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光纖通信范文1
關鍵詞：光纖通信 核心網 接入網 光孤子通 信全光網絡
中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）05-0000-00
光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。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。
1 我國光纖光纜發展的現狀
1.1 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。
1.2 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。
1.3 接入網光纜
接入網中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網的容量，通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中，由于管道內徑有限，在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網使用 G.652普通單模光纖和 G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用，目前在我國已有少量的使用。
1.4 室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會（IE C）在光纜分類中所指的室內光纜，筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內，布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內，主要由用戶使用，因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
2 光纖通信技術的發展趨勢
（1）超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛，目前 1.6 Tbit/的 WDM系統已經大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用 （OTDM） 技術，與 WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同，OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現的單信道最高速率達 640 Gbit/s。
僅靠 OTDM和 WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限，可以把多個 OTDM信號進行波分復用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復用 （ PDM） 技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零 （ RZ）編碼信號在超高速通信系統中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且 RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散 （ PMD） 的適應能力較強，因此現在的超大容量 WDM/OTDM通信系統基本上都采用 RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在 OTDM和 WDM通信系統的關鍵技術中。
（2）光孤子通信（圖1）。光孤子技術未來的前景是： 在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10～20 Gbit/s 提高到 100 Gbit/s 以上； 在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少 ASE，光學濾波使傳輸距離提高到 100 000 km以上；在高性能 EDFA 方面是獲得低噪聲高輸出 EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統中，有著光明的發展前景。
（3）全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段，也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍采用電器件，限制了目前通信網干線總容量的進一步提高，因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性和可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度和較低的誤碼率，網絡結構簡單，組網非常靈活，可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術之中，它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。
