光纖通信中光纖的作用范文
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篇1
關鍵詞:光纖通信技術;電力;通信
1光纖通信技術分析
電力通信中的光纖通信技術,光波效率高,傳輸的容量非常大,在通信傳輸的過程中,提升了運行效率。光纖通信技術在電力通信中的應用,解決了接地回路、雷擊干擾的問題[1]。光纖通信中的光纜,直徑較小,不會占有很大的傳輸空間。光纖通信技術承擔著電力通信中的多類窄帶業務。光纖通信技術優勢明顯,其資源損耗小,信號傳輸的距離很長,為電力通信提供較大的寬帶,最主要的是抗干擾能力,抵抗電力通信系統中的電磁波,維護電力通信的運行過程。
2光纖通信技術在電力通信中的必然性
光纖通信技術,在電力通信發展中,具有一定的必然性。首先電力通信的系統結構,非常復雜,在系統內,接入了多種通信設備,設備之間連接異同,促使電力通信的結構構成,過度復雜,電力通信內的系統技術很多,負責著信息轉換,隨著電力系統的智能化、自動化發展,電力通信面臨著很大的壓力,采用光纖通信技術,降低電力通信結構的復雜性,防止系統結構冗余。光纖通信技術為電力通信設備,提供了基礎化的系統支持,解決了設備、線路的復雜問題,是電力通信發展中,不可缺少的技術。然后是電力通信內,信息傳輸量雖然不多,但是時效性高,傳輸中,包括話音信號、繼電保護、電力負荷監測信號等,每個階段的信息量有限,必須要提高通信信息傳輸的時效性,此時就要采用光纖通信技術,致力于縮短信息傳輸的距離,及時傳送可用的通信信息。第三電力通信的可靠性、靈活性要求,促使光纖通信技術具有必然性。電力通信系統,在傳輸時,不能有突變、間斷的情況,保障電力通信的可靠與靈活。光纖通信技術本身具備靈活、可靠的特征,優化了電力通信的運行環境。第四光纖通信技術確保電力通信具有抗干擾性,體現光纖通信在電力通信內的必然性。電力通信應該在長期的環境中,保持著穩定度,禁止有沖擊干擾的情況,如果電力通信有突發故障,就會在較大的范圍內,引起干擾問題,由此光纖通信技術的應用,改善電力通信的運行狀態,促使電力通信在光纖通信技術的作用下,具備抗沖擊性,維護電力通信的安全、穩定,加強抗干擾的力度。
3光纖通信技術在電力通信中的運用
3.1光纖通信線路
電力通信中,光纖通信線路主要有3類,分析如:(1)OPGW,該線路方式在電力通信中的服務范圍廣,主要用于地線的光纖單元中,或者使用到新建、改造的通信線路內,OPGW在線路中,具有防雷的作用,保護電力通信中的輸電導線,降低了外界因素的沖擊干擾;(2)OPPC,電力通信系統具有一定的特殊性,此類光纖通信線路,接入到相線結構內,構成復合光纖,合理運用線路資源,協調好通信中的頻率、電磁兼容的特征,實現新型的電力通信;(3)ADDS,其在不同的電力環境中,采用復合架空的方式,光纖通信路線外側,使用外護套保護,保障電力通信運行的可靠性。
3.2組網技術
光纖通信組網技術,按照電力通信的實際情況,可以分為SDH、OTN技術兩種。SDH技術是一類傳輸的體系,能夠自主選擇通信路由,優化了電力通信的運行環境。SDH在電力通信中,接入層在寬帶方面的要求很小,采用時分復用模式,就可以綜合傳輸通信業務,降低了電力通信的成本投入量。SDH具備自我保護的特征,注重電力通信的安全度,維護電力通信的穩定性。
3.3光纖傳送網
電力通信在光纖傳送網中的運用,提高了通信傳輸的速率,采用編碼調制、非線性抑制、色散補償等技術,確保電力通信網,具有中長距離傳輸的特征。光纖傳送網拓寬了電力通信光纖通信的容量,配合好時分復用、波分復用的技術,完善電力通信網的運行,表明光纖傳送網的高效性。
3.4光纖通信接入網
光纖通信接入網在電力通信中,構成結構比較多,如:以太網接入、GPON技術等,積極提高電力通信的傳輸速率,支持通信網運行時的業務,全面維護電力通信的穩定性和高效性。電力通信在電網系統中,運行業務量大,采用光纖通信接入網,有利于提升通信的運行水平。
3.5光交換技術
光交換技術是光纖通信的關鍵,具備優質的發展能力。光纖通信技術,在電力通信中,引入光交換技術,方便實現各類通信網之間的交換,而且光交換技術,有著統計復用的特征,簡化了電力通信的實現,拓寬電力通信對寬帶的利用范圍。
4結束語
光纖通信技術,促進了電力通信的發展,根據光纖通信技術的實踐優勢,合理分配好光纖通信技術的運用,改善電力通信的狀態和運行。光纖通信技術具有很大的潛力,根據電力通信的具體需求,落實光纖通信技術的實際運用,保障電力通信的穩定性和有效性,全面支持電力通信的構建。
參考文獻
篇2
關鍵詞:電力通信;光纖通信技術;應用;影響
中圖分類號:TN92 文獻標識碼:A
電力通信是電網安全運行的關鍵環節,更是電力安全可靠的重要支柱。隨著電力工業的不斷發展,電力通信系統的要求越來越高。光纖通信的抗強電磁干擾能力非常強,電絕緣性能高,而且還具有容量大、傳輸質量高等許多優點,特別是光纖通信的光波分復用和光交換等作用,適應了數字化發展的要求,更提高了電力綜合通信的能力。因此,光纖通信技術在電力通信中得到了廣泛的認可與應用,加強對光纖通信技術的研究是時展的需求。
一、光纖通信技術在電力通信中應用的必要性
1電力通信系統的網絡結構相對復雜。在電力系統的通信中需要用到各種不同的設備,設備不同,接口方式與轉換方式就不同。比如中繼線傳輸、用戶線延伸,以及載波設備與微波設備的轉接等。與此同時,電力通信系統中的通信手段也非常多,這便使得電力通信系統的網絡結構日益復雜。
2電力通信系統中的信息傳輸量較小,但是具有非常強的實時性。在電力通信系統中,傳輸的信息不僅要繼電保護信號和話音信號,更有電力負荷監測信息和圖像、數字信息,這些信息的量并不大,但是必須要有非常強的實時性。
3電力通信系統的通信范圍非常廣。在接受電力系統服務的對象中,以通信較集中的發電廠、供電局為主,同時還包含變電站、電管所等。因此,電力通信系統的通信范圍點多面廣,對光纖技術的應用有著一定的迫切性。
