導(dǎo)語：如何才能寫好一篇光纖通信技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯?，?shí)現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯?，?shí)現(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實(shí)現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發(fā)達(dá)國家，在光纖傳輸方面實(shí)現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對超長距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面，光網(wǎng)技術(shù)合作計(jì)劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項(xiàng)目的相繼啟動、實(shí)施與完成，為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò)，尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。

(一)復(fù)用技術(shù)

光傳輸系統(tǒng)中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有：時(shí)分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中，WDM技術(shù)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(shù)

摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實(shí)用化的關(guān)鍵，它具有對偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點(diǎn)。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(shù)。進(jìn)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(shí)現(xiàn)75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實(shí)現(xiàn)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(jié)合起來，可放大帶寬大于100nm。

(三)色散補(bǔ)償技術(shù)

對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補(bǔ)償技術(shù)。

(四)孤子WDM傳輸技術(shù)

超大容量傳輸系統(tǒng)中，色散是限制傳輸距離和容量的一個(gè)主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中，使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強(qiáng)、能抑制極化模色散等優(yōu)點(diǎn)。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。

(五)光纖接入技術(shù)

隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強(qiáng)的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了，它可與多種技術(shù)相結(jié)合，例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等，分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題，APON發(fā)展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報(bào)道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用，APON將用于實(shí)現(xiàn)FITH方案。GPON對電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢，又可充分利用現(xiàn)有的SDH，但是技術(shù)比較復(fù)雜，成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本相對較低，但對TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?，F(xiàn)今95％的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng)，所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的，并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng)，而且MAC技術(shù)是點(diǎn)對點(diǎn)的連接，在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng)，還可擴(kuò)展到城域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，EPON眾多的MAC技術(shù)是點(diǎn)對多點(diǎn)的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。

二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標(biāo)，光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。

(一)光纖到戶

現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優(yōu)的固定終端，希望實(shí)現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng)，這使FITH的實(shí)用化成為可能。據(jù)報(bào)道，1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個(gè)月中，F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)已在武漢、成都等市開展，預(yù)計(jì)2012年前后，我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)。可以說光纖到戶是光纖通信的一個(gè)亮點(diǎn)，伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實(shí)用化，成本降低到能承受的水平時(shí)，F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。

(二)全光網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣?，因此真正的全光網(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴(kuò)展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時(shí)增加新節(jié)點(diǎn)而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨(dú)立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個(gè)真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。

三、結(jié)語

篇2

1.1SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎(chǔ)上有所突破，讓鐵路通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定和流暢。借助SDH設(shè)備構(gòu)成的具備自愈保護(hù)作用的環(huán)網(wǎng)形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時(shí)候自動利用自愈網(wǎng)及時(shí)恢復(fù)正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術(shù)，SDH技術(shù)有四個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：一是網(wǎng)絡(luò)管理能力更強(qiáng)；二是比特率和接口標(biāo)準(zhǔn)均統(tǒng)一，讓各個(gè)廠家設(shè)備間的互聯(lián)成為了可能；三是提出“自愈網(wǎng)”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時(shí)及時(shí)恢復(fù)正常；四是運(yùn)用字節(jié)復(fù)接技術(shù)，簡化網(wǎng)絡(luò)各個(gè)支路信號。鑒于SDH光纖通信技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在鐵路通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃里，已經(jīng)明確提出了要著重發(fā)展基于同步數(shù)字系列（SDH）基礎(chǔ)上的傳送網(wǎng)[2]。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設(shè)20芯光纜里的其中4芯光纖基礎(chǔ)上，開設(shè)SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統(tǒng)為長途傳輸網(wǎng)，在鐵路的相應(yīng)經(jīng)過點(diǎn)均設(shè)置了SDH2.5Gb/sADM設(shè)備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設(shè)備相連，發(fā)揮上聯(lián)和保護(hù)作用。此外，還借助2芯光纖開設(shè)了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統(tǒng)，將其作為當(dāng)?shù)氐闹欣^網(wǎng)，并在鐵路相應(yīng)經(jīng)過點(diǎn)以及新開設(shè)的各個(gè)中間站和線路新設(shè)置了SDH622Mb/s設(shè)備。

1.2DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

DWDM光纖通信技術(shù)是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點(diǎn)，由多個(gè)波長構(gòu)成載波，許可各個(gè)載波信道能同時(shí)在同一條光纖里傳輸，如此一來，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術(shù)，單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達(dá)400Gb/s。DWDM技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是其協(xié)議與傳輸速度是沒有關(guān)聯(lián)的，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每秒處理數(shù)據(jù)流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)能在同一個(gè)激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)前，在國內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內(nèi)第一條使用DWDM光纖傳輸系統(tǒng)的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統(tǒng)也在建設(shè)與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統(tǒng)和設(shè)備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設(shè)備。波道數(shù)量為16，波道速率基礎(chǔ)為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸?shù)姆绞?，也就是說相同波長在兩個(gè)方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。

2結(jié)語

篇3

從光纖技術(shù)的使用狀況進(jìn)行分析，光纖通信技術(shù)作為激光通信技術(shù)的一部分，效率高、便捷、成本低是其基本特點(diǎn)，被各領(lǐng)域廣泛使用。最初的通信行業(yè)中，作為電磁波的光就已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用，這使得通信的技術(shù)水準(zhǔn)上了一個(gè)新的臺階。通常來講，主要有兩種不同的情況通過光進(jìn)行通信，一是激光大氣，其光源是激光，主要是將信息經(jīng)過調(diào)制光的機(jī)器轉(zhuǎn)變成信號，然后通過光學(xué)天線進(jìn)行發(fā)送，接受信息的設(shè)備也是匹配的，如此信息就通過激光完成了傳播。此類通信方式受溫度和大氣的制約，傳輸?shù)木嚯x不宜過大，所以，這種通信方式多適用于指定區(qū)域內(nèi)。二是導(dǎo)光纖維，這種纖維通過玻璃拉直后進(jìn)行信息的傳輸，也就是我們通常所指的光纖通信。

2、電力通信網(wǎng)的構(gòu)成及特點(diǎn)

微波、光纖以及衛(wèi)星電路是當(dāng)前電力通信技術(shù)中的主要干線，電力系統(tǒng)特有的光纜和電力線載波等方式是不同支路完成通信的主要載體，并采用明線、電纜、無線等多種通信手段及程控交換機(jī)、調(diào)度總機(jī)等設(shè)備組成的多用戶、多功能的綜合通信網(wǎng)。電力通信的主要包括以下幾種方式。

2.1電力線載波通信

對工頻電流的傳輸是電力線路的工作重點(diǎn)。電力線載波完成通信的工作原理是：利用載波機(jī)將需要傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換為高頻的弱電流，然后通過電力線路完成傳輸，其特點(diǎn)是：投資少、可靠性強(qiáng)、收效快，并且可以與電網(wǎng)同步發(fā)展建設(shè)。另外，此類通信方法還可以通過電力線將底線架空的方式來實(shí)現(xiàn)載波信號的傳送，這叫絕緣地線載波法，這種載波方法與傳統(tǒng)方法相比，具有脫離線路故障以及線路停電等因素的制約的優(yōu)勢，同時(shí)，這種絕緣地線還可以在很大程度上起到省電的作用。

