的某一光波導(dǎo)中會(huì)重新的聚集。其中所謂的陣列天線就是其中的主要原理所在，在控制陣列波導(dǎo)的基礎(chǔ)上，輻射光的方向?qū)χ宣}陣列光波導(dǎo)的長(zhǎng)度變化率和波導(dǎo)的間距能夠適當(dāng)?shù)娜ミx擇，這樣就會(huì)有定值的頻道存在于頻道的間距當(dāng)中，這樣在輸出端的光波導(dǎo)陣列中就能夠剛好聚焦入射進(jìn)去，進(jìn)而對(duì)DWDM多解工和多工的功能上能夠很好的給予實(shí)現(xiàn)。全光纖式的元器件為第三種對(duì)DWDM解多工器/波多長(zhǎng)工進(jìn)行制作的方法，同時(shí)，又有兩種大的種類存在于這類元器件中：串接光纖干涉儀式元器件和光纖光柵式元器件。在光纖的核心中，直接產(chǎn)生作用，對(duì)于一些周期性折射系數(shù)的光柵可以用UV光感器直接的感應(yīng)出來(lái)，對(duì)布拉格繞射的作用上進(jìn)行利用，能夠?qū)⒄l發(fā)射式濾波器直接的制作出來(lái)。但是，由于是在一維光纖里面存在的一種反射式的濾波器，這樣就很難分開(kāi)入射光和其中的反射光，這樣就需要對(duì)光纖干涉儀和旋光器的架構(gòu)進(jìn)行使用，不然光的損耗在其中就會(huì)非常的大。針對(duì)串接光纖干涉儀式的元器件，在對(duì)具有周期性穿透頻譜的濾波器進(jìn)行制作的過(guò)程中，對(duì)串接式光纖干涉儀進(jìn)而就能夠非常直接的進(jìn)行使用，對(duì)光纖干涉儀兩臂的長(zhǎng)度借助適當(dāng)?shù)倪x擇方式，對(duì)平頭、陡群和窄頻的要求上進(jìn)而能夠很好的給予完成。
3模塊技術(shù)及光纖通信主動(dòng)元器件
在模塊和主動(dòng)元器件方面，有這樣幾個(gè)重要的內(nèi)容存在于具體的發(fā)展中：光傳接模塊技術(shù)、光放大器技術(shù)、選頻激光、可調(diào)頻激光、表面輻射激光技術(shù)等。光通信用激光光源的一種技術(shù)方式中就包括著表面輻射激光。因?yàn)榇嬖谥^短的共振箱，這樣對(duì)單縱模的輸出上就能夠很好的給予完成，因此，窄頻寬在其中是允許存在的；能夠利用垂直的方式來(lái)發(fā)射輸出光，因此對(duì)on-wafertest能夠進(jìn)行應(yīng)用；因?yàn)榇嬖谥^為對(duì)稱的輻射光模態(tài)，因此，向光纖中的耦合就能夠非常容易的予以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榇嬖谶@上述的一些特征，不管是構(gòu)造的具體成本，還是元器件的在具體制程，和邊射型激光比較起來(lái)都會(huì)非常的低。因此，造成邊射型激光被用于短距離高速率的資料傳輸連接，被850nm的VESEL完全取代了。但是，現(xiàn)階段還沒(méi)有非常成熟的產(chǎn)品存在于長(zhǎng)波長(zhǎng)VESEL當(dāng)中，因此，邊射型激光還是該通信波段的核心所在。現(xiàn)階段摻鉺光纖放大器仍為光放大器的主要技術(shù)方式所在，可以是在L-band，也可以是在C-band上面，可以是擁有動(dòng)態(tài)增益控制或者平坦化的復(fù)雜光放大器次系統(tǒng)。低成本是半導(dǎo)體光放大器的主要優(yōu)點(diǎn)所在，但是，因?yàn)榇嬖谥^短的載子生命周期，因此，有著較大的非線性效應(yīng)存在于其中，這樣對(duì)很多波長(zhǎng)不適合同時(shí)來(lái)進(jìn)行放大。但是，在處理一些非線性信號(hào)的時(shí)候卻非常的適用，集中3R技術(shù)就是其中的典型代表，就是將直接高速的信號(hào)直接的應(yīng)用到光學(xué)層當(dāng)中。Raman光放大器為另一種形式的放大器，這種類型的放大器就是對(duì)光纖的Raman效應(yīng)進(jìn)行合理使用，進(jìn)而將放大的效果彰顯出來(lái)，這樣一個(gè)高功率的激發(fā)光源在其中是絕對(duì)不能缺少的。能夠由激光發(fā)源的波長(zhǎng)來(lái)決定光放大的波段，這是其中最為顯著的優(yōu)點(diǎn)所在，并且這種放大器有著分布式的特點(diǎn)，將光纖中的信號(hào)能夠有效的降低下來(lái)，這樣對(duì)傳輸信號(hào)時(shí)的非線性效應(yīng)能夠有效的降低下來(lái)，但是也有一定的不足之處，即為存在功率較高的激光發(fā)射源，并且還有較為昂貴的價(jià)格。
4結(jié)語(yǔ)
向著全光通信的方向發(fā)展，是現(xiàn)階段光纖通信的主要發(fā)展?fàn)顩r。所以，光無(wú)源器件和光有源器件的結(jié)合，正在推動(dòng)著光計(jì)算、光轉(zhuǎn)換和光開(kāi)關(guān)等技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，在以后的全光通信網(wǎng)絡(luò)中是一種不可或缺的重要器件。分析現(xiàn)階段的系統(tǒng)進(jìn)展情況，僅需要調(diào)制器的光電集成器和DFB-LD就能夠有效的完成高速光通信。同時(shí)需要有濾波器、陣列波導(dǎo)光柵和光分波合波器存在于其中，并且分析技術(shù)的主要發(fā)展情況，向著更密的信道間隔、更多的信道數(shù)和更高的信道速率發(fā)展，是WDM技術(shù)的主要發(fā)展方向，因此，在此基礎(chǔ)上推動(dòng)我國(guó)的光纖通信技術(shù)能夠向著更加合理的方向發(fā)展。
作者：胡慶旦單位：湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1.1光纜線路設(shè)計(jì)