4電力通信系統對通信的可靠性和靈活性有著非常高的要求。電力系統是人們生活生產的基礎,保證穩定的電力供應是電力系統的重要工作。在電力通信系統的正常運行中,是不允許有間斷,或者突變的現象發生的,就要要求電力通信必須要具備非常高的靈活性和可靠性,而光纖通信技術正是適應了這種需求。
5電力通信系統對通信技術的要求還有一個,就是電力通信技術一定要具備非常強的抗沖擊能力。電力系統一旦出現突發性故障,就會產生非常大的波及范圍,使得通信業務量瞬間增多好幾倍。因此,在電力通信系統中應用的通信技術一定要具備非常強的抗沖擊能力,而光纖通信技術正是適應了這樣需求。
二、電力通信系統中的常用光纖
我國的電力通信系統有著一定的特殊性,建設一個光纖通信網是一項難度大、施工復雜的工程,隨著電力通信的要求不斷增加,新型的光纖也日益應用到通信網中。當前,最常用的電力通信光纖有光纖復合地線、光纖復合相線等。
1光纖復合地線。光纖復合地線是指在電力傳輸線路中,地線中含有一定的光纖單元,這種光纖單元不僅具備地線的作用,而且還有光纖的優點,使用起來非??煽?,而且不需要特別的維護。但是,光纖復合地線還有一個非常大的缺點,就是投資額非常大。這樣的光纖比較適用于新線路的建設和舊電路的更新。電力通信系統中的光纖復合地線不僅可以保護輸電線路的的雷擊現象,而且能夠利用地線中的光纖傳輸信息,同時還能夠滿足架空地線的要求。
2光纖復合地線。所謂光纖復合地線就是將光纖單元復合在輸電線路相線中的一種電力光纜。光纖復合地線充分利用了電力系統的線路資源,有效避免了與外界之間的矛盾,是一種在電力通信系統中出現的新型光纜。光纖復合相線有效的解決了架空線路的受限問題,避免了雷擊事件的發生。與此同時,光纖復合相線的使用,有效地保證了地線絕緣方式的運行方式,節約了電能。
3自承式光纜。自承式光纜分為金屬自承式光纜和全介質自承式光纜。金屬自承式光纜結構簡單,、成本低,在電力系統的應用中不需要考慮短路電流和熱容量等,因此金屬自承式光纜的應用非常廣。全介質自承式光纜質量輕、直徑小,而且是全絕緣結構,同時還具有相當穩定的光學性能,能夠大量減少停電的損失,可以說是特種光纖。
三、電力光纖通信網的組網技術
(1)波分復用技術
所謂波分復用技術就是指將許多不同波長的光信號復合到同一根光纖上,通過再進行傳輸的技術。在光纖傳輸的過程中,根據光波的波長將光纖的低損耗窗口進行劃分,將一個信道劃分成若干個信道,將光波視為信號載波,然后將不同波長的信號合并到一起,送入到同一根光纖中進行信號的傳輸。在信號的接收端,再將不同波長的信號分開。不同波長的載波信號是相互獨立的,在一根光纖中能夠實現多路光信號的傳輸。如果將兩個方向的信號安放在不同的波長進行傳輸,就實現了雙向的傳輸。由于兩個相鄰的波峰之間的間隔不同,波分復用技術又被分為密集波分復用技術和粗波分復用技術,密集波分復用技術能夠實現對高容量信息的傳輸,是新型網絡構建的最佳手段。
(2)同步數字技術
同步數字體系是一種集復接、交換,以及線路傳輸等為一體的、并由網絡管理系統統一操作的信息傳輸網絡。同步數字技術對數位信號提供一定的等級,通過復用和映射方法,把低級的同步數字技術轉化為高級的同步數字技術,在實現了網絡同步傳輸的同時,還大大提高了網絡的速度,增加了網絡利用的效率。同步數字技術有效地將復接和分接技術簡化了,使通信網絡的靈活性和可靠性得到了提高。同步數字體系就是一套自我保護體系,能夠使電力通信的可靠性要求得到滿足,不僅提高電力通信的傳輸能力,而且安全性也較高。
四、電力系統光纖通信網的維護
當前,光纖通信技術在電力系統中的應用日益廣泛,網絡規模不斷加大,同時網絡結構也越來越復雜。電力系統光纖通信網的維護是保證電力系統安全、可靠運行的關鍵。首先,電力系統相關部門要加強對電力系統工作人員的業務培訓,提高工作人員的業務技能和綜合素質;其次,電力系統要加強先進設備的引進與舊設備的更新換代,為光纖通信網絡的正常運行提高有力的保障。
五、電力通信中光纖通信技術的發展趨勢
1光接入網。在近幾年,網絡發生了一系列翻天覆地的變化,交換、傳輸等都已經更新了許多代。在未來,網絡將發展成為由軟件主宰的、數字化的、高度集成的智能化網絡。如今,接入網仍然以雙絞線為主,雙絞線雖然傳輸質量還行,但是與光纖相比,仍然有著一定的差距。光接入網不僅能夠減少網絡的維護與管理成本,而且能夠增加新的經濟收入,同時還能夠建設光透明網絡,走進真正的多媒體時代。
2新型光纖的使用。當前,IP的業務量越來越大,電信網絡必須要朝著下一代的方向發展,光纖設施正是下一代網絡建設的物理基礎。傳統的單模光纖已經不能夠滿足長距離、高質量的信號傳輸了,新型光纖的開發是下一代網絡建設的關鍵,直接關系著電力系統的發展。當前,隨著干線網的要求不斷提高和城域網建設的發展,已經有兩種新型的光纖得到了廣泛的認可,一種是非零色散光纖,另一種是無水吸收峰光纖。這兩種光纖在日后的電力通信系統中勢必會得到廣泛的應用與發展。
3光聯網。傳統的波分復用系統技術盡管有著一定的優越性,但是其靈活性和可靠性仍然不夠理想。光聯網改善了傳統的聯網的弊端,不僅實現了超大容量的光網絡,使得網絡的節點數和網絡的范圍不斷增加,而且還增強了網絡的透明程度,使得不同系統的不同信號都得到了有效的連接,網絡充足的靈活性大大加強。與此同時,光聯網還實現了網絡的快速恢復,恢復時間非常短,對電力系統的正常運行造不成任何損壞。正是因為光聯網有著非常多的優點,適應了電力系統的發展需求,因此,世界上的一些發達國家都投入了大量的人力、物力,和財力,我國也正在朝著這個方向發展。光聯網勢必會成為繼同步數字系統電聯網之后的一個新的光通信的發展的高峰,在未來的通信市場中占據舉足輕重的位置,促進電力通信邁上一個新的發展臺階。
結語
近年來,隨著科學技術水平的不斷發展,以及先進的科學技術在電力通信中的應用越來越廣泛,各種新技術、新材料層出不窮,光纖通信技術更是得到了突飛猛進般的發展,大大提高了電力通信的質量與能力。光纖通信技術在近幾年內,已經應用到了千家萬戶,在有線通訊的廣播通信、軍用通信等各個領域得到了廣泛的應用,成為了電力通信的支柱技術,促進了電力通信的持續發展。
參考文獻
[1]趙澤鑫.光纖通信技術應用及發展探析[J].硅谷.2009(11).