目前，全光網絡的發展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以 WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。
3 結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來如愿到來。
參考文獻
[1] 辛化梅，李忠.論光纖通信技術的現狀及發展[J].山東師范大學學報（自然科學版），2003，（04）.
光纖通信范文2
關鍵詞：光纖網絡 傳輸容量 超高速 超長距離 DWDM 自動交換光網絡
中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）02-0044-01
近些年來，隨著技術的發展，核心網已經實現了光纖化、數字化。這就要求我們對光纖通信技術有比較深刻的認識。光纖通信技術是實現網絡信息化的核心技術，它負責把網絡中的信號安全、高速的進行傳送。目前，我國累計鋪設光纜近400萬公里，累計光纖用量近8000萬公里。隨著對傳輸速度和質量的要求不斷提高，未來建立一個速度更快、容量更大的光纖通信網絡已經是刻不容緩。
1 光纖通信技術優勢
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸介質，由于光波頻率遠高于電波的頻率，同時作為傳輸介質的光纖的損耗又遠低于其它傳輸介質，所以光纖通信技術擁有頻帶寬，通信容量大、損耗低，中繼距離長、抗電磁干擾能力強、保密性能好等特點。
1.1 頻帶寬、損耗低
以目前的技術而言，我們發現傳輸的最好載體依然是光，所以我們只有充分利用光譜才能帶給我們充裕的帶寬，只有利用光作為傳輸介質才能給我們帶來更低的損耗更遠的中繼距離。以單模光纖為例，當它位于1550nm窗口時，衰減僅為0.19～0.25dB/km，色散系數為15～20ps/（nm.km）。由于光纖傳輸損耗低，所以其中繼距離達到幾十公里至上百公里。近些年來，人們為了獲得更大的帶寬，一般常用以下幾種方式來增加光纖傳輸容量，空分復用（SDM）、電的時分復用（TDM）、波分復用（WDM）、光的頻分復用（OFDM）、光的時分復用（OTDM）和光孤子技術（So liton）?；趯嵱眯裕粚DM和WDM兩種擴容方式作簡要介紹。時分復用技術（TDM）TDM技術是一種對信號進行時分復用的技術，是一種傳統的擴容方式。隨著復用速率的提高，例如達到10Gbit/s時已接近硅和砷化技術的極限，TDM技術已經沒有太多的潛力可挖。波分復用技術（WDM）采用波分復用器（合波器）在發送端將不同規定波長的信號光載波合并起來并送入一根光纖進行傳輸。在接收端再由一個波分復用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開來。光纖高速傳輸技術現正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復用（DWDM）系統三個方向在發展。
1.2 抗干擾強、便于鋪設
制作光纖的主要原材料是由石英，石英光纖的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纖不易被腐蝕，絕緣性好而且對電磁干擾有很高的抵抗力。同時，由于二氧化硅是地球最豐富的資源之一，所以制作出的光線與傳統通信介質比較還具有價格上的優勢。光纖直徑纖細，加上保護套后的直徑僅為0.1mm左右，所以光纖對比其它介質來說，重量僅為其它介質的幾十分之一，甚至為幾百分之一。所以鋪設光纖，能有效的節約成本，同時能充分利用有限的管道空間。
2 光纖網絡的接入技術
光接入技術可分為兩大類：有源光網絡（AON）和無源光網絡（PON）。AON又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分為基于ATM的PON以及基于以太網的PON。
2.1 有源光網絡（AON）
典型的有源光網絡一般由光發射機、中繼機和光接收機組成，如圖1所示。
電信號首先進入光發射機，由光發射機將電信號轉換為光信號再發射出去。中繼機的作用是補償光的衰減以及對波形失真的脈沖進行整形，從而保證整個光網絡的光信號進行高質量和遠距離的傳輸。光接收機的作用是將接收到的光信號進行轉換，轉變成電信號后再將此電信號發送出去。
有源光網絡的優點十分突出，首先它傳輸的容量大，一般能達到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次傳輸的距離遠，不加中繼器，傳輸距離達到70多公里。同時有源光網絡的應用十分的廣泛，技術已經十分成熟。在有源光網絡中，SDH技術使用最為廣泛。在SDH網中，網元與連接網元的光纖組成了網絡的拓撲結構。網絡的拓撲結構在很大程度上決定了網絡的安全性、可靠性和經濟性。常用的網絡拓撲結構有鏈形、星形、樹形、環形和網孔形。鏈形網是將網中的所有節點一一串聯，而首尾兩端開放。這種拓撲的特點是較經濟，在早期的鐵路網中被廣泛的應用。近些年隨著鐵路的大發展，鐵路網的傳輸系統也得到了很大的提升，一般講鏈形網替換成了更安全的其它網絡拓撲。