在進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，為了保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，使光纖在各種環(huán)境下都能夠進(jìn)行長(zhǎng)期使用，需要將光纖制作成光纜。在進(jìn)行光纜設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)光纜進(jìn)行足夠的保護(hù)，保證光纖不受外界因素的損壞，光纜的材質(zhì)要選擇重量較輕、便于施工和維護(hù)的材料。針對(duì)不同的傳輸環(huán)境，選擇不同結(jié)構(gòu)的光纜，從而將傳輸?shù)木€路進(jìn)行優(yōu)化處理。在進(jìn)行光纜的安裝時(shí)，要對(duì)光纜之間的擠壓、磨損、扭轉(zhuǎn)等進(jìn)行規(guī)范操作，清除光纜附近的障礙物，進(jìn)行電場(chǎng)強(qiáng)度控制，使其感應(yīng)電場(chǎng)不超過(guò)規(guī)定值。由于110kV巍山智能變電站光纜的安裝是在高電壓的環(huán)境下進(jìn)行安裝，因此要格外注意人身安全和安裝設(shè)備安全，在安裝時(shí)要進(jìn)行安全措施防護(hù)，保持作業(yè)的安全。要注意施工的環(huán)境，在施工結(jié)束后要在附近懸掛警示牌和設(shè)立相關(guān)的標(biāo)志，及時(shí)進(jìn)行光纜的維護(hù)等。
1.2通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
110kV巍山智能變電站的通信系統(tǒng)主要由傳輸設(shè)備、接入設(shè)備和電源設(shè)備組成，SDH傳輸設(shè)備是光纖系統(tǒng)的核心，所有的控制信號(hào)都要通過(guò)SDH進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。PCM接入設(shè)備將傳輸設(shè)備中的2M信號(hào)轉(zhuǎn)換為可控制傳輸?shù)?4K信號(hào)，而電源設(shè)備是通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保證，只有電源提供穩(wěn)定的電源，才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目蓪?shí)現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。在進(jìn)行通信設(shè)備施工時(shí)，要對(duì)施工人員進(jìn)行大地放電，消除人體靜電，以防止通信設(shè)備的損壞。通信設(shè)備對(duì)周圍環(huán)境的要求很高，要設(shè)置專門的通信機(jī)房，安裝防靜電地板，同時(shí)要保證機(jī)房的溫度和濕度恒定，將通信電池和設(shè)備相分隔開(kāi)，以防止火災(zāi)的發(fā)生。巍山智能變電站的設(shè)計(jì)中采用了全封閉式的組合電器，具有很強(qiáng)的抗干擾功能，智能化遠(yuǎn)程遙控可以大大減少人為操縱的風(fēng)險(xiǎn)。
2現(xiàn)階段變電站中光纖通信系統(tǒng)存在的問(wèn)題
2.1光纜施工安全隱患
在智能變電站建設(shè)中，光纖通信作為其主要通信介質(zhì)發(fā)揮出了極大的作用，但是在施工建設(shè)中容易出現(xiàn)一系列問(wèn)題，導(dǎo)致變電站通信質(zhì)量受到損壞。在導(dǎo)入光纖時(shí)接口密封不嚴(yán)，使保護(hù)鋼管中容易出現(xiàn)積水，造成冬天積水無(wú)法排除結(jié)冰膨脹，從而造成光纖被積壓，不僅降低了傳輸效率，同時(shí)也影響了光纜的安全性。在進(jìn)行光纜材料的選用時(shí)沒(méi)有固定的標(biāo)準(zhǔn)，捆綁材料也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，使光纜在固定時(shí)不穩(wěn)定，余纜容易出現(xiàn)散落的現(xiàn)象，從而造成安全隱患。光纜的材料選用不足，也會(huì)造成施工工藝的差異，產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致同一個(gè)智能變電站中出現(xiàn)不同施工工藝的現(xiàn)象。在進(jìn)行光纜的固定和安裝時(shí)，其固定架間隔之間縫隙存在著質(zhì)量問(wèn)題，部分型號(hào)的光纜固定架間隙不足，導(dǎo)致傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率下降，固定架和光配機(jī)架上下距離不夠充足，使光纜在固定保護(hù)套管彎曲過(guò)大，使館內(nèi)光纖造成積壓，從而降低傳輸速率。
2.2材料選擇不規(guī)范
智能變電站光纖通信系統(tǒng)涉及到多個(gè)專業(yè)，施工需要采購(gòu)的設(shè)備數(shù)量多，型號(hào)也分為很多種類，因此在進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)時(shí)針對(duì)光纜固定架、配線單元、保護(hù)套管等材料的配備要符合施工的要求。但是從巍山智能變電站光纖通信系統(tǒng)的材料選購(gòu)上看，設(shè)備進(jìn)行采購(gòu)時(shí)常常出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，設(shè)備材料的供應(yīng)商數(shù)目眾多，其產(chǎn)品型號(hào)難以統(tǒng)一，給材料的配置帶來(lái)了很多的困難。不同型號(hào)進(jìn)行的施工工藝也不相同，造成工程的工藝不規(guī)范。
2.3施工人員素質(zhì)不強(qiáng)
智能變電站光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)非常復(fù)雜的施工工程，施工規(guī)模大，項(xiàng)目多，作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)，這就需要施工人員增強(qiáng)安全意識(shí)和專業(yè)技能，但是現(xiàn)階段很多施工人員不注重技能的提升，不能夠及時(shí)掌握新技術(shù)，在進(jìn)行高電壓作業(yè)時(shí)防護(hù)措施不到位，高空作業(yè)時(shí)沒(méi)有配備相應(yīng)的安全設(shè)施，造成人身安全隱患。在進(jìn)行通信設(shè)備的建設(shè)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行大地放電，身上的靜電造成通信設(shè)備的損壞等。