2.2光纖通信

由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點(diǎn),它一問世便首先在電力部門得到應(yīng)用并迅速發(fā)展。除普通光纖外,一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。電力通信不僅包括上面兩種，還包括音頻電纜、曾經(jīng)的明線電話和當(dāng)前流行的擴(kuò)頻通信等。與專供通信的專門網(wǎng)絡(luò)不通，電力通信的主要特點(diǎn)是：對靈活性與可靠性提出了更高的要求；種類繁多、信息傳輸量少、強(qiáng)大的實(shí)時(shí)性；抗沖擊性強(qiáng)；具有更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造；機(jī)房多為無人看守、通信的范圍廣大。

3、光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

（1）光纖具有比電纜以及銅線更寬的頻帶面，傳輸?shù)膶拵л^大，這對傳輸?shù)男畔⒘亢蛡鬏斔俣榷际钟欣?。人類的需求在信息技術(shù)的推動下日益增加，這也對電力通信的網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，使其面臨的任務(wù)更加艱巨。當(dāng)前電力系統(tǒng)飛速發(fā)展、電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、信息化建設(shè)日趨完善，這對電力系統(tǒng)的信息量傳輸提出了更高的要求。因此，在整個(gè)電力通信中，具有較大傳輸量優(yōu)勢的光纖通信技術(shù)起到了關(guān)鍵性的作用。

（2）光纖通信技術(shù)在信息的傳輸過程中損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他材質(zhì)的傳輸材料，還有光纖可以長距離傳輸，也就是說光纖通信技術(shù)可以在脫離中繼站的情況下實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸，大大的減少了中繼站的建設(shè)費(fèi)用。在國家經(jīng)濟(jì)的推動下，電力通信設(shè)計(jì)的范圍也越來越廣，常見的事例有：偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村日益發(fā)展的有線電視，不斷更新的數(shù)字電視等，當(dāng)前中國，電信干線傳輸、電力通信和廣播電視等網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積越來越廣，規(guī)模越來越大，工程體系越來越繁雜。大規(guī)模的使用光纖通信技術(shù)，可以降低傳輸損耗、降低中繼站數(shù)量，節(jié)省建站資金等。

（3）光纖具有抗腐蝕和絕緣的特性，并且在傳輸信號的過程中具有抗干擾、防竊聽、防泄漏信息的優(yōu)勢，這在很大程度上對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全起了保護(hù)作用，這對社會運(yùn)行的正常與否也有決定性的作用。

（4）相對于其他公用網(wǎng)公司，電力系統(tǒng)在通信技術(shù)方面有著自己的要求，所以通常電力通信在建設(shè)過程中，會根據(jù)其特有的要求采用不同類型的光纖進(jìn)行通信建設(shè)。ADSS與OPGW是當(dāng)前中國特種光纜的類型，這種特種通信光纜主要服務(wù)于電力通信。其與眾不同的結(jié)構(gòu)與安裝情況決定了其與其他光纜的不同，這種材料的價(jià)格成本比較昂貴，但它具有低損耗、長壽命、較強(qiáng)安全性和與地線復(fù)合等優(yōu)勢，這在很大程度上節(jié)省了建設(shè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的成本，并且使電力通信的質(zhì)量得到了質(zhì)的飛越。

4、結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)優(yōu)勢接入技術(shù)

引言

近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí)，隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。

一、光纖通信技術(shù)定義

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(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，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因?yàn)楣庑盘栃孤┒鴵?dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽，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題。

二、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢

2.1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。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(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。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?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。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。

2.2損耗低，中繼距離長目前，實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于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，因此，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。

如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個(gè)長途傳輸線路，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。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道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黑子活動的干擾，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。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì)，交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢，即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點(diǎn)對于強(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。

2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì)，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采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題，節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設(shè)計(jì)，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。

三、光纖接入技術(shù)

隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加，業(yè)務(wù)種類也更加豐富，人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點(diǎn)，則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)階段，無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FT－Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，運(yùn)維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。

為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達(dá)置的不同，有FTB、FTTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項(xiàng)目的推動下，開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型，也包括運(yùn)營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策，這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

在FTTH應(yīng)用中，主要采用兩種技術(shù)，即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù)，亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶來說，是比較理想的接入方式。

篇5

關(guān)鍵詞：鐵路通信系統(tǒng)；光纖通信技術(shù)；DWDM技術(shù)；波分復(fù)用技術(shù)；光纖接入技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U285 文章編號：1009-2374（2017）06-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.017

光纖通信技術(shù)作為當(dāng)今社會不可缺少的一種信息傳輸載體，其不但在市場占有重要位置，且運(yùn)用比較廣泛，例如：光纖通信技術(shù)被運(yùn)用于高質(zhì)量彩色電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)場地監(jiān)控與調(diào)度。特別是在鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中，光纖通信技術(shù)運(yùn)用得比較多。在鐵路通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)可以提高通信傳輸?shù)男室约皵U(kuò)大光纖通信技術(shù)的運(yùn)用，可是光纖通信技術(shù)還有很多不足之處，需要得到改善。所以，下文就光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)的運(yùn)用以及優(yōu)化舉措進(jìn)行了簡單的闡述。

1 關(guān)于光纖通信技術(shù)情況分析

由于光纖通信是在高頻率光波當(dāng)中作為載波的這一前提條件下完成的，且由于光波頻率必須要達(dá)到1000赫茲才可以，而光纖在進(jìn)行發(fā)送信息時(shí)一般是被當(dāng)作介質(zhì)一樣的東西存在的。之前有文獻(xiàn)提到了這樣一個(gè)理論：就是將光纖當(dāng)作媒體，這樣就可以完成信息輸送。并且這篇論文提到，如果將其運(yùn)用到通信當(dāng)中，不但可以降低光纖損害程度，還可以降低成本運(yùn)輸。所以某企業(yè)為了真正實(shí)現(xiàn)這一想法，通過大量的研究和探索，對其進(jìn)行想象和思考，最終判定假如有一天將其成功研發(fā)出來，可以獲取高額的回報(bào)。而且對于通信未來發(fā)展有著非常重要的作用。隨之而來的世界上就出現(xiàn)了損害低的光纖，并且這根光纖衰退系數(shù)是20～23db/km，也正是因?yàn)槿绱?，人們進(jìn)入了光纖時(shí)代。使用光纖技術(shù)的時(shí)候，與以往的通信技術(shù)相比較，光纖技術(shù)優(yōu)勢更大，尤其是光纖技術(shù)的損耗小、容量大、傳輸快等優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)的通信技術(shù)不能相比的。由于光纖通信具備了這部分優(yōu)點(diǎn)：不會遭到電磁感染、不會出現(xiàn)串音，所以很多人喜歡光纖通信，且為了更好地運(yùn)用光纖通信，人們花費(fèi)大量的資金和先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展光纖通信技術(shù)。從光纖技術(shù)發(fā)展至今，只有20多年的時(shí)間，光纖通信的容量就提高了一萬多倍，且傳輸速度也提高了數(shù)百倍，到目前為止，人們可以在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中看到光纖的身影。