2.2 無源光網絡（PON）
無源光網絡（PON）顧名思義，是在網絡中去掉了有源設備，這樣就減少了設備之間的干擾，同時由于減少了設備，這樣使得網絡中設備的故障率也呈下降趨勢，降低建設和運維的成本。典型的PON網絡由局端側的光線路終端OLT和用戶側的光網絡單元ONU組成，二者通過ODN網絡（光纖和無源分光器組成） 相連。
3 結語
光纖通信技術在信息時代的背景下，已經成為了最重要的傳輸手段，過去的十年它的傳輸速度增長了不止100倍，在未來光纖通信技術仍然會保持高速的發展，在不久的將來光纖通信很有可能全面替代其他信息傳送方式，成為通信領域傳輸技術的主流，帶領人類走向全光時代。
參考文獻
光纖通信范文3
關鍵詞 光纖通信 技術 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。
1 光纖通信技術的發展現狀
1.1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。
1.2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。
1.3接入網光纜
接入網中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網的容量，通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中，由于管道內徑有限，在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用，目前在我國已有少量的使用。
1.4室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并且還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜，筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內，布放緊密有序和位置相對固定。結合布線光纜布放在用戶端的室內，主要由用戶使用，因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
1.5電力線路中的通信光纜
光纖是介電質，光纜也可作成全介質，完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構：即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放，適應范圍廣，在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內的近期需求量較大，是目前的一種熱門產品。
2 光纖通信技術的發展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標，而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
2.1超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛，目前1.6Tbit／的WDM系統已經大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術，與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同，OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現的單信道最高速率達640Gbit／s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應能力較強，因此現在的超大容量WDM／OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM／OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。
2.2光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區，群速度色散和非線性效應相互平衡，因而經過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10-20 Gbit／s提高到100Gbif／s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE，光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統中，有著光明的發展前景。
2.3全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段，也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍采用電器件，限制了目前通信網干線總容量的進一步提高，因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡以光節點代替電節點，節點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據其波長來決定路由。