3加強(qiáng)變電站站內(nèi)光纖通信的有效措施
3.1進(jìn)行變電站初期研究
在進(jìn)行智能變電站光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)建時(shí)，要與相關(guān)部門進(jìn)行溝通，確定系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性，要對(duì)光纜通信建設(shè)的目標(biāo)進(jìn)行明確，同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，將設(shè)備材料的選購(gòu)、光纜設(shè)計(jì)數(shù)量、安裝方式和投入使用等各界環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)算和估量，在設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格審核期設(shè)備的選用，人員的調(diào)配和施工技術(shù)的應(yīng)用也要符合相關(guān)的規(guī)定。要選擇專業(yè)的設(shè)備廠家進(jìn)行設(shè)備材料的選購(gòu)，保證設(shè)備的型號(hào)一致，將安全隱患在初期研究階段降到最低。110kV巍山變電站的順利實(shí)施和政府的支持緊密相連，其各項(xiàng)施工也符合國(guó)家的施工要求。
3.2規(guī)范施工中的各項(xiàng)操作
在進(jìn)行光纜的安裝和調(diào)試運(yùn)行時(shí)，施工人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行規(guī)范操作，在進(jìn)行光纜施工時(shí)，要以光纜數(shù)據(jù)傳輸效率最大化和傳輸安全為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行光纜的安裝。結(jié)合巍山當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，對(duì)于施工中出現(xiàn)的客觀因素如天氣原因等要進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整工期，保證施工的進(jìn)度和工期。及時(shí)將新技術(shù)應(yīng)用到施工建設(shè)中，從而讓通信建筑更好地發(fā)揮其作用。在建筑中明確責(zé)任人和監(jiān)督人，監(jiān)督施工按照相關(guān)規(guī)定操作，保證施工的安全。
3.3加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn)
在進(jìn)行光纜通信建設(shè)時(shí)，施工人員的操作是保證系統(tǒng)順利運(yùn)行的關(guān)鍵。要加強(qiáng)對(duì)施工人員的技能培訓(xùn)和綜合素質(zhì)的提高，不斷提升員工的專業(yè)技能水平，讓新技術(shù)運(yùn)用到光纖通信建設(shè)中。增強(qiáng)員工的安全意識(shí)，在員工進(jìn)行危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)時(shí)，要讓員工配備相應(yīng)的安全工具，如安全帽等，在進(jìn)行通信設(shè)備建設(shè)時(shí)，要注意對(duì)員工進(jìn)行大地放電，減少通信設(shè)備的損害。建筑單位要及時(shí)對(duì)光纜進(jìn)行維護(hù)，防止光纜的損壞造成極大的損失。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)特點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
1光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健？梢园压饫w通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內(nèi)芯和包層組成，內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細(xì)；外面層稱為包層，包層的作用就是保護(hù)光纖。實(shí)際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路；光波在光纖中傳輸，不會(huì)發(fā)生信息傳播中的信息泄露現(xiàn)象；光纖很細(xì)，占用的體積小，這就解決了實(shí)施的空間問(wèn)題。
2光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
2.1頻帶極寬，通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢(shì)。因此需要技術(shù)來(lái)增加傳輸?shù)娜萘浚芗ǚ謴?fù)用技術(shù)就能解決這個(gè)問(wèn)題。
2.2損耗低，中繼距離長(zhǎng)。目前，商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的；如果將來(lái)使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì)，理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過(guò)光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本，帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)。石英有很強(qiáng)的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個(gè)重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強(qiáng)，它不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設(shè)的電纜等干擾。這一點(diǎn)對(duì)于在強(qiáng)電領(lǐng)域的通訊應(yīng)用特別有用，而且在軍事上也大有用處。