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1.電力通信簡介
電力電網系統對實現大容量、長距離的傳輸有很高的需要,如何保證電力通信傳輸的安全性和穩定性,保證傳輸經濟核算最優是目前電力傳輸中最重要的問題。下面主要介紹電力通信的幾種主要方式:
1.1電力線載波通信。電力線載波通信技術是將信息通過載波機轉換成高頻弱電流,用電力線路實現信息傳送。這種通信方式具有較高的可靠性,投資少且通信效果良好等特點,電力線載波中還有絕緣地線載波技術,通過電力線路架空地線傳送載波信號,和普通的電力線載波方式相比,該方法受線路停電檢修類故障的影響較小,地線處于絕緣狀態可減少電能損耗,因此在現代電力通信中使用廣泛。1.2光纖通信。光纖通信有傳輸容量大、傳輸質量好且抗電磁干擾等特性,在電力部門的實際應用中迅速發展起來,電力通信中常用的還有傳統明線、音頻電纜等通信方式。
2.電力通信特點
光纖通信技術的光波頻率遠高于電波的頻率,光纖中的石英具有絕緣性,在信號傳輸過程中不受接地回路問題的影響,能夠有效地防止雷電等自然現象對傳輸質量的干擾,能夠大大降低傳輸損耗;再加上光纖通信系統具有較大的傳輸容量,光纜的直徑較小所以傳輸系統占據的空間也相對較小,光纖之間的距離緊密能夠有效的防止信息泄露,可以滿足信息技術方面的多種要求,廣泛使用在現代光纖通信技術中。
二、光纖通信技術
1.光纖通信傳輸技術簡介
光纖通信傳輸技術是以光纖為媒介的現代通信技術,光纖具有大容量通信,能夠進行長距離傳輸且對環境污染小等優點,實際應用中將光纖分為感用光纖和通信光纖兩種類型,能夠根據不同的使用情況進行分頻、調制光波和整形等。光線可以實現模擬信號、數字信號和視頻傳輸,每秒的傳輸速到能夠達到2.5GB,光線對電機、無線電的電磁噪聲有較大的阻抗能力,具有較好的抗干擾力。光纖是由石英材料組成的因此具有很強的絕緣性,在實際應用中,光纖通信傳輸技術具有更高的光波頻率,相較于普通的傳輸方式而言,光纖的傳輸損耗較小具有較高的傳輸質量。
2.光纖通信技術的特點
2.1容量大 光纖傳輸相較于銅纜和電纜傳輸而言,具有更高的帶寬且傳輸的損耗較小,通過特殊的技術手段可以擴大光纖的傳輸信息量,可以實現遠距離的高效傳輸。
2.2施工成本較低 石英光纖比其他類型的光纖成本低且損耗小,石英光纖在施工過程中可以不用安裝接地和回路,其本身具有較好的絕緣性因此施工成本也比較低。隨著現代技術水平的不斷提高,光纖傳輸過程中的損耗在不斷降低。
2.3良好的抗干擾能力和保密性 光纖通信中的石英光纖不僅具有較好的絕緣性還有較好的抗腐蝕性,對其他電磁干擾的抵抗力較強不論是自然活動中的電磁干擾還是高壓線釋放的電磁干擾都不會干擾信號傳輸,因此在軍事方面的運用也比較廣泛。傳統的電波通信在傳輸過程中容易出現電波泄露問題,信息的保密性比較差。但光纖通信技術在傳輸過程中具有較強的保密性,能夠較好的保護傳輸內容。
2.4光纖占用空間小 由于光纖的直徑較小,在實際施工過程中占據的空間較小,能夠減少施工任務,對實現通信系統的集成化有重要的作用。光纖占用的空間較小更容易進行后期檢修,節約一定的光纖維修時間。
三、光纖通信傳輸技術在電力系統中的應用
1.電力系統中使用的光纖類型
我國通信領域常用的光纖包括復合地線、復合相線和自承式光纜等類型。
1.1光纖復合地線
光纖復合地線指地線內部由一些光線部分地線組成,這種類型的光纖在傳輸過程中可以起到絕緣效果,避免線路遭到雷電破壞。但是這種光纖通信技術的投入成本很高,一般在新建線路或舊線路更換地線情況下使用,這種光纖通信技術可以作為整個線路的避雷線從而保護輸電導線,提高線路的整體抗沖擊性。光纖復合地線不僅具有光學性能,還能滿足所有架空地線的機械性和電氣性能,光纖單元本身受保護管的保護,具有較好的可靠性和安全性,安裝過程中不需要特殊的安裝工具,具有較好的穩定性,且復合地線在使用過程中不必進行長期維護工作,可大大節約施工成本和線路維護成本。
1.2光纖復合相線 光纖復合相線是指利用電路系統資源將光纖復合在輸電線路中,能夠有效解決線路的架空問題,節約一定的電能;
1.3光纖自承式光纜 自承式光纜可劃分為金屬自承式和全介質自承式光纜兩種類型,其中金屬自承式光纜的構造成本比較低容易操作,全介質自承式光纜具有穩定的光學性能,可以在各種環境下進行架空鋪設,支持直接的高壓輸電線桿搭建通信網絡,這種光纖本身就具有較好的環境性能,施工時可以和其他高壓電力傳輸線路一起施工,即使是在傳輸強電場環境中也有很強的抗干擾性,不會受到任何干擾。具有較強的光纖傳輸性和光纜機械性在電路故障時能夠減少電能損失,全介質自承式光纜的出現使我國的電力通信系統取得了新的發展成果,已經成為了電力通信中廣泛使用的光纖類型。
2.光纖通信傳輸技術在電力系統中的潛力
2.1發電廠中的光纖傳輸系統升級 發電廠內有電氣、熱力和燃料等設備類型,調度控制這些電力設備的光纖網絡具有不同的數據傳輸結構,變電站通常需要收集電氣設備的使用參數,并通過調度中心對數據信息的分析,實時調度、控制電氣設備。這些光纖網絡是由具有控制和處理任務的計算機系統組成,由于電氣系統中的電氣設備較多,調度所、供電所等需要處理的數據信息量很大,因此需要結構更加穩定、調度質量更高的光纖網絡進行控制,以保證光纖網絡正常運行。光纖傳輸技術在電力系統中有很高的發展潛力,現代電力系統的復雜性對電力傳輸的穩定性。安全性具有更高的要求,需要光纖通信傳輸技術不斷創新、升級,以滿足電力系統的發展要求。