目前，全光網絡的發展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。
小結
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用，雖然經歷了全球光通信的“冬天”，但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻：
1 王磊，裴麗，光纖通信的發展現狀和未來，中國科技信息，2006，(4)：59-60
光纖通信范文4
光纖通信系統主要包括接收、發射以及基本光纖傳輸系統，詳見圖1。二、礦山通信(一)礦山通信的現狀自二十世紀80年代中期以來，世界各大廠商就推出了多種標準。到目前為止，在50多種國際標準中有十幾種常用的。例如工業以太網、基金會現場總線(FF)等。現場總線的傳輸介質有很多種，主要有視頻監控支持信號線、人員定位支持雙絞線、環境監測支持雙絞線、光纜、通信聯絡支持無線通信等。這些業務都有向以太網兼容發展的趨勢。例如基于工業以太網的各種監測系統，基于WIFI通信的信息傳輸系統，其中WIFI的使用范圍和發展尤為迅速且日益壯大。
二、礦山通信的制約因素
礦山通信企業的特點主要是設備更新速度慢、建設時間長等。由于每個時期的通信設備都一起運行，所以會有信息孤島現象的問題存在。且其內部系統有不少不同來源的信息。例如礦山系統和外部環境間有信息流動和交換的現象，其中包括礦產品銷售、人力供應、電力供應等。這類信息相互制約、相互影響。礦山井下施工建設中，由于井下結構復雜、空間狹小、接收不到信號等因素，急需先進的礦山通信技術，以便在施工過程中能準確、及時的傳輸信息，為優化方案提供參考的依據。
三、光纖通信與礦山通信系統建設的實際應用
(一)礦區網絡連接系統中的應用
光纖的高寬帶、低成本等特點能滿足礦山信息傳輸日益增長的需求［2］。國家已經制定了光纜使用的相關標準，很多礦山企業也投入生產使用。目前一些普通光纜線、架空地線復合光纜以及阻燃光纜等都被礦山企業利用，以連接各礦山建筑設施和采礦點。這類光纜的使用大大提高了施工的便捷性和線路的穩定性，同時還能有效節約施工建設的成本。因為增加光纖芯數并對光纖價格的影響不大，所以在需要光纖芯數的基礎上再適當預留一點，以免日后需要時能及時提供，以滿足業務多樣性的需求。由于光纖通信技術具有一致性傳輸系統介質的特點，所以，現代礦山通信系統的建設中，可以將光纖以太網作為介質，其傳輸距離遠，損耗低，承載力強，其接入方法即介質轉換，光纖兩端都是光貓，從光貓出來有的需要接入光端轉換設備，把光纖帶的光信號轉換成網線攜帶的數字信號，有些光貓集成的轉換功能，可以直接轉換輸出數字信號。利用光纖線路構建一個礦山骨干通信網，再加入無線設備和該通信網配合使用，為礦區提供無線設備或有線光纜的雙重信息傳輸和接收口。圖2礦業光纖以太網結構模型例如，某礦業根據礦區的實際情況，經過建設和相關系統的整合，建立了光纖以太網，該組網可以全面覆蓋整個礦區的建筑。其中工業環網的整個線路連接選用變電所、兩個大車間以及辦公樓，礦區的地表到井下被全部覆蓋;其分支線路覆蓋了所有生活區域。光纜可以傳輸人員定位、電力調度、視頻監測、環境監測、有線電視等業務數據，實現一條光纜線的多種業務同時使用，既節約施工費用又節約工程建設的成本。關于該礦山企業的光纖以太網的構建結構見圖2。將光纖通信技術運用到礦山企業工程中，建設完整的光纖骨干網，為各種業務傳輸信息數據，以解決數據傳輸過程中的鏈路問題。
(二)礦區電力中的應用
當前，礦山電力系統中很多自動化設備只應用于漏電保護、防爆開關和配電網等相關功能，它們之間沒有互相連接的網絡系統，都是單獨運行的狀態。礦井復雜的內部結構對供電系統的工程量提出更高要求，配電供電服務系統以及變電所建設的主要目的是保障開挖采掘運輸的過程是暢通的。但在實際井下挖掘作業時，由于井下復雜的地質條件，供電系統經常會出現故障，一旦失去電力服務，井下的挖掘工作就沒有辦法進行，這將嚴重影響施工進度，從而降低礦井開采的生產量。利用特種光纖技術能有效改善井下的供電現狀，在礦山供電系統中應用復合電線可以為井下施工的機械設備提供源源不斷的穩定電力，保證這些設備的正常操作和運行，利用光纖技術建立完整的網絡系統，合理使用和分配電力資源，確保礦山施工區域供電的穩定性。同時，還可以在一定程度上節省建設供電系統的成本，在電力系統運行的過程中，也能有效縮減成本，從而有效提高礦山企業工程建設的整體經濟效益。在完成網絡系統的建設基礎上，再采用以太網絡技術，構建更加完善的網絡監測系統。除此之外，光纖技術還可以結合多媒體顯像技術，對井內的實際運行狀況進行實時監控，在很大程度上提高了礦井開采的工作效率。工作人員通過監測系統可以充分掌握礦井內部的實際施工情況。如果井下有設備故障等問題，監測系統可以及時準確地反映故障的實際情況和具置，并第一時間切斷故障發生的局部電源，同時發出警報，提示工作人員，以便在第一時間實施具體可行的解決措施，并在最快時間內恢復井內供電，將故障帶來的影響和損失降到最低。