2.4無(wú)串音干擾，保密性好。在電波傳輸?shù)倪^(guò)程中，電磁波的傳播容易泄露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會(huì)發(fā)生串?dāng)_的現(xiàn)象，保密性強(qiáng)。除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)。正是因?yàn)楣饫w的這些優(yōu)點(diǎn)，光纖的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。
3不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)
3.1SDH系統(tǒng)光通信從一開(kāi)始就是為傳送基于電路交換的信息的，所以客戶信號(hào)一般是TDM的連續(xù)碼流，如PDH、SDH等。伴隨著科技的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)也越來(lái)越大。分組信號(hào)與連續(xù)碼流的特點(diǎn)完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號(hào)，是光通信技術(shù)需要解決的難題。而且兩種傳送設(shè)備也是有很大區(qū)別的。
3.2不斷增加的信道容量光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH，從155Mb/s發(fā)展到lOGb/s，近來(lái)，4OGB/s已實(shí)現(xiàn)商品化。專家們?cè)谘芯扛笕萘康模?60Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗(yàn)成功，目前還在為其制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此外，科學(xué)家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術(shù)。
3.3光纖傳輸距離從宏觀上說(shuō)，光纖的傳輸距離是越遠(yuǎn)越好，因此研究光纖的研究人員們，一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后，不斷有對(duì)光纖傳輸距離的突破，為增大無(wú)再生中繼距離創(chuàng)造了條件。
3.4向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展，光傳輸逐漸靠近業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。而人們通常認(rèn)為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應(yīng)城域網(wǎng)。作為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，既接近用戶，又能保證信息的安全傳輸，而用戶還希望光傳輸能帶來(lái)更多的便利服務(wù)。
3.5互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務(wù)也隨之火爆。研究表明，隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展，通信業(yè)將面臨“洗牌”，并孕育著新技術(shù)的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和發(fā)展，現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展，它能靈活的讓營(yíng)運(yùn)者自由的管理光傳輸。而且還會(huì)有更多的相關(guān)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生，為人們的使用帶來(lái)更多的方便。綜上所述，以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c(diǎn)，而在以后，科學(xué)家還會(huì)繼續(xù)對(duì)這一領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)。從未來(lái)的應(yīng)用來(lái)看，光網(wǎng)絡(luò)將向著服務(wù)多元化和資源配置的方向發(fā)展，為了滿足客戶的需求，光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制，更要向智能化邁進(jìn)。
4光纖鏈路的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
4.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的目的對(duì)光纖安裝現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是光纖鏈路安裝的必須措施，是保證電纜支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要方式。它的目的在于檢測(cè)光纖連接的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并且減少故障因素。