1.1 波分復(fù)用技術(shù)分析

因?yàn)橥ㄟ^單模光纖消耗非常小的區(qū)域，使用波分復(fù)用能夠帶來很大的寬帶資源，按照不一樣的波長以及頻率，不一樣的信道就可以經(jīng)過光纖消耗非常小的窗口進(jìn)行改進(jìn)而成。且因?yàn)樾盘栞d波就是光波，所以波分復(fù)用器使用在發(fā)送端，能夠?qū)⒉幌嗤牟ㄩL光載波進(jìn)行有效融合，然后發(fā)送到一根光纖之中。通過接收端，將不一樣的波長采用分波器負(fù)荷不相同的信號載波進(jìn)行有效分割。不相同的波長的光載波信號一同進(jìn)行復(fù)用傳輸。從當(dāng)今社會發(fā)展來看，波分復(fù)用已經(jīng)運(yùn)用于鐵路通信體系之中，按照不一樣的波長輸送通信信號，不僅不會遭到電磁信號以及氣候的干擾，還可以提高信息傳輸速度。

1.2 光纖接入技術(shù)分析

光纖接入網(wǎng)作為信息高速公路中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其要想完成高速信息輸送，關(guān)鍵點(diǎn)在于用戶的接入這一環(huán)節(jié)，必須擁有主干寬帶輸送網(wǎng)，且信息高速輸送到各家各戶采用的技術(shù)就是光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。當(dāng)光纖寬帶進(jìn)行接入時(shí)，通常其輸送方式不會是單一的，而是各種類型的同的方式，且光纖到戶和FTTCab就是經(jīng)常使用的傳遞模式。其能夠讓光纖在不同的位置進(jìn)行信息傳遞。由于進(jìn)行光纖寬帶接入方式采用了光纖到戶這一方法，其可以提供全光接入，所以對于不相同的寬帶特點(diǎn)能夠充分滿足使用者對于寬帶的各種不同需求，用戶體驗(yàn)到不同的寬帶需求。

2 運(yùn)用的光纖通信技術(shù)情況分析

2.1 準(zhǔn)同步數(shù)字系列光纖通信

于1980年左右，鐵路光纖通信體系逐步發(fā)展和進(jìn)步，由北京站到北京局間建立了一個(gè)10千米以上的試驗(yàn)段，并且二次體系也隨之開通，且路段之間建立了多模光纖，采用8芯單模光纜將其運(yùn)用于重載雙線電氣化大秦鐵路。而該局限通信系統(tǒng)由二芯配置34Mb/sPDH設(shè)施組建而成，所以中國的第一條長途干線電纜數(shù)字通信系統(tǒng)功能出現(xiàn)了，這樣大大促進(jìn)了同軸模擬傳輸光纜數(shù)據(jù)通信在鐵路通信網(wǎng)的進(jìn)步和發(fā)展。但由于其復(fù)用結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜、沒有網(wǎng)絡(luò)管理能力等，進(jìn)而直接影響到光纜通信系統(tǒng)發(fā)展和進(jìn)步，在這樣的情況下，相關(guān)人員研制出了同步數(shù)字體系技術(shù)，其逐漸出現(xiàn)在人們的視線里。同步數(shù)字體系可以有效實(shí)現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)的運(yùn)用價(jià)值。其是把光纖信號進(jìn)行一同收集，接著采用不一樣的頻率來發(fā)出。

2.2 對于DWDM技術(shù)運(yùn)用分析

相關(guān)人員開始于鐵路通信系統(tǒng)中運(yùn)用DWDM，這種技術(shù)能夠采員工非常多的波長作為載波，其具備了消耗非常低與單模光纖的寬帶的特點(diǎn)，可以讓各個(gè)載波通信通道在一根光纖里一同進(jìn)行傳輸，這樣可以大大降低光纖的總數(shù)目。在DWDM當(dāng)中，其協(xié)議和輸送的速度沒有任何聯(lián)系，并且DWDM網(wǎng)絡(luò)可使用以太網(wǎng)協(xié)議等來進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送，且數(shù)據(jù)流量通?？梢钥刂圃?.0Gb/s～100Mb/s之間。并且DWDM能夠在激光通道間，經(jīng)過不一樣的速度輸送不一樣的數(shù)據(jù)流量。從目前而言，這樣的技術(shù)已經(jīng)開始大面積地運(yùn)用到鐵路通信系y中。由于此技術(shù)不會受到天氣的干擾，可以將波長和光纖頻率相融合，使用DWDM系統(tǒng)和設(shè)施，讓信息體系可以得到綜合性的兼容。

相關(guān)人員使用SDH設(shè)施，開展信號波的傳輸，在一開始的時(shí)候，其信號傳輸不太穩(wěn)定，但由于時(shí)間的上漲，所以輸送的速度也會一直上漲。在這樣的情形下，能夠采用16波道以及2.0Gb/s以上的速度作為基礎(chǔ)。采用單根光纖單向傳輸方式，能夠把相同的波長在不同的兩個(gè)位置進(jìn)行重復(fù)性的使用功能。這項(xiàng)技術(shù)和數(shù)字傳輸體制的世界標(biāo)準(zhǔn)是相符的，能夠符合很多的光纖信號。并且這種技術(shù)還能夠把PDH與SDH的特征進(jìn)行兼容，使用靈活的組網(wǎng)方式，可以有效降低聯(lián)網(wǎng)費(fèi)用。DWDM技術(shù)在多個(gè)新型行業(yè)都有業(yè)務(wù)方面的發(fā)展，不但可以推動鐵路通信系統(tǒng)發(fā)展，還能夠讓通信技術(shù)行業(yè)上升一個(gè)檔次，進(jìn)而帶來全新的發(fā)展局面。運(yùn)用DWDM，把光纖通信技術(shù)相結(jié)合，且把光波頻率和電磁信號相融合，將其運(yùn)用于鐵路通信當(dāng)中，可以達(dá)到意想不到的效果。

3 光纖通信技術(shù)優(yōu)化策略

3.1 采用光時(shí)分復(fù)用及密集波分復(fù)用技術(shù)提升傳輸容量

要想提升光纖傳輸系統(tǒng)中的傳輸容量，就一定要采用光時(shí)分復(fù)用技術(shù)以及密集波分復(fù)用技術(shù)，這是提升傳輸容量最好的方法之一，其能夠經(jīng)過單根光纖來使得傳輸信道數(shù)的傳輸容量增加，并且光時(shí)分復(fù)用技術(shù)是經(jīng)過信道的傳輸速度來提升傳輸容量的。可是由于光時(shí)分復(fù)用技術(shù)以及密集波分復(fù)用技術(shù)傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)的容量非常有限，所以相關(guān)人員可以把很多的光時(shí)分復(fù)用信號一起使用，這樣可以在很大程度上提高傳輸?shù)娜萘俊Ｆ渲衅駨?fù)用技術(shù)最大的作用在于降低相鄰的信道之間的相互作用，在高速通訊系統(tǒng)當(dāng)中歸零編碼信號里面所占去的空間非常小，并且對于色散管理分布相關(guān)要求很低，而且其對于光纖的偏振膜色散以及非線性歸零編碼信號之間的適應(yīng)性很強(qiáng)。所以在當(dāng)前的大容量通信系統(tǒng)當(dāng)中運(yùn)用歸零編碼傳輸方法比較好。