四、結束語
光纖通信范文5
關鍵詞:光波;分復用;技術
中圖分類號:TN711.1 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2010) 03-0006-01
Optical Fiber Communication Technology Analysis
Qiu Gang
(Harbin Weike Technology Co., Ltd, Harbin 150000,China)
Abstract:This paper describes an overview of dense optical wavelength division multiplexing system , the system's testing requirements, the structure of tunable optical filters, and portable spectrum analyzer measuring instruments and related prospects.
Keywords:Optical Wavelengthl;Division Multiplexing;Technology
一、密集光波分復用系統
DWDM系統主要由光合波器、光分波器和摻鉺光纖放大器(EDFA)組成。其中EDFA的作用是由比信號波長低的高能量光泵源將能量輻射進一段摻鉺光纖中,當載有凈負荷的光波通過此段光纖一起傳播時,完成光能量的轉移,使在1530-1565m波長范圍內各個光波承載的凈負荷信號全都得到放大,彌補了光纖線路的能量損失。
EDFA在DWDM系統中實際應用時又分為功放或后置放大器(BA),預放或前置放大器(PA)和線路放大器(LA)3種,但有的公司為了簡化,盡量減少設備品種,統一為OA,以便于維護。
目前商用的DWDM系統的每個波長的數據速率是2.5Gbps,或10Gbps,波長數為4、8、16、32等;40、80甚至132個波長的DWDM系統也已有產品。常用的有兩類配置。一類是在光合波器前與在光分波器后設置波長轉換器OTU。這一類配置是開放式的,采用這種可以使用現有的1310nm和1550nm波長區的任一廠家的光發送與光接收機模塊;波長轉換器將這些非標準的光波長信號變換到1550nm窗口中規定的標準光波長信號,以便在DWDM系統中傳輸。
二、DWDM系統的測試要求
以SDH終端設備為基礎的多波長密集光波分復用系統和單波長SDH系統的測試要求差別很大。首先,單波長光通信系統的精確波長測試是不重要的,只需用普通的光功率計測量了光功率值就可判斷光系統是否正常了。設置光功率計到一個特定的波長值,例如是1310nm還是1550nm,僅用作不同波長區光系統光源發光功率測試的較準與修正,因為對寬光譜的功率計而言,光源波長差幾十nm時測出的光功率值的差別也不大?？墒?對DWDM系統就完全不同了,系統有很多波長,很多光路,要分別測出系統中每個光路的波長值與光功率大小,才能共發判斷出是哪個波長,哪個光路系統出了問題。由于各個光路的波長間隔通常是1.6nm、0.8nm,甚至0.4nm,故必須有波長選擇性的光功率計,即波長計或光譜分析儀才能測出系統的各個光路的波長值和光功率的大小,因此,用一般的光功率計測出系統的總光功率值是不解決問題。其次,為了平滑地增加波長、擴大DWDM系統容量,或為了靈活地調度、調整電路和網絡的容量,需要減少某個DWDM系統的波長數,即要求DWDM系統在增加或減少波長數時,總的輸出光功率基本穩定。
由于DWDM系統有n個波長,n個光路,等效于n個虛SDH光通信系統,故在系統的重要測量點必須有光分路器,以避免在做波長和功率測量時中斷系統,造成大量業務丟失。
為便于比較對照,將OSP-102/OMS-100組合測試儀和一個典型的實驗室用光譜分析儀OSA的技術規范列在一起。
三、可調諧光濾波器
為使具有光譜分析儀功能的儀表適合現場測試,需要有輕便靈巧的可調諧光濾波器選擇光波長。它是一個可調法布里-泊羅濾波腔體,它的基本結構是由兩塊部分鍍銀的板構成反射平面,兩塊板相對分開的距離是可普的。其濾波原理是:對某個波長的光,當調節兩塊板之間的距離,使在兩塊板之間反射引起的部分射線在相位上完全重疊時,濾波器對該波長的光是直通的,而對其他波長的光會引入很大的衰減。
四、便攜式光譜分析儀
適用于DWSM系統現場安裝調測與日常維護的便攜式光譜分析儀,除去前已介紹的HP 70952B,Agilent 86121A外,現舉OSP-102插件和OMS-100主機配合專用于DWDM系統測試的便攜式光譜分析儀為例,說明采用可調諧光濾波器一方面使成本顯著降低,一方面使重量減輕。體積縮小,有利于便攜。為便于使用,還增加了下述分立的應用方式。
(一)光譜分析儀方式
用可調諧光濾波器沿著要選測的波長范圍調整移動,將以圖形方式顯示測量結果,可用游標定位估計波長、功率數值,以及各波長和功率差值的測試數據。還可用存儲器存儲兩個光譜的測試數據進行比較。
(二)光纖系統方式
用表列出直到16個光路或波信道的被測試的波長、功率和S/N。這種應用方式對光纖通信系統的日常維護測試特別有用。因為在DWDM系統的運行過程中,通常不希望光載頻信號的功率超過規定的容限。
(三)光功率計方式