4.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)目前光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類：光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。①光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是獨(dú)立于應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同的光纖系統(tǒng)，它的標(biāo)準(zhǔn)也不同。目前大多數(shù)的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)應(yīng)用的就是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。②光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是基于安裝光纖的特定應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。這種測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)是固定的，不會(huì)因?yàn)楣饫w系統(tǒng)的不同而改變。
4.3光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試光纖通信應(yīng)用的是光傳輸，它不會(huì)受到磁場(chǎng)等外界因素的干擾，所以對(duì)它的測(cè)試不同于對(duì)普通的銅線電纜的測(cè)試。在光纖的測(cè)試中，雖然光纖的種類很多，但它們的測(cè)試參數(shù)都是基本一致的。在光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，主要是對(duì)光纖的光學(xué)特性和傳輸特性進(jìn)行測(cè)試。光纖的光學(xué)特性和傳輸特性對(duì)光纖通信系統(tǒng)對(duì)光纖的傳輸質(zhì)量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響，因此在安裝時(shí)不需測(cè)試，而是由生產(chǎn)商在生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行測(cè)試。
4.4現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工具①光源：目前的光源主要有LED（發(fā)光二極管）光源和激光光源兩種。②光功率計(jì)：光功率計(jì)是測(cè)量光纖上傳送的信號(hào)強(qiáng)度的設(shè)備，用于測(cè)量絕對(duì)光功率或通過(guò)一段光纖的光功率相對(duì)損耗。在光纖系統(tǒng)中，測(cè)量光功率是最基本的。光功率計(jì)的原理非常像電子學(xué)中的萬(wàn)用表，只不過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量的是電子，而光功率計(jì)測(cè)量的是光。通過(guò)測(cè)量發(fā)射端機(jī)或光網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)功率，一臺(tái)光功率計(jì)就能夠評(píng)價(jià)光端設(shè)備的性能。用光功率計(jì)與穩(wěn)定光源組合使用，組成光損失測(cè)試器，則能夠測(cè)量連接損耗、檢驗(yàn)連續(xù)性，并幫助評(píng)估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。③光時(shí)域反射計(jì)：OTDR根據(jù)光的后向散射原理制作，利用光在光纖中傳播時(shí)產(chǎn)生的后向散射光來(lái)獲取衰減的信息，可用于測(cè)量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)定位以及了解光纖沿長(zhǎng)度的損耗分布情況等。從某種意義上來(lái)說(shuō)，光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)的作用類似于在電纜測(cè)試中使用的時(shí)域反射計(jì)（TDR），只不過(guò)TDR測(cè)量的是由阻抗引起的信號(hào)反射，而OTDR測(cè)量的則是由光子的反向散射引起的信號(hào)反射。反向散射是對(duì)所有光纖都有影響的一種現(xiàn)象，是由于光子在光纖中發(fā)生反射所引起的。
雖然目前光通信的容量已經(jīng)非常大，但仍有大量應(yīng)用能力閑置，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)信息的需求也會(huì)隨之增加，并會(huì)超過(guò)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)承載能力，因此我們必須進(jìn)一步努力研究更加先進(jìn)的光傳輸手段。因此，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下，光通信一定會(huì)有更加長(zhǎng)久的發(fā)展。
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論文摘要：光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及應(yīng)用。
1.光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健Ｔ诠饫w通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路，光纖之間的串繞非常小；光波在光纖中傳輸，不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽(tīng)；光纖的芯很細(xì)，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問(wèn)題。