3.2 采用光孤子通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸

因光孤子通信技術(shù)擁有非常特別的PS數(shù)量級的很短的光脈沖，其方位一般是在光纖反常色散區(qū)域，可以將光纖的非線性和群速度色散進(jìn)行有效地平衡，所以，針對光纖距離較遠(yuǎn)的輸送，使用光孤子通信，就不會更改光纖速度和波長。使用功能光孤子通信能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離高速通訊，能夠在時(shí)域很短的脈沖把控中使用已存在的速率，進(jìn)而可以有效降低ASE，而其定時(shí)、整形等可以加大輸送的距離。如果要提高光學(xué)濾波輸送距離，其可以在性能非常高的摻鉺光纖放大器方面輸送比較低的噪音的摻鉺光纖放大器。

3.3 采用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升速度傳輸

運(yùn)用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效提升速度傳輸，實(shí)現(xiàn)高速傳輸。以往的光網(wǎng)絡(luò)可以把節(jié)點(diǎn)間的全光化完成，可是在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)處以往的方式運(yùn)用的是電器件，這就嚴(yán)重局限了通信網(wǎng)絡(luò)容量的提升，并且也給當(dāng)前鐵路通信系統(tǒng)造成了很大的麻煩?？墒请姽?jié)點(diǎn)會在全網(wǎng)絡(luò)中被取代，且節(jié)點(diǎn)之間可以使用全光網(wǎng)，讓信息可以進(jìn)行高速的交換以及傳輸，對于用戶的信息不會再按照以往的比特進(jìn)行，而是根據(jù)波長來決定。采用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠消除電光瓶頸產(chǎn)生的部分影響因素。

4 結(jié)語

在鐵路通信系統(tǒng)中運(yùn)用光纖通信技術(shù)可以提升傳輸效率，還可以推動通信行業(yè)的發(fā)展，并且素質(zhì)和市場需求上升，能夠促進(jìn)光纖通信技術(shù)上升一個(gè)層次。所以運(yùn)用光纖通信技術(shù)的時(shí)候，首要做的就是對其運(yùn)用的相關(guān)情況進(jìn)行仔細(xì)的分析，接著通過對實(shí)際情況的調(diào)查，對光纖通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提升光纖通信技術(shù)傳輸容量、實(shí)現(xiàn)光纖通信技術(shù)遠(yuǎn)距離傳輸、實(shí)現(xiàn)光纖通信技術(shù)全光網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳鼎.光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技，2016，（18）.

[2] 何靜濤.試論光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中新通信，2016，（1）.

[3] 李士軍.鐵路通信系統(tǒng)中的光纖通信技術(shù)分析[J].科技風(fēng)，2015，（5）.

篇6

關(guān)鍵詞：光纖通信；課程教學(xué)；教學(xué)改革

作者簡介：翟鳳瀟（1979-），男，河南永城人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院物理電子工程學(xué)院，講師；郝蘊(yùn)琦（1985-），女，河南扶溝人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院物理與電子工程學(xué)院，講師。（河南 鄭州 450002）

基金項(xiàng)目：本文系鄭州輕工業(yè)學(xué)院第十批教改項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0144-02

自從英（美）籍華人科學(xué)家高錕提出光纖用于通信領(lǐng)域之后，光纖通信技術(shù)以其獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢得到了前所未有的快速發(fā)展。[1]我國光通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)近年來—直保持較高增長速度，成為中國發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一。現(xiàn)在國家級的電信網(wǎng)骨干主要采用光纖通信系統(tǒng)，而光纖通信技術(shù)已深入到社會生活的各個(gè)層面，成為現(xiàn)代社會重要的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。特別是2013年8月17日，國務(wù)院印發(fā)了“寬帶中國”戰(zhàn)略及實(shí)施方案的通知，必將對我國光纖通信技術(shù)發(fā)展起到了巨大的推動作用，也會對光纖通信人才培養(yǎng)產(chǎn)生影響。由于光纖通信技術(shù)在社會生活中占據(jù)的重要地位，因此“光纖通信”課程近年來一直作為國內(nèi)外高校通信、電子學(xué)科的重點(diǎn)專業(yè)課程及相關(guān)專業(yè)的選修課程。這門課程系統(tǒng)主要介紹了光纖通信理論和技術(shù)。課程要求是通過這門課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生掌握光纖通信技術(shù)的基本原理、光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，了解光纖通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和最新發(fā)展方向，為學(xué)生畢業(yè)后能夠從事光纖數(shù)字通信設(shè)備的操作、維護(hù)、設(shè)計(jì)、施工或繼續(xù)深造打下良好的基礎(chǔ)?！肮饫w通信”作為一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，在實(shí)際課程教學(xué)中存在諸多問題。關(guān)于“光纖通信”課程理論與實(shí)踐教學(xué)改革成為各高校研究的問題。[2-5]本文將從教學(xué)現(xiàn)狀及存在的主要問題出發(fā)，對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討。

一、“光纖通信”課程存在的問題

作為電子科學(xué)技術(shù)專業(yè)一門主要專業(yè)課，其特點(diǎn)是光纖通信科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，新理論和新技術(shù)不斷產(chǎn)生和發(fā)展。這需要及時(shí)更新教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改革教學(xué)方法。由于種種原因，“光纖通信”這門課程在實(shí)際教學(xué)過程中存在諸多問題，主要表現(xiàn)在以下方面：

第一，從授課方面來看在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，一般都是按照教材的自然順序按部就班地進(jìn)行講解，由于本課程公式多、表格多、圖形多，并且在課堂授課中，教師需在黑板上做大量的數(shù)學(xué)分析推導(dǎo)，課堂教學(xué)中過多的公式推導(dǎo)、證明導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，教學(xué)效果不佳。另外，課程成績考核方式比較單一。目前“光纖通信”原理課程的考核多采取傳統(tǒng)閉卷考試方式，考試內(nèi)容以理論知識為主，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)方法呆板，習(xí)慣死記硬背，表現(xiàn)出綜合應(yīng)用知識能力比較欠缺，不能充分反映出學(xué)生對課程知識進(jìn)行融會貫通、創(chuàng)新思維解決實(shí)際問題的能力。以上原因都極大打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

第二，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)欠缺。在工科院?！肮饫w通信”教學(xué)實(shí)踐的過程中，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)向來是一個(gè)短板。隨著光纖通信的新理論和新技術(shù)不斷產(chǎn)生和發(fā)展，實(shí)驗(yàn)硬件更新升級落后、實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容老化等原因，教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)落后于光纖通信技術(shù)的發(fā)展。另外，采用封裝性強(qiáng)、集成化程度實(shí)驗(yàn)箱型的實(shí)驗(yàn)方式在方便操作的同時(shí)卻無法讓學(xué)生深入了解光纖通信系統(tǒng)全貌。實(shí)踐教學(xué)很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動手能力的目的，導(dǎo)致學(xué)生普遍對實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識不足，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效果。