2.2新型光纖的發展 現代經濟科學技術的發展創造出了更多的新型科技材料和科學技術,傳統的光線材料已經不能滿足人們在通信領域中隊實現遠距離高效傳輸的需求,需要研發出更加新穎高質量的光線材料,目前的非零色散光纖和無水吸收峰光纖在通信領域得到了廣泛的肯定,在信息傳輸過程中能夠實現低能耗、高校傳輸,具有廣闊的使用前景。如今光纖通信傳輸技術在電力通信中的應用越來越成熟,電力網絡規模不斷擴大網絡結構也越發復雜,應及時維護電力系統的光纖通信網絡以保證電力通信安全、穩定運行。
2.3光聯網技術和光接入網技術 今年倆通信網絡傳輸技術雖然取得了較大的突破,但在接入網方面仍然受限,數字化、集成化的智能網絡成為了現代信息網絡發展的必然趨勢,但現在的接入網仍以雙絞線為主,現代化的接入網通常使用光接入網技術,和雙絞線相比具有更高的網絡透明度和傳輸速度,改進光纖通信傳輸技術對提高電力通信質量有重要意義。光聯網技術相較于傳統的波分復用技術而言,有更高的靈活性和網絡透明度,光聯網增加了網絡的節點數和網絡范圍,支持不同系統中不同信號的有效連接,一旦網絡出現故障,光聯網可以實現網絡迅速恢復,減少因電力系統故障帶來的損失。光聯網技術滿足了現代電力通信對網絡的要求,世界各國正在大力發展光聯網技術,可見光聯網技術必然發展成為現代電力通信的支柱型技術,從而促進電力通信技術向現代化、高效化方向發展。
3.電力光纖通信網的組網技術分析
3.1波分復用技術 波分復用技術是指將不同波長的光信號復合在同一根光纖上,在傳輸過程中根據光波波長可以將一個信道劃分為若干信道,光波作為信號載波可以將不同波長的信號合并,傳輸到同一根光纖中。信號接收端再接不同波長的信號分開從而實現信號傳輸。不同波長的載波信號之間相互獨立,支持多路光信號在一根光纖中傳輸,出了單向信號傳輸以外,通過不同波長傳輸兩個方向的信號,即可實現雙向傳輸,波分復用技術根據相鄰波峰之間的間隔長短可區別為密集波分復用技術和粗波分復用技術兩種,其中密集波分復用技術支持高容量信息傳輸是現代新型網絡構造出最常用的組網技術之一。
3.2同步數字技術 同步數字技術通過網絡管理系統進行統一操作的信息傳輸網絡,融合了復接、線路傳輸和交換等于一體,通過復用和映射可以將低級的同步數字技術轉化為高級的數字技術,具有更高的網絡傳輸速度,大大提高了信息傳輸效率和網絡利用效率。同步數字技術簡化了復接合分接技術從而提高了網絡的靈活性和傳輸效率,且該技術本身就有自我保護體系,提高電力通信傳輸效率的同時能夠保證信息傳輸安全性。
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在應用過程中,按照用途將光纖進行分類,可分為傳感光纖和通信用光纖;按照制作工藝分類,可分為材料組成類、制造工藝類和光學特性類;按照傳輸介質分類,可分為專用和通用兩種,并且,功能器件光纖可以應用于放大光波、分頻、整形和光振蕩等方面,從而以不同形態呈現在人們眼前。根據光纖通信的應用情況可知,光纖通信的基本構成結構包括光源、光纖和光檢測器三部分,具有如下幾個特點:
(1)信號干擾小、保密性強。
(2)通信容量超大,可完成遠距離傳輸。一般一根光纖的帶寬在20THz以上,在沒有中繼傳輸的情況下,可傳輸到幾十公里以上。
(3)重量較輕、細徑較細,一般制作材料是石英,大大降低了有色金屬的耗損,使資源得到合理利用。
(4)不受外界因素影響,在任何情況下可使用,具有較長使用壽命。
(5)較強抗電磁干擾能力和絕緣性能,因此,信息傳輸質量非常好。
(6)沒有輻射,不容易被竊聽,提高信息傳輸的安全性。
(7)環繞性好、抗腐蝕能力強,在使用過程中,不會出現火花,減少安全事故。
2光纖通信技術在電力通信中的應用
在電力通信中,電力特種光纖包括OPGW(光纖復合地線)、MASS(金屬自承光纜)、OPPC(光纖復合相線)、ADL(相/地捆綁光纜)、ADSS(全介質自承光纜)和GWWOP(相/地線纏繞光纜)等六種,而我國應用較多的電力特種光纜是ADSS和OPGW兩種,大大提高了電力通信的工作效率,使電能損耗得到大量減少。
2.1ADSS(全介質自承光纜)
根據我國電力通信的發展來看,ADSS(全介質自承光纜)在35KV、110KV、220KV的電壓等級輸電線路上得到了廣泛應用,尤其是目前已建成的線路上使用范圍非常廣,使電力部門利用高壓輸電線桿塔建設通信網絡變得更加方便和快捷,大大減低工作人員的工作量和建設成本。在進行光纜設計時,對溫差、風速和氣候等外界因素進行了充分考慮,因此,ADSS(全介質自承光纜)具有很強的抗震動性、抗沖擊性,可以隨意彎折和抗老化性,并且,成本較低、安裝非常方便、易攜帶,給桿塔帶來的負載非常小。由于ADSS(全介質自承光纜)具有光纖傳輸性能強、環境性能好和光纜機械性能卓越等特點,在實際應用過程中,可以與高雅電力傳輸線架設在同一根電桿上,因此,成為了電力系統中最完美的電網通信傳輸介質,確保了電網通信的信號質量,使光纜傳輸效果得到大大提高。我國現代化建設中,ADSS(全介質自承光纜)在山區、跨度較大區域和雷電集中區等地方的線纜架空敷設中非常適用,在滿足了電力部門自身的通信要求的同時,為通信業務不斷發展和開展新業務提供新的途徑。
2.2OPGW(光纖復合地線)