光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為：(1)信號(hào)的發(fā)射；(2)信號(hào)的合波；(3)信號(hào)的傳輸和放大；(4)信號(hào)的分離；(5)信號(hào)的接收。
2. 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
(1) 頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來(lái)增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2) 損耗低，中繼距離長(zhǎng)。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低；若將來(lái)采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過(guò)光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無(wú)中繼距離；對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3) 抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng)，光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無(wú)串音干擾，保密性好。在電波傳輸?shù)倪^(guò)程中，電磁波的泄漏會(huì)造成各傳輸通道的串?dāng)_，而容易被竊聽(tīng)，保密性差。光波在光纖中傳輸，因?yàn)楣庑盘?hào)被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉(zhuǎn)彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多，相鄰信道也不會(huì)出現(xiàn)串音干擾，同時(shí)在光纜外面，也無(wú)法竊聽(tīng)到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)。由于光纖通信具有以上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。
3. 光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速，特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴(kuò)展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，全網(wǎng)的管理和維護(hù)，設(shè)備的故障判定和排除就變得越來(lái)越困難。可以采用 SDH ＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護(hù)功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，可以滿足各種綜合信息傳輸。對(duì)于電視節(jié)目的廣播，采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字，通道設(shè)置成廣播方式，同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。 轉(zhuǎn)貼于
有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)各地已基本形成，在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，比較容易地實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)，因此在目前的情況下，不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)，而用少量的投資來(lái)完善和改造它，滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的 CATV已經(jīng)是光纖傳輸，到用戶端也是同軸電纜進(jìn)入千萬(wàn)家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV 大多是單向傳輸，上行信號(hào)不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送。可以通過(guò)電信網(wǎng) PSTN 中語(yǔ)音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號(hào)的傳送，也可以通過(guò)語(yǔ)音接入系統(tǒng)來(lái)完成。將電話接到各用戶，這樣各用戶間即可以打電話，也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號(hào)的傳送，組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大， 但還有許多應(yīng)用能力在閑置， 今后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長(zhǎng)，一定會(huì)超過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力， 推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此， 光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動(dòng)下， 一定不斷會(huì)有新的發(fā)展。
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