第三，由于光纖通信技術(shù)涉及的物理基礎(chǔ)知識較多如場論、光學(xué)原理、通信技術(shù)、激光技術(shù)等。故在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生應(yīng)先修這些課程。但是由于這些課程本身都有比較深的難度，所以不少學(xué)生很難全面掌握。例如研究光纖中的模式分布通常是在圓柱坐標(biāo)系下用分離變量法解給定邊界條件下的亥姆霍茲方程來完成，要求學(xué)生有較好的數(shù)學(xué)功底和電磁波方面的知識，如果基礎(chǔ)知識不夠扎實(shí)這部分的學(xué)習(xí)就會出現(xiàn)困難。學(xué)生對知識的掌握僅僅限于簡單地背結(jié)論、公式，做計(jì)算題。學(xué)生不了解理論的工程應(yīng)用意義，不具體分析問題，導(dǎo)致學(xué)生對課程認(rèn)識不足，出現(xiàn)不知道學(xué)了有什么用的現(xiàn)象，這些問題會使得學(xué)生逐步失去對這門課程的興趣。

二、“光纖通信”課程的教學(xué)改革思路

鑒于教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，對“光纖通信”課程的教學(xué)內(nèi)容和體系改革非常重要。下面將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域進(jìn)行改革探索，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為學(xué)生圓滿完成學(xué)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.創(chuàng)新教學(xué)方法

在授課的過程中應(yīng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方法缺點(diǎn)，充分利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在現(xiàn)代教育中的優(yōu)勢。從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)選擇教學(xué)內(nèi)容，把握理論上的度，對課程進(jìn)行準(zhǔn)確定位，突出技術(shù)實(shí)質(zhì)。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容精心制作教學(xué)課件，在講課程前言和緒論部分宜采用聲情并茂的圖文、視頻展示，突出基本理論基本分析方法和知識的應(yīng)用，讓學(xué)生在首次接觸該課程時(shí)，接觸到一個(gè)開闊的視野，有生動的發(fā)展歷史和鮮活的應(yīng)用基礎(chǔ)，而不是讓其產(chǎn)生理論堆積的錯(cuò)覺。在講授光源時(shí)，采用flas來演示受激輻射機(jī)理。在講授光纖無源（有源）器件時(shí)，可以現(xiàn)場演示一些器件。根據(jù)課程內(nèi)容，把課程涉及的知識分成若干主題，如“低損耗光纖研究現(xiàn)狀及進(jìn)展”、“摻Er光纖放大器”、“光無源器件及市場調(diào)查”、“基于光纖傳感器的研究進(jìn)展”、“光纖通信的發(fā)展趨勢”等。把班級學(xué)生分成若干小組，每組負(fù)責(zé)一個(gè)主題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。當(dāng)講授先關(guān)內(nèi)容時(shí)，小組負(fù)責(zé)人把寫出的調(diào)查研究報(bào)告，以ppt的形式進(jìn)行報(bào)告。這不僅可以拓寬學(xué)生的視野，提高學(xué)生獲取資料的能力，也極大的調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性。讓學(xué)生參與到教學(xué)中來，充分發(fā)揮以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的作用。這些教學(xué)方法學(xué)生參與度高，為學(xué)生以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)以及研究生學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。這些教學(xué)手段改變了以往課堂教學(xué)氣氛沉悶的現(xiàn)象，刺激了學(xué)生求知、探索的興趣和激情。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容上既要重視課程的理論性，也要強(qiáng)調(diào)課程的工程實(shí)用性。光纖課程的理論較多，在理論課講授時(shí)，面面俱到，都講深入也是不切實(shí)際的。這就要求對課程教學(xué)過程中抓住重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，做到詳略得當(dāng)、主次分明。對于學(xué)生反映掌握比較困難的理論，可以適當(dāng)?shù)卦谡n前進(jìn)行一些知識的補(bǔ)充。比如在理論推導(dǎo)中用到的一些高等數(shù)學(xué)知識、電磁場理論中的麥克斯韋方程、導(dǎo)波光學(xué)等。這些可以讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，在課堂上教師進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)來達(dá)到鞏固知識的目的，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)新的課程內(nèi)容就顯得容易接受了。在教學(xué)中，既注重理論分析的嚴(yán)謹(jǐn)性，又在一些理論分析難度較大的內(nèi)容上，結(jié)合物理意義以簡化分析，以突出“光纖通信”課程理論性和系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。適當(dāng)增加新技術(shù)、新理論的課時(shí)，使學(xué)生更多了解最新技術(shù)發(fā)展動態(tài)。比如在分析光纖中傳輸模式時(shí)候，可以不必要去細(xì)致分析每一步的公式推導(dǎo)，只需把結(jié)論及其物理含義進(jìn)行解釋。由于公式中用到了貝塞爾函數(shù)，函數(shù)的解比較復(fù)雜，對于方程的解可以利用計(jì)算機(jī)完成，尤其是相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件比如matlab具有可視化功能，[6]由學(xué)生自己動手編程解方程和繪圖，既可以降低教師在教學(xué)中的勞動量還可以加深學(xué)生對知識的掌握和理解。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目及硬件建設(shè)

“光纖通信”原理課程是一門理論性及實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此必須加強(qiáng)和改進(jìn)“光纖通信”課程的實(shí)踐環(huán)境教學(xué)內(nèi)容，突出本課程重實(shí)踐、強(qiáng)能力的培養(yǎng)特色。實(shí)驗(yàn)建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視和完善，有利于培養(yǎng)和提高通信工程類大學(xué)本科生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和科研能力。

光纖通信技術(shù)發(fā)展十分迅速，這使得教學(xué)內(nèi)容更新周期越來越短，結(jié)合工程實(shí)際越來越密切。光纖通信的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)隨著學(xué)科的發(fā)展顯得越來越重要。由于實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)需要投入的資金較多，許多院校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)嚴(yán)重落后于光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展。因此在實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)方面，亟待改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，加大經(jīng)費(fèi)投入。逐步開設(shè)多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目如基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證內(nèi)容為主，例如采用大恒光電GCS-FIB光纖技術(shù)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行“數(shù)值孔徑測量”、“光纖準(zhǔn)直”等實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)對學(xué)生綜合知識提出更高要求，例如“自組光纖馬赫-曾德干涉儀”要求學(xué)生對馬赫-曾德干涉儀有深入的理解，同時(shí)要有較強(qiáng)的動手能力。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)主要結(jié)合教師的科研項(xiàng)目以及大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，有興趣的學(xué)生可以進(jìn)行此類研究性實(shí)驗(yàn)。考慮到實(shí)驗(yàn)建設(shè)資金限制，對于一些實(shí)驗(yàn)可以用軟件模擬的方式進(jìn)行驗(yàn)證，例如“光纖中模式的傳輸”、“光的偏振狀態(tài)”可以采用matlab可視化模擬的方法驗(yàn)證，這些實(shí)驗(yàn)可以由學(xué)生參與程序的編寫，提高學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)建設(shè)活動，可以在其課程成績中給予體現(xiàn)，以提高學(xué)生參加的熱情和積極性。

4.建立全面的評價(jià)體系

重理論，輕實(shí)踐，重結(jié)果，輕過程是傳統(tǒng)評價(jià)方式的特點(diǎn)。因此建立能夠反映學(xué)習(xí)本課程情況的全面評價(jià)體系十分必要。建議提高學(xué)生學(xué)習(xí)過程的成績比重，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)部分的成績比重。在理論課成績部分可以采用期末考試、主題報(bào)告、課堂討論幾項(xiàng)成績的綜合方法，這充分體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)成績采用包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及模擬實(shí)驗(yàn)建設(shè)部分組成。對于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要有更高的要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果按照科技論文的形式撰寫，為學(xué)生后期的畢業(yè)論文和研究生學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?？偠灾?，建立全面的考核評價(jià)體系有助于全面考查學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

三、結(jié)束語

“光纖通信”是一門多學(xué)科交叉的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，在教學(xué)過程中，做到理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并重。通過這門課的學(xué)習(xí)使學(xué)生成為知識面寬，實(shí)踐能力強(qiáng)和具有創(chuàng)新能力的技術(shù)人才，這需要在“光纖通信”課程的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行改革和探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]白顯東.光纖通信技術(shù)特點(diǎn)及未來發(fā)展趨勢[J].電腦知識與技術(shù)，2012，（34）.