在電力通信中,OPGW(光纖復合地線)是電路傳輸線路的地形中含有供通信用的光纖單元,由此可見,架空地線中含有光纖,OPGW(光纖復合地線)是架空地線和光纜的復合體。由于OPGW(光纖復合地線)的一次性投入較大,在新建線路或舊線路更換時會選擇使用,具有可靠性高和不需要維護的特點。在實際應用過程中,OPGW(光纖復合地線)擁有兩種功能:一是,與復合在地線中的光纖一起完成信息傳輸,二是作為輸電線路的防雷線,可以對輸電導線起到屏蔽保護的作用。一般情況下,OPGW(光纖復合地線)有鋁管型、鋼管型和鋁骨架型三種,具有光學性能、電氣性能和機械性能,可以應用于具有架空接地線的輸配電線路中,從而使光纖的可靠性和安全性得到大大提高,使我國輸電容量得到機一部提高。在新建線路的應用中,OPGW(光纖復合地線)不需要增加建設成本,在舊線路更換中,只需要將原來的地線更換掉就可以了,并且不需要對桿塔進行加固或重新設計等,從而大大減少工作人員的工作量。另外,OPGW(光纖復合地線)的安裝非常方便,不需要特殊的工具,成為我國電力事業未來發展的重要研究方向。
3結束語
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關鍵詞:光纖通信;技術;應用;發展
中圖分類號:TN929.11 文獻標識碼:A
自從光纖通信系統被廣泛應用,通信領域發生了翻天覆地的變化,可以說光纖通信技術是信息傳輸的一次偉大變革,在信息傳輸中發揮了積極作用,而且也可以滿足在特殊環境中的使用需求。目前光纖通信技術的應用范圍越來越廣,對人們的生產與生活產生了深遠的影響。
1光纖通信技術概述
1.1 光纖通信的涵義
光纖是一種由玻璃材質制造而成的絕緣體傳導介質。而光纖通信,就是指以光作為信息運送的載體,利用光纖作為傳輸介質的一種通信手段。光纖通信技術由于其較之傳統的通信技術具有很多優勢,例如不存在接地回路問題,不會導致傳輸信息泄露等,因此在電信領域已經被廣泛應用,而且在未來還具有很好的發展前景。
1.2 光纖通信技術的原理
光纖通信技術的原理,是首先要在信息發送端將所傳送的信息轉換成電信號,然后將其調制到激光器所發出的激光束上,使光強隨著電信號的頻率變化而相應變化,將電信號轉化成光信號,并通過光纖對光信號進行傳導;在信息接收端,檢測器在收到光信號以后又會將其再轉變成電信號,再經過解調后恢復為原信息。
1.3 光纖通信技術的優勢
1.3.1傳輸損耗低,中繼距離較長
在光纖通信中,光纖傳輸具有很低的損耗率,一般情況下,可以將傳輸損耗率控制在0.20dB/km以下。由于光纖通信的傳輸損耗率很低,因此便可以相應的延長中繼距離,實現更長中繼距離之間的跨域,從而便可以減少中繼站的數量,為通信系統的建設降低成本,同時還可以降低通信系統的復雜程度。隨著目前科技的不斷發展進步,光纖材料也將變會不斷發展完善,還可以進一步降低原有的光纖傳輸損耗率,這對于提高通信系統的運行穩定性和可靠性也具有著重要的意義。
1.3.2通信容量更大,頻帶極寬
在光纖通信中的載波頻率遠高于電波頻率,再加之光纖通信傳輸信息過程的損耗率較低,因此采用光纖通信技術進行信息傳送,其傳送容量將會遠遠高于微波通信。與此同時,和電纜、銅線等傳統傳送介質相比較,光纖傳送寬帶要大得多。
1.3.3光纖柔軟,易于鋪設
由于光纖擁有很好的柔韌性,因此能夠對光纖采用大幅度的繞制,便于光纖成束,從而形成密度較高且直徑較小的光纜,方便通信系統的鋪設。
1.3.4光纖通信具有良好的保密性
在光纖通信中使用的傳輸介質是光纖,光信號在光纖包層和纖芯附近進行傳送,光纖之外不存在光波,因此可以較好的保護信息,預防信息泄露。此外,光纜的外部保護設施均是不透光材料制成,再加上光纜一般情況都會被埋置于地下,因此,光泄露的情況幾乎是不可能發生。
2光纖通信技術的發展現狀分析
在進入本世紀以來,我國的光纖通信以非常迅猛的姿態快速成長起來,在光纖通信技術領域不斷開拓創新,取得了長足的發展。目前我國的光纖通信技術已經發展到了應用階段,很多技術都已經成熟,尤其在光纖接入網技術和波分復用技術上取得了重大的突破,在很大程度上提高了人們信息通信交流的質量。
2.1 光纖接入網技術
光纖接入網技術,是人類在信息傳輸技術上取得的一項全新突破,實現了信息傳輸的高速化,滿足了人們對信息傳輸的速度要求。光纖接入網技術的主要是由寬帶的主干傳輸網絡和用戶接入這兩個部分組成,其中用戶接入技術是關鍵性技術環節,它負責實現全光接入的重要任務。
2.2 光纖波分復用技術
光纖通信技術中的波分復用技術,是現代光纖通信技術領域的又一項重大技術突破。利用波分復用器可以有效的降低光纖的信息傳輸損耗,從而獲得更大的帶寬資源。光纖波分復用技術以信道光波的頻率及波長的不同等情況為出發點,將光纖的低損耗窗口分成各個單獨的通信管道,將波分復用器設置在信息發送端,將不同的信號集合到一起,并送入單根光纖中進行信息的傳送,在接收端的波分復用器再將這些承載著不同信號、不同波長的光波進行再分離。
3光纖通信技術的未來發展趨勢分析
在未來的科技發展中,光纖通信技術必然將向著不斷提高通信服務質量、滿足人們日益增長的要求的方向發展。可以想象,未來的光纖通信技術的發展趨勢將會是面向更高的信息傳輸速度、更大的傳輸容量、更長的中繼距離,甚至無中繼傳輸來發展,與此同時,實現全光網絡也是我們在不斷探索的主要發展方向。
3.1 提高光纖通信技術的傳輸速度、傳輸容量、以及傳輸距離
在目前的光纖通信技術水平下,已經在很大程度上提高了光纖傳輸系統的傳輸速度、容量和距離,在未來光纖通信技術必然會沿著這一方向繼續發展進步,實現超高速度、超大容量、超長距離的傳輸,這對于跨海、跨洋光纖通信具有很高的現實意義。
3.2 全光網絡
全光網絡將會是未來高速通信網絡的發展趨勢,它是光纖通信技術發展的最高階段,也是人類期望達到的最理想階段,因此對于全光網絡的研究已經成為目前光纖通信發展的重要研究課題。雖然現在的全光網絡仍然處于初級發展階段,技術上還不成熟,不過隨著人類在這一領域的不斷研究、探索,相信在不久的未來這一目標一定會實現。
4光纖通信技術的應用
4.1光纖通信技術在電力通信領域中的應用