可調諧光濾波器固定調整到所選的波長,以數字顯示該波長的光功率,就可以用來檢測該光路或信道光載頻功率隨時間的變化,即穩定程度。這一方式在檢測中斷故障時尤其有用。
(四)監視器輸出方式
將被濾出的光信號的一部分送到監視器輸出,就能在不影響其他光路或波信道業務的條件下對DWDM系統的某指定波信道進行比特誤碼率測試,也可具體檢測出哪一個波信道傳輸有問題。
光纖通信范文6
1串聯可靠性框圖模型
串聯模型表示組成設備的所有單板中的任意單板發生故障都會導致整個設備故障。也就是說，設備中每個單板都正常運行，才能保證設備正常工作。假設設備中有n個單板，每個單板是相互獨立的，為了使整個設備正常工作，這n個單板必須正常運行。
2波分復用設備可靠性模型建立
欲建立波分復用設備可靠性模型，需要詳細分析該設備的功能，在此基礎上配置設備中的單板，再根據設備配置情況選擇串聯模型，建立可靠性框圖模型。波分復用設備主要有光終端復用設備、光線路放大設備和光分插復用設備等。
2．1光終端復用設備的可靠性模型光終端復用設備（OTM）由合波盤（OMU）、分波盤（ODU）、光放大板（OAU）和光監控信道接入板（OSC）等組成。在發送端，光信號通過合波復用，經光放大、光監控信道后，進行光纖傳輸；在接收端，將光信號從光監控信道分離后，經光放大再分波解復用［4－5］。依據光終端復用設備功能結構，對其進行單板配置，配置情況如圖1。圖中OTU為光波長轉換板，FIU為線路接口板，SCC為主控板，SC1為單向光監控板。結合光終端復用設備配置圖，依據各個單板是串聯關系，建立其可靠性框圖模型，如圖2。
2．2光線路放大設備的可靠性模型光線路放大設備（OLA）由OAU、OSC等組成。該設備的功能是增強衰減的光信號功率，延長光信號在光纖中的傳輸距離［5］。依據光線路放大設備功能結構，對其進行單板配置，配置情況如圖3。圖中SC2為雙向光監控板。結合光線路放大設備的典型配置圖，依據各個單板是串聯關系，建立其可靠性框圖模型，如圖4。
2．3光分插復用設備的可靠性模型光分插復用設備（OADM）由OAU、OSC、光線路板（FIU）和光分插復用板（MR2）等組成，比光線路放大設備多配置一個光分插復用板。光分插復用板用來固定波長上下，可根據實際需求來配置波長數量［4］。依據光分插復用設備功能結構，對其進行單板配置，配置情況如圖5所示。結合光分插復用設備配置圖，建立其可靠性框圖模型，如圖6所示。
3波分復用設備的可靠性指標預測設備可靠性指標
的預測不僅對設備預防性維修保障、對安全管理使用起著重要作用，而且為設備數量的需求預測提供參考價值。本部分將依據相關標準，結合本文第2部分建立的可靠性框圖模型及相關數學模型，計算分析得出波分復用設備的可靠性指標。
3．1可靠性指標分析采用《電子設備可靠性預計手冊》對其進行可靠性指標的預測。按照電子設備的元器件壽命服從指數分布規律，可知故障率為常數。為了進一步分析光纖傳輸設備，需考慮單板受環境溫度、人為等因素影響，得出更加具體的通用故障率數學模型。
3．2可靠性指標預測按照上述傳輸設備可靠性模型，運用可靠性指標預測方法，依次計算光傳輸典型設備的故障率與平均故障間隔時間。串聯模型的設備故障率為各單板故障率之和，而平均故障間隔時間為設備故障率的倒數［1］。以光終端復用設備為例，根據每個單板的歷史故障數據，代入式（4）計算，可得相應的平均故障間隔時間。合波板的故障率為1．369×10－6／h，平均故障間隔時間為73．04年；波長轉換板故障率為2．657×10－6／h，平均故障間隔時間為37．63年，共有8個波長；主控板的故障率為1．021×10－6／h，平均故障間隔時間為97．94年；分波板的故障率為1．369×10－6／h，平均故障間隔時間為73．04年；光放大板的故障率為2．655×10－6／h，平均故障間隔時間為37．66年；光監控信道接入板的故障率為1．543×10－6／h，平均故障間隔時間為64．80年；光監控板的故障率為0．965×10－6／h，平均故障間隔時間為101．92年；機架的故障率為0．166×10－6／h，平均故障間隔時間為602．4年；風扇的故障率為8．601×10－6／h，平均故障間隔時間為11．62年。由于設備中各單板是串聯的，將計算出的各個單板故障率和平均故障間隔時間，代入式（3），可得光終端復用設備故障率為55．385×10－6／h，平均故障間隔時間為1．80年。依次將光線路放大設備和光分插復用設備中單板按串聯計算，設備的可靠性指標為各個單板的可靠性指標之和，得到相關預測值，結果如表1所示。由于光終端復用設備、光線路放大設備和光分插復用設備都是由各單板串聯構成的，其可靠性模型是串聯型，將設備的可靠性指標代入式（1），可得到設備的可靠度。按照相關指標［7］要求，傳輸系統可靠度應達到99％以上。通過本文對波分復用可靠性分析得出，光終端復用設備的平均故障間隔時間為1．80年，可靠度達到99．7％；光線路放大設備的平均故障間隔時間為4．87年，可靠度達到99．92％；光分插復用設備的平均故障間隔時間為2．03年，可靠度達到99．81％?？梢?，設備的平均故障間隔時間越長，其可靠度越高。表1分別列出波分復用設備可靠性指標的預測值與實際值，可以看出預測值與實際值是非常接近的，從而驗證了本文所建立的可靠性模型用于設備可靠性指標的預測是可行的。
4小結