[2]譚振建，王志明，洪梅.《光纖通信》課程體系的思考實(shí)踐[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2006，（2）.

[3]龍青云，左敬龍，肖明.基于大工程觀的光纖通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，（8）.

[4]耿濤，冉天綱.基于項(xiàng)目式的光纖通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2011，（5）.

篇7

關(guān)鍵詞：光纖通信；理論教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03

當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，若沒有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展，當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信工程等多門學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計(jì)算機(jī)工程師或通信工程師，除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外，也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識，比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

一、光纖通信技術(shù)簡介

1960年，美國人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺紅寶石激光器[1]，給光通信帶來了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現(xiàn)，并投入實(shí)際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

1966年，英籍華裔學(xué)者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中，波長為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。1977年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)（約11.4年），外推壽命達(dá)到100萬小時(shí)，完全滿足實(shí)用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。

由于在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4]，因此相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，可見光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光纖通信技術(shù)這門課程不僅是光學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5]，也應(yīng)該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。

二、光纖通信課程教學(xué)研究

（一）光纖通信課程的理論教學(xué)

電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識可以分為四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容，它們分別是：第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)；第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)；第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)；第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。這四個(gè)部分的關(guān)系層層遞進(jìn)，逐漸深入。理論學(xué)時(shí)總共32學(xué)時(shí)。

第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)?？梢韵戎v解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術(shù)的發(fā)展，光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ)，光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處，可詳細(xì)介紹人類對光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程，并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程，然后通過比較使用光波進(jìn)行通信和使用微波進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn)及使用光纖材料和使用同軸電纜進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象，重點(diǎn)介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點(diǎn)知識?？傊P者認(rèn)為，第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深?yuàn)W，而應(yīng)該結(jié)合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理，使學(xué)生易于接受，才能提高學(xué)生對這門課程的興趣，從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對枯燥的知識。該部分學(xué)時(shí)安排為6H。

第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件，這些器件是構(gòu)成一個(gè)完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件，學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括：基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等；光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內(nèi)容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括：普通的半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器（OSA）、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個(gè)光纖器件，講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場合等，應(yīng)結(jié)合動畫或者視頻講解，甚至如果有條件的話，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實(shí)物給學(xué)生講解，比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價(jià)格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時(shí)安排為10H。

第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中，光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含：光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機(jī)組件、光接收機(jī)組件、光放大噪聲及其級聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光纖傳輸系統(tǒng)性能評估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類、準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）、同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護(hù)/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù)）、無源光網(wǎng)絡(luò)（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網(wǎng)（G.709OTN）、自動交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問題。對于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場合等，應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動畫進(jìn)行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時(shí)安排為12H。

第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。該部分主要介紹光纖通信工程實(shí)施、檢測中一些常用的設(shè)備和儀器，在本門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備，是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識部分。該部分的內(nèi)容包括：光功率計(jì)的使用、光纖幾何參數(shù)的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機(jī)械特性和強(qiáng)度測量、光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）的使用；光接收機(jī)靈敏度和動態(tài)范圍的測量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價(jià)的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術(shù)。其中，重點(diǎn)講解光功率計(jì)、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時(shí)安排為4H。

（二）光纖通信課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

對于電子信息工程本科專業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才，而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程及課程設(shè)計(jì)，因此，筆者認(rèn)為光纖通信技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時(shí)設(shè)置為48學(xué)時(shí)，理論教學(xué)學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，7個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)學(xué)時(shí)為16學(xué)r。

根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生講授這門課的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為具體的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置如下。

1.插入法測光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測量光纖損耗系數(shù)的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

2.光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）測光纖鏈路特性。用光時(shí)域反射計(jì)測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點(diǎn)位置。了解光時(shí)域反射計(jì)工作原理及操作方法，學(xué)習(xí)用光時(shí)域反射計(jì)測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點(diǎn)位置。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

3.光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及其誤碼率測量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測試其誤碼率，了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號眼圖測試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測系統(tǒng)的信號眼圖，并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ)，根據(jù)眼圖測量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理；學(xué)習(xí)通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質(zhì)量的指標(biāo)；熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)。利用全自動熔接機(jī)向?qū)W生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

6.光纖光柵光譜特性測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。測量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù)；利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光纖光柵光譜特性的測試系統(tǒng)；了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能；了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

7.光帶通濾波器的設(shè)計(jì)。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù)；利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項(xiàng)參數(shù)的測試方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

通過以上實(shí)驗(yàn)課程，能夠使電子信息工程本科學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測量系統(tǒng)等有一個(gè)比較感觀的認(rèn)識，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來在具體的工程設(shè)計(jì)及進(jìn)一步深造中奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

光纖通信技術(shù)在國家的信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密。對于當(dāng)今的電子信息工程專業(yè)的學(xué)生而言，除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識和技能以外，了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業(yè)特點(diǎn)和光纖通信課程內(nèi)容的分析，討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析其重要性，并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗(yàn)，提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見和建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]高D.激光技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與分析[J].物理通報(bào)，2007，（11）：50-52.

[2]龍泉.光通信發(fā)展的回顧與展望電信網(wǎng)技術(shù)[J].2008，（2）：30-32.

[3]曲鵬.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及展望[J].硅谷，2014，7（24）：2-2.