電力通信的主要作用是實現電力系統的自動化控制,提高企業的管理水平,光纖通信技術最初是通過普通光纜運用架空、管道、地埋等方式應用于電力通信的,因為光纖通信具有質量輕、容量大、傳輸速度快、抗干擾能力強等優點,逐漸受到各界的好評,而且是最早應用于電力通信部門,為電力企業的發展起到了助推的作用。
4.2光纖通信技術在交通領域的應用
交通智能化的實現離不開信息化的發展,主要是通過對數據信息的搜集整理、傳輸、處理,然后再運用先進的信息技術、通信技術、計算機技術,實現對交通的智能化管理。運用光纖通信技術可以對交通聯網收費與管理、道路監控系統的各類數據、圖像等信息進行傳輸,確保交通系統高效、安全運行。
4.3光纖通信技術在廣播電視領域中的應用
目前光纖技術應用最多的就是廣播電視系統,衛星上行站、視臺總控機房、發射臺傳輸信號和有線電視網都是通過光纜來實現的,保證了信息的傳輸質量和傳輸效果。利用光纖通信技術大大降低了原來信號的干擾,提高了信號傳輸的完整性及可靠性。由于光纖通信網絡具有重量輕、體積小、損耗低、容量大、傳輸頻帶寬、不易串音和抗電磁干擾等優點,而且成本投入較低,因此它成為高性能的通信網絡系統中的重要傳輸手段,在電視廣播的計算機網絡、通信網絡和媒體通信網絡等數據信號傳輸系統中得到了廣泛的應用。
5結語
隨著我國乃至全世界在光纖通信技術領域的不斷深入探索,我們已經在很多技術上取得了重大的突破,目前的光纖通信技術已經能夠在很大程度上滿足人們對于信息通信服務的要求,不過在很多技術設想上,目前的研究仍處于初級探索階段,因此,光纖通信技術在未來仍有很大的發展空間。
參考文獻
[1]李海,袁琳.淺析現代光纖通信技術的現狀[J].中國新技術新產品,2010(03).
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【關鍵詞】構成;特點;通信技術
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
改革開放以來,我國的電力通信工程在電網中的應用越來越重要,其主要為電網的自動化控制、商業化運營和實現現代化管理服務。它是電網安全穩定控制系統和調度自動化系統的基礎,是電力市場運營商業化的保障,是實現電力系統現代化管理的重要前提。光纖通信技術在電力通信中的應用最初是沿用電信部門傳統的地埋、管道、架空等方法敷設普通光纜,構成電力光纖通信系統。眾所周知,電力系統是由電能的生產、輸送、分配和消費組成的一個整體。為實現跨區域、長距離電能的輸送,電力系統建設了遍及各地的高壓輸電線路。為滿足城鄉廣大民眾生產生活用電需求,又有縱橫交錯、密布街道村莊的輸配電桿路和溝道。可以說,高、中、低壓輸配電線路是目前覆蓋面最為廣大的網絡基礎設施,而且它基礎堅固,較之其它網絡如電信、廣電網絡等有著更高的可靠性。因此,如何充分利用電力系統這一得天獨厚的網絡資源,是長期以來人們潛心研究的一個重要課題。
1、電力通信網的構成及特點
電力通信網是由光纖、微波及衛星電路構成主干線,各支路充分利用電力線載波、特種光纜等電力系統特有的通信方式,并采用明線、電纜、無線等多種通信手段及程控交換機、調度總機等設備組成的多用戶、多功能的綜合通信網。
1)電力通信的幾種主要方式
①電力線載波通信。將話音及其他信息通過載波機變換成高頻弱電流,利用電力線路進行傳送,這就是電力線載波通信,具有通道可靠性高、投資少、見效快、與電網建設同步等得天獨厚的優點。除此之外,電力線載波通信中還有利用電力線路架空地線傳送載波信號的絕緣地線載波等方法。與普通電力線載波比較,絕緣地線載波不受線路停電檢修或輸電線路發生接地故障的影響,而且地線處于絕緣狀態可減少大量的電能損耗。
②光纖通信。由于光纖通信具有中繼距離長、傳輸容量大、傳輸質量好,特別是具有抗電磁干擾不受高電壓、大電流影響的優點,它一問世便首先在電力部門得到應用并迅速發展。除普通光纜外,一些專用特種光纜也在電力通信系統中大量使用。
③其他。電力通信網中還有傳統的明線電話、音頻電纜及新興的擴頻通信等方式。
2)電力通信的特點
光纖通信技術能夠得到廣泛的應用,得益于它在飛速發展的信息技術方面能夠更好的適應諸多的要求。作為光纖通信系統中傳播載體,光波頻率遠遠高于電波的頻率,傳輸容量明顯擴大;作為傳輸介質,光纖大大降低了傳輸中的損耗;光纖的主要是由石英制成的,石英的一大特性就是絕緣性,所以在傳輸信號的過程中,不需要解決接地回路的問題,能夠防止雷電等自然現象對傳輸過程造成的干擾;由多光芯、纖纖芯構成的光纜直徑很小,所以其構成的傳輸系統所占的空間也較以前小了很多;光纖與光纖之間的串繞距離更加緊密,使傳輸信息不會遭到竊聽或者泄露。
2、光纖通信技術在電力通信中的應用
1)相對于銅線和電纜來說,光纖的頻帶極寬,有很大的傳輸寬帶,可以有效提高信息傳輸的內容量和速度。隨著信息技術的發展,人們需求的增多,電力通信網面臨著更多的挑戰,承擔了許多重要的新任務。發展迅速的電力系統、數字化的電網和不斷加快發展的信息化建設使電力系統需要傳輸的信息量不斷增長。所以光纖通信技術大容量信息傳輸特性的在電力通信領域發揮了不可替代的作用。
2)光纖通信技術在信息的傳輸過程中損耗遠遠低于其他材質的傳輸材料,還有光纖可以長距離傳輸,即光纖通信技術可以不需要中繼站而傳輸更遠的距離,明顯的減少了中繼站的數量。中國經濟不斷發展,電力通信的建設范圍也在不斷擴大,例如有線電視在偏僻農村的發展,數字電視的更新等,電力通信網、電信干線傳輸網和廣播電視網等在我國飛快的擴大涉及范圍,其規模也隨之不斷擴大、工程系統也更加復雜。光纖通信技術的應用減少了傳輸過程中的損耗,也節省了中繼站建設的費用。
