光纤通信新技术及其发展趋势毕业论文

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1、 毕业设计论文毕业设计论文 设计题目：设计题目：光纤通信现状及应用前景光纤通信现状及应用前景 设计作者： 专业班级/学号： 合作者： 专业班级/学号： 指导教师： 设计时间： 目录目录 引言引言 . 2 一、光纤通信中应用的新技术一、光纤通信中应用的新技术 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.1 光弧子通信.错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.2 相干光通信.错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.3 光复用技术. 4 1.4 光交换技术. 6 1.5 全光通信网. 7 1.6 光纤接入技术. 8 二、二、新技术的比较新技术的比较 9 2.1 光弧子通信的优缺点及技术的难点和发展前景.

2、 9 2.2 相干光通信的优缺点及技术的难点和发展前景. 10 2.3 光复用技术的优缺点及技术的难点和发展前景. 11 2.4 光交换技术的优缺点及技术的难点和发展前景. 12 2.5 全光通信网的优缺点及技术的难点和发展前景. 13 2.6 光纤接入技术的优缺点及技术的难点和发展前景. 14 三、三、结语结语 15 参考文献参考文献 15 引言引言 光纤通信技术作为在实际运用中相当有前途的一种通信技术，已成为现 代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要性之一，光 纤通讯技术已经成为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒 介，并深刻、广泛地改变了信息网架构的整体面貌。

3、以现代信息社会最坚定 的通信基础的身份，向世人展现了其无限美好的发展前景。 光纤是通信网络的优良传输介质，光纤通信是以很高频率(1014Hz 数量 级)的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信，光纤通信的问世使高速 率、大容量的通信成为可能，目前它已成为最主要的信息传输技术。调研 当前光纤通信的各种新技术，对这些新技术进行详细的比较，然后分析优 缺点；总结这些新技术在光纤通信领域应用中存在的问题和技术难点。根据 自己的调研分析今后在这些新技术在光纤通信领域应用种的发展前景。 一、光纤通信中应用的新技术一、光纤通信中应用的新技术 1.1 光弧子通信光弧子通信 1844 年，苏格兰海军工程师约翰斯

4、科特亚瑟对船在河道中运动而形 成水的波峰进行观察，发现当船突然停止时，原来在船前被推起的水波依然 维护原来的形状、幅度和速度向前运动，经过相当长的时间才消失。这就是 著名的孤立波现象。孤立波是一种特殊形态的波，它仅有一个波峰，波长为 无限，在很长的传输距离内可保持波形不变。人们从孤立波现象得到启发， 引出了孤子的概念，而以光纤为传输媒介，将信息调制到孤子上进行通信的 系统则称作光孤子传输系统。 光脉冲在光纤中传播，当光强密度足够大时会引起光脉冲变窄，脉冲宽 度不到 1 个 Ps，这是非线性光学中的一种现象，称为光孤子现象。若使用光 孤子进行通信可使光纤的带宽增加 10100 倍，使通信距离与速

5、度大幅度地 提高。于常规的线性光纤通信系统而言，限制其传输容量和距离的主要因素 是光纤的损耗和色散。随着光纤制作工艺的提高，光纤的损耗已接近理论极 限，因此光纤色散便成为实现超大容量光纤通信亟待解决的问题。光纤的色 散，使得光脉冲中不同波长的光传播速度不一致，结果导致光脉冲展宽，限 制了传输容量和传输距离。由光纤的非线性所产生的光孤子可抵消光纤色散 的作用。因此，利用光孤子进行通信可以很好地解决这个问题。 光纤的群速度色散和光纤的非线性， 二者共同作用使得孤子在光纤中能 够稳定存在。当工作波长大于 13m 时，光纤呈现负的群速度色散，即脉 冲中的高频分量传播速度快， 低频分量传播速度慢。 在强

6、输入光场的作用下， 光纤中会产生较强的非线性克尔效应，即光纤的折射率与光场强度成正比， 进而使得脉冲相位正比于光场强度， 即自相位调制， 这造成脉冲前沿频率低， 后沿频率高，因此脉冲后沿比脉冲前沿运动得快，引起脉冲压缩效应。当这 种压缩效应与色散单独作用引起的脉冲展宽效应平衡时即产生了束缚光脉 冲光孤子，它可以传播得很远而不改变形状与速度。 光孤子通信的关键技术是产生皮秒数量级的光孤子和工作在微波频率的 检测器。目前用多模光纤激光器和 DFB 激光器已能产生几十皮秒的光孤子。 但真正要投入使用还有许多问题需要解决。 1.2 相干光通信相干光通信 迄今为止的光纤通信系统，几乎都是采用强度调制一直接检波的方式。 这种方式的优点是调制和解调容易，系统的成本较低，但性能还需进一步提 高。人们把光通信和无线电通信相比较，发现这种方式与早期无线电通信的 直接检波类似。在直接检波以后，无线电通信通过引入外差检波方式，避免 了高频放大滤波的困难，得到了混频增益，提高