篇8

論文關(guān)鍵詞：高職教育,教學(xué)設(shè)計(jì),工作項(xiàng)目

高職院校“光纖通信技術(shù)與設(shè)備”課程理論知識深?yuàn)W，實(shí)踐內(nèi)容廣泛，涉及到多學(xué)科知識?，F(xiàn)在的高職學(xué)生缺少主動學(xué)習(xí)的熱情，課程內(nèi)容難以引起學(xué)生的興趣，學(xué)生難以學(xué)以致用。深究其主要的原因是課程的設(shè)置采用學(xué)科體系，沒有與企業(yè)的工作過程有機(jī)的結(jié)合起來，與社會的職業(yè)需求還沒有建立有機(jī)的聯(lián)系，沒有完全達(dá)到高等職業(yè)院校設(shè)定的人才培養(yǎng)目標(biāo)。本文根據(jù)“基于能力培養(yǎng)，面向崗位群”的高職教育理念，對“光纖通信技術(shù)與設(shè)備”這門課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，提出基于工作項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念，將教學(xué)任務(wù)細(xì)化成一個(gè)個(gè)具體的可操作實(shí)施的項(xiàng)目，從而培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

“光纖通信技術(shù)與設(shè)備”是本校光纖通信專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，主要給學(xué)生建立光纖通信的基本概念、基本理論和基本分析方法；通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握光纖通信的基礎(chǔ)知識，包括光纖通信系統(tǒng)的組成、光纖和光纜、有源光器件、無源光器件、光端機(jī)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、SDH傳輸網(wǎng)、光纖通信相關(guān)新技術(shù)。除了相關(guān)理論的學(xué)習(xí)，本課程注重實(shí)訓(xùn)操作，其中包含了光纖通信系統(tǒng)靈敏度測試以及光傳輸業(yè)務(wù)的開通等相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生能夠掌握常用測試儀器的使用，在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，為他們將來從事光纖通信工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

本課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)分為三個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目具體分為若干個(gè)任務(wù)。

項(xiàng)目一：光纖通信系統(tǒng)。子項(xiàng)目如下。任務(wù)一 認(rèn)知光纖通信系統(tǒng)；任務(wù)二 認(rèn)知光纖和光纜；任務(wù)三 通信用光器件；任務(wù)四 光端機(jī)。

項(xiàng)目二：光傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)開通。子項(xiàng)目如下。任務(wù)一SDH概述；任務(wù)二 SDH幀結(jié)構(gòu)與復(fù)用；任務(wù)三 SDH網(wǎng)元與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析；任務(wù)四SDH網(wǎng)同步與管理；任務(wù)五SDH傳輸設(shè)備認(rèn)知與配置。

項(xiàng)目三：光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與新技術(shù)認(rèn)知。子項(xiàng)目如下。任務(wù)一 光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)；任務(wù)二 光纖通信新技術(shù)認(rèn)知。

從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)可以看出項(xiàng)目二在整個(gè)教學(xué)內(nèi)容中占有很大的比重，因此研究光傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)開通項(xiàng)目設(shè)計(jì)很有必要。

2 能力訓(xùn)練項(xiàng)目

基于工作過程的課程教學(xué)近年來成為了高職教學(xué)的新方向，以工作中發(fā)生的真實(shí)工作任務(wù)為中心，在教學(xué)中讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)典型“工作任務(wù)”驅(qū)動下展開活動，從而掌握清晰的思路、方法和知識脈絡(luò)，在完成“工作任務(wù)”過程中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，站在完成任務(wù)中掌握知識，帶動知識和技能發(fā)展的學(xué)與教方式。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃以及學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了能力訓(xùn)練項(xiàng)目，如表1所示。

3 實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和思維能力，項(xiàng)目二光傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)開通的實(shí)踐項(xiàng)目按照由淺入深，由簡到難的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)：任務(wù)1 E300網(wǎng)管的基本操作→任務(wù)2鏈型網(wǎng)的建立與連接→任務(wù)3環(huán)型網(wǎng)的建立與連接→任務(wù)4鏈型網(wǎng)2M業(yè)務(wù)配置→任務(wù)5 環(huán)型網(wǎng)2M業(yè)務(wù)配置→任務(wù)6鏈型網(wǎng)2M業(yè)務(wù)保護(hù)配置→任務(wù)7 環(huán)型網(wǎng)2M業(yè)務(wù)保護(hù)配置→任務(wù)8業(yè)務(wù)配置測試。

4 實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施舉例

下面以鏈型網(wǎng)的業(yè)務(wù)配置為例進(jìn)行說明?，F(xiàn)有A、B、C共三個(gè)站組成二纖鏈形網(wǎng)，A-B-C，鏈路速率為STM-1，各站之間的距離均在50KM左右，各站業(yè)務(wù)均采用 ZXMPS320設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)。業(yè)務(wù)需求： A<->C：1個(gè)2M。

能力目標(biāo)：

1.會創(chuàng)建鏈型網(wǎng)絡(luò)。

2.會進(jìn)行2M業(yè)務(wù)的配置。

重點(diǎn)：創(chuàng)建鏈型網(wǎng)絡(luò)。

難點(diǎn)：時(shí)隙配置。

實(shí)踐步驟：

實(shí)驗(yàn)步驟1：啟動網(wǎng)管，啟動Server，啟動GUI。

實(shí)驗(yàn)步驟2：創(chuàng)建網(wǎng)元

在客戶端操作窗口中，單擊【設(shè)備管理-創(chuàng)建網(wǎng)元】選項(xiàng)，或單擊工具條中的按鈕，彈出創(chuàng)建網(wǎng)元的對話框。通過定義網(wǎng)元的名稱、標(biāo)識、IP地址等參數(shù)，在網(wǎng)管客戶端創(chuàng)建網(wǎng)元。

實(shí)驗(yàn)步驟3：安裝單板

在客戶端操作窗口中，雙擊拓?fù)渚W(wǎng)中的網(wǎng)元標(biāo)識。根據(jù)待安裝單板的類型，在單板類型選擇區(qū)單擊相應(yīng)的板按鈕，板按鈕高亮顯示，同時(shí)，模擬子架區(qū)中可以安裝該類型單板的空閑槽位變?yōu)榱咙S色，單擊某個(gè)亮黃色槽位，該單板安裝完畢。依次安裝其他單板。

實(shí)驗(yàn)步驟4：連接網(wǎng)元

在客戶端操作窗口中，選擇SDH網(wǎng)元單擊【設(shè)備管理-公共管理-網(wǎng)元間的連接配置】菜單項(xiàng)，或單擊工具條中的按鈕，彈出連接配置對話框，增加網(wǎng)元間的連接關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)步驟5：業(yè)務(wù)配置

在客戶端操作窗口中，選擇SDH網(wǎng)元，單擊【設(shè)備管理-SDH管理-業(yè)務(wù)配置】菜單項(xiàng)或單擊工具條中的按鈕。彈出業(yè)務(wù)配置對話框。

在如圖所示的業(yè)務(wù)配置對話框中，將支路時(shí)隙與群路時(shí)隙連接起來，兩者之間會出現(xiàn)紅色虛線，然后單擊<確定>、<全量下發(fā)>按鈕，將命令下發(fā)到網(wǎng)元NCP單板上。連線會變成綠色實(shí)線。

實(shí)驗(yàn)步驟6：檢查業(yè)務(wù)配置是否正確

（1）選擇SDH網(wǎng)元，在客戶端操作窗口中，單擊【業(yè)務(wù)管理-電路業(yè)務(wù)管理】菜單項(xiàng)，彈出電路業(yè)務(wù)管理對話框。

篇9

【關(guān)鍵詞】光纖Bragg光柵光通信PZT

一、引言

光纖通信是人類20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一。自從本世紀(jì)70年代初第一根實(shí)用化光纖問世以來，光纖通信這項(xiàng)高技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，并對人類社會生活產(chǎn)生了巨大的影響。人類社會正邁步進(jìn)入信息時(shí)代，光纖無可質(zhì)疑地成為信息交換中最重要的傳輸媒介。1978年，加拿大通信研究中心的K. O. Hill等人首次利用窄帶488 nm的激光制作了光纖Bragg光柵（Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG）。光纖特性如張力、溫度、偏振發(fā)生變化，將會使光柵有效折射率或柵距改變，從而影響B(tài)ragg波長，這是光纖光柵應(yīng)用于傳感器的基礎(chǔ)。