3)光纖的絕緣性,抗腐蝕性、防外界干擾性等特點加上光纖在傳輸過程中有防竊聽和防信息泄露的特點,保證了電力系統的安全和穩定,為社會的正常運行提供了可靠性的保障。
4)相對于其他公用網公司,電力系統在通信技術方面有著自己的要求,所以通常電力通信在建設過程中,會根據其特有的要求采用不同類型的光纖進行通信建設。電力特種光纜就是為電力通信網所服務的特種通信光纜,在我國主要采用 ADSS 和 OPGW 這兩種光纜。因為他們的特殊性體現在其自身結構和安裝方面,雖然材料本身價格較高,但是其壽命長、耗損少、安全性能好、與地線相復合等又從另一角度上減少了電力通信系統的建設成本,同時提高了電力通信的質量。
篇7
【關鍵詞】通信 光纖 設備
一、光纖通信設備的構成
光纖通信設備在光電傳輸中具有重要地位,其主要包含著光發射機、光接收機、光中繼器、光纖連接器以及耦合器等組成。光發射機與光接收機共同組成了光端機,光端機是整個光纖通信設備中的核心部分,它的好壞直接影響了通信系統的傳輸質量。對于光發射機來說,主要的作用將光源通過電信號的方式轉變成光信號,然后經過光纖的方式傳輸到接收端,最后光接收機在接受信號之后將光信號轉變成電信號,經過一系列放大與整型后進行輸出。此外,在傳輸的過程中還需要中繼器來將光纖中存在著衰減與畸變后進行放大,進而保證了光纖傳輸的通信質量。
二、光纖通信技術的特點
光纖具有低成本、穩定性高、原材料豐富以及容易鋪設的特點,正是由于這些特點,使得光纖應用于各個領域,對于光纖通信技術的特點主要包含著以下幾個方面:
(一)度快、容量大。容量大是光纖通信的最大特點,特別是在傳輸的寬帶方面,光纖通信模式與傳統的銅線傳輸模式比較來看具有很大的優勢。但是值得注意的是由于我國目前無法解決終端設備的相關電子平靜問題,進而沒有更好的利用光纖傳輸。一般情況下光纖的傳輸速度為2.5和10Gbps之間,那么在計算機技術不斷提升的背景下,光纖通信技術具有更好的發展前景。
(二)損耗低。光纖通信中的石英材料不但抗腐蝕、穩定高,更重要的是具有低損耗的特點,一般情況下石英的損耗可以控制在0到20dB/km之間,特別是在科學技術不斷發展的背景下,還可以采用一些更加廉價的材料運用到光纖通信當中,進而可以很好的實現了光纖通信對最大無中繼距離進行跨越,最紅達到減少了實際的中繼站數量,并節約了大量的運用成本。
(三)良好的保密性。在實際的傳播進程中,光纖將光信號限制在相關的光波導結構中,光纖可以將泄露出來的射線圍繞在光纖周圍,并被不透明的包皮物質有效地吸進住,有效地遏制了信息的泄露,同時避免了串音現象在光纖通信中出現,進而可以為廣播電視在傳播過程中能夠有一個良好的環境提供了保證。
(四)較強的抗干擾能力?,F階段在光電傳輸系統中的光纖通信材料主要是石英,其主要的原因是石英不但具有很好的絕緣性與抗腐蝕性,更重要的是石英具有很好的抗電磁干擾性。在實際的運用中,不但會抵抗人為因素的電磁干擾,太陽黑子以及電離層、雷電的活動也不會對光纖設備造成干擾,進而使得光纖通信技術能夠在廣播電視的傳輸系統中廣泛的運用。
三、廣電傳輸系統中通信光纖設備的維護方法
對于光纖通信的設備維護策略,主要包含著查看、定位、分析以及排除四個方面。其一,查看主要是對計算機中的故障信息、信號流程表以及信號指示燈進行查看;其二,對存在的故障進行大致的定位,然后根據大概的位置采用核心技術對其進行精準的定位;其三,對存在的故障進行分析,并提出合理的、完善的處理方案;其四,對通信光纖設備的處理方案進行制定后按照標準的規格來進行排除故障。對于廣電傳輸系統中通信光纖設備的維護方法,主要包含著以下三個方面:
(一)替代法。在故障的實際處理中,替代法的使用具有重要的意義。替代法一般應用與這將故障定位在單站以后進行排除,同樣之路故障也適用。其原理是對存在的故障進行定位后,采用一個正常工作的運行模塊來代替存在著故障的模塊進行代替的方式來進行推測。在實際的工作過程中,并不是很快能尋找出故障存在的原因,那么就需要采用替代法來對故障進行定位與排除。
(二)儀表測試法。對于儀表測試法來說,其實現原理主要是通過儀表中的數據來確定光纖通信設備存在故障的位置,在此基礎上對故障進行進一步的檢測。在檢測的過程中主要采用的儀表有光功率計以及萬用表、誤碼儀等等方面。
(三)環路檢測法。當前環路檢測法的實現原理是對設備中的每個單元進行排查,然后逐級的分離出故障點來,實現故障排除。通過對環路檢測法分析后可以看出,現階段主要包含著兩個方面,其一是設備內自環,主要作用是對本站的設備故障進行檢測,其二是設備外環路檢測,應用于端站及傳輸鏈路的故障的檢測。
四、注意事項
通過對廣電傳輸系統中通信光纖設備的維護方法進行完善后,還需要從安全工作、防靜電工作以及工作人員的能力三個方面入手進行加強。
首先,在安全工作方面,主要是對光纖設備中的光發送器以及尾纖端面以及其上面的活動連接器的實際斷面進行清潔,與此同時還要對尾纖斷面與連接器之間的安全連接。
其次,在防靜電工作方面,在維護人員的工作過程中,必須要戴上相應的放靜電手腕,特別是在進行機盤更換的時候進行防靜電工作,同時將換下的機盤裝進防靜電塑料袋后,放在防靜電的環境中。同時,在維護人員實施的過程中還需要保證設備的良好的接地。
最后,在維護人員的技能方面,需要對保護屬性以及業務分配情況、組網拓撲情況、時隙配置情況等。同時,維護人員還應該在廣電系統運行中做好具體的巡視工作,保證廣電傳輸的正常運行。
五、總結
通過對廣電傳輸系統的光纖通信設備的狀況進行分析后,可以看出光纖通信設備在整個光電傳輸系統中具有重要的作用。那么其設備的維護是非常重要的,那么在維護檢查中,應該做到認真負責,不放棄任何一個可能給予廣電傳輸中的光纖設備造成故障的因素,盡可能的保障廣播電視通信的正常運行。