二、光纖Bragg光柵的制作

目前，光纖光柵的制作技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。但是全息干涉制作光纖光柵方法的提出，預(yù)示著光纖光柵具有實(shí)用化的商業(yè)前途，激起了研究者們的極大興趣，加、美、日、澳等國相繼投入了相當(dāng)?shù)难芯苛α俊＠^全息干涉法制作光纖光柵后，光纖光柵制作技術(shù)朝方便靈活、穩(wěn)定可靠、光柵參數(shù)可控等方向發(fā)展，新的制作技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如相位Mask技術(shù)、單脈沖技術(shù)、點(diǎn)-點(diǎn)光柵寫入技術(shù)。其中相位Mask技術(shù)普遍被人們看好，且目前的工藝較為成熟。相位掩模板是經(jīng)刻蝕的玻璃光柵，對紫外光透明，并且相位掩模板經(jīng)特殊處理，使得零級衍射光被抑制，大部分衍射光集中在+ 1級和- 1級。紫外光照射時(shí)，掩模板的±1級衍射光互相干涉，沿光纖方向就形成了周期性的光強(qiáng)調(diào)制，從而形成光纖光柵。

相位Mask技術(shù)不僅能高效、可靠地制作光纖光柵，還能用于制作有特定頻譜響應(yīng)特性要求的光柵。比如，普通均勻光柵的反射頻譜在主峰兩側(cè)會有次極大（即旁瓣）的存在，在用于波分復(fù)用時(shí)，上述效應(yīng)會降低通道隔離度，引起串?dāng)_。但是，通過被稱為變跡的過程，使沿光纖長度方向的折射率調(diào)制呈鐘形曲線分布，可以有效地抑制旁瓣。因此本實(shí)驗(yàn)采用Mask技術(shù)制作光纖Bragg光柵。相位Mask技術(shù)還可用于制作所謂的啁啾光柵，啁啾是指沿光纖長度方向改變光柵周期以期展寬反射譜或改善時(shí)域、譜域特性。光纖光柵用于色散補(bǔ)償時(shí)，啁啾顯得特別重要。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

光纖Bragg光柵通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。寬帶光源出射的激光通過光隔離器進(jìn)入3dB耦合器，在經(jīng)過FBG時(shí)由于其高反射特性，而被反射回3dB耦合器，通過光電探測器接收反射信號光，光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，供計(jì)算機(jī)提供參考光的作用。FBG與壓電陶瓷（PZT）緊密粘貼在一起，計(jì)算機(jī)通過鋸齒波掃描電壓驅(qū)動PZT而影響FBG的折射率。而FBG收到外部應(yīng)力過程中會產(chǎn)生反射中心波長的漂移，因此光電探測器接收到新的反射信號，再經(jīng)由計(jì)算機(jī)對PZT重新驅(qū)動。

通信系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)驅(qū)動PZT時(shí)FBG和未驅(qū)動PZT時(shí)的反射譜并不一樣。計(jì)算機(jī)驅(qū)動PZT導(dǎo)致的形變會引起FBG中心反射波長的變化，其中心波長在1553.2nm。在PZT加載驅(qū)動電壓后，其中心波長漂移到1553.6nm，其漂移范圍在400nm。因此，根據(jù)通信系統(tǒng)所需要的有效波長而給出相應(yīng)的驅(qū)動電壓，可以很好的解決通信系統(tǒng)中噪聲對信號的干擾。光纖Bragg光柵制作方式簡單，材料來源廣泛，其成本很低。在大規(guī)模光通信系統(tǒng)中，可以使用光纖Bragg光柵陣列來實(shí)現(xiàn)多個(gè)通信波長的調(diào)制。其波長漂移范圍較大，完全可以實(shí)現(xiàn)未來的長距離、大容量、寬信道的通信系統(tǒng)。

四、結(jié)論

本文對光纖Bragg光柵的制備技術(shù)進(jìn)行了闡述，并采用Mask技術(shù)制作光纖Bragg光柵。利用光纖Bragg光柵的窄帶濾波和高反射特性，設(shè)計(jì)了以光纖Bragg光柵為基礎(chǔ)的光纖通信系統(tǒng)，并分析了該系統(tǒng)的工作原理以及未來的發(fā)展趨勢。本論文的提出，可以為未來光纖通信技術(shù)提供實(shí)驗(yàn)支持。

參考文獻(xiàn)

篇10

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應(yīng)用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預(yù)期還會在未來的光計(jì)算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內(nèi)外光電子技術(shù)及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

如果說微電子技術(shù)推動了以計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術(shù)的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟(jì)初見端倪，那么隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，光電子技術(shù)將起到越來越重要的作用。美國商務(wù)部指出：“90年代，全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動權(quán)，誰就將在21世紀(jì)的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀(jì)具有代表意義 的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，第一是光電子產(chǎn)業(yè)，第二是信息通信產(chǎn)業(yè)，第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”，可以斷言，光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動人類科學(xué)技術(shù)的革命。

1 世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)初人們的預(yù)料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀(jì)末將達(dá)到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點(diǎn)）已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中，光電技術(shù)的比例將從過去比重不到10%達(dá)到90%。一種全新的、無需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機(jī)。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會估計(jì)，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)2000億美元。

Internet應(yīng)用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設(shè)更多的光纖，或靠提高單路光的信息運(yùn)載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設(shè)備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù)，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復(fù)用的實(shí)驗(yàn)記錄已經(jīng)達(dá)到2.64Tbps）。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運(yùn)用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報(bào)告指出：“信號傳輸用 1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達(dá)到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激 光器1999年市場份額達(dá)到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達(dá)2.9 億美元，比去年增長121%。整個(gè)激光器市場的份額1999年達(dá)18億美元，預(yù)期2003年將達(dá)到30 億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預(yù)測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報(bào)告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場主流，報(bào)告也指出盡管光學(xué)部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進(jìn)入的可能。

2 我國的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來我國光電子技術(shù)研究在國家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，在很多領(lǐng)域同國外先進(jìn)國家只有兩三年的距離，個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。

國內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國內(nèi)較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護(hù)的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個(gè)別產(chǎn)品還取得國際市場相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績。我國相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高 技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國外產(chǎn)品在市場上的壟斷地位，同時(shí)爭取進(jìn)入國際市場。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國內(nèi)市場40%的份額。我國也是目前國際上少數(shù)幾個(gè)有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激 光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國際市場。國內(nèi)移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產(chǎn)器件，國產(chǎn)1.55μmDFB激光器 戰(zhàn)勝了國外器件，占領(lǐng)了100%的國內(nèi)市場。

但是，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到在我國光電子技術(shù)發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分，但在整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實(shí)質(zhì)突破；國內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當(dāng)部分還未能滿足整機(jī)和系統(tǒng)的要求，導(dǎo)致國外器件占據(jù)國內(nèi)市場相當(dāng)多的份額；在機(jī)制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場相互脫離的狀況。