參考文獻:
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篇8
【關鍵詞】光纖相干光光孤子光交換全光通信
一、概述
1.1光纖通信原理概述
顧名思義,光纖通信是以光波為信息載體進行的通信。利用光纖進行通信需要先把傳送的信息變成電信號,然后將其調制到由激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號幅度或頻率的變化而變化,并通過光纖發送出去。信息接收端將接收到的光信號再變成電信號,經解調后即可得到恢復出的原信息。
1.2光纖通信的特點
當今世界,已有不少國家開始宣布不再建設電纜通信線路,而是致力于發展光纖通信。目前使用光的頻率比微波頻率還要高103~104倍,傳輸頻帶得到了明顯的拓寬,通信容量也因此增加約103~104倍,同時也實現了更快的數據傳輸速率,允許信道中復用更多的信號。由于用于傳輸的載體是光信號,那么較電流載體而言,線纜之間就不會出現串擾。其實最常使用的光纖就是一根很細的玻璃或塑料線,因此光纜的質地十分的輕,運用起來也十分方便。而且光纖通信無中繼的直通距離比金屬線纜要遠的多,所以它的中繼距離遠,故傳輸同樣的距離它所需要的中繼站少,從而減少了工程量。綜上可以看出利用光纖通信具有很高的經濟效益,其發展前景非常好。
1.3光纖通信系統
光纖通信系統主要由光發送設備,光傳輸設備和光接收設備三大部分組成。光發送設備主要有驅動器和光源,其作用是把電端機輸入的電信號對光源進行調制,使光源產生隨電信號幅度或頻率變化而變化的光信號進入光纖。光接收設備主要有光檢測器和放大器,光檢測器把由光纖傳輸過來的光信號轉化成相應的電信號,經放大后再進入電端機變為相應的電信號。遠距離通信時,為了補償光纖的損耗并消除信號失真與噪聲的影響,光纜經過一定的距離需要加裝中繼器。其工作原理圖如圖1所示。
二、光纖通信系統關鍵技術
2.1相干光通信
通常我們采用的光纖通信系統都是通過電信號對光波進行強度的調制,然后在接收端直接檢測光信號的強度,再轉化成相應的電信號,這種方法稱為光強度調制-直接檢測方式(IM-DD)。盡管這種方式十分簡單方便,但其接收機檢測靈敏度,傳輸容量和中繼距離受限制等弊端卻不容忽視。為了更加優化通信系統,人們很自然地想到采用單一頻率的相干光做光源,不僅可以通過電信號對光載波的振幅參量進行調制,還可以對其頻率或相位進行調制,然后在接收端利用本振光與信號光進行相干,最后再通過零差或外差檢測技術實現對調制電信號的恢復。同時為保證接收機具有較高的靈敏度,需要信號光和本振光混頻時滿足嚴格的匹配條件。相干光通信技術的優點顯而易見,其市場前景不可估量?;谙喔晒饧夹g的相干光通信系統如圖2所示。
2.2光孤子通信
為了增大傳輸中繼距離,不僅需要克服光纖的傳光損耗和光接收機靈敏度方面的障礙,還需要克服光纖色散使脈沖展寬方面的障礙。光孤子通信運用而生。孤子是物質非線性效應的一種特殊產物,光孤子便是非線性光學研究中提出的問題。光孤子通信便是利用提高輸入光脈沖功率產生的非線性壓縮,補償由光纖色散效應導致的脈沖展寬,以保持脈沖幅度和形狀不變。發送端由孤子激光器產生一串光孤子序列,電脈沖源通信通過調制器對光孤子流進行調制,將信號加載于光孤子上,被調制的光孤子流經過EDEA放大和光隔離器后進入光纖傳輸。傳輸途中要增加若干個光放大器,以補償光脈沖的能量損失,來克服因光纖損耗而引起的光孤子減弱。
2.4光交換技術
在傳統的光纖通信中,為解決長距離傳輸光纖的損耗和色散,需要在特定距離中繼站采用電子中繼器進行光-電轉換,電放大和電-光轉換。正是由于在光纖通信系統中加入了這些電子線路,極大限制了光纖通信優勢的充分發揮。而光交換技術正是針對這一問題發展而來。其是指對送來的光信號直接進行交換,不需要經過光-電-光的變換方式,并且還能在交換的過程中充分發揮光信號的高速,寬帶,并行處理,抗干擾能力強等突出優點。近些年,隨著光交換的新型結構和交換技術的逐漸成形,還有與IP技術融合的光標記交換,兼顧電路交換與分組交換的光突發交換,有在光域中實現的光子IP路由,基于分布式網管的軟交換及基于GMPLS的多粒光交換,智能光交換等等。
2.5全光網絡技術
為了使光網絡的信息量進一步增加,在采用光交換與選路的同時,進一步采用其他的光信息處理技術,如全光再生和全光波長轉換等,就可以實現全光網絡通信,即信息網在網絡中傳輸時,從源點到目的節點的過程中不需要再經過光-電-光轉換,始終以光的形式存在。它可以讓光信號處理過程完全擺脫對電處理的依賴,極大的提高網絡的性能。要構成這樣一個成熟可以運用實際的網絡體系涉及多種技術的綜合,不僅需要漫長的時間,還需要更多通信人的共同努力。
三、光纖通信的發展展望
毋庸置疑,光纖通信的出現改變了以往的通信格局,形成了以光纖通信為主,微波,衛星,電纜通信為輔的通信格局,而且它的地位也會在未來通信領域中得到進一步提升。目前,它的應用領域已有長途網進入局域網并進一步向接入網延伸,全光網絡的研究與應用得到了人們普遍的重視,智能光網的概念也被提出,同時人們也在想將光通信引入到宇宙空間站中。新的技術還處于研究,發展階段,其距實用化商用化還有很長一段路要走,但它對人類生活的進一步改變的力量卻不可估量。
參考文獻
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[2] Royblake著,張晉峰譯.現代通信系統.電子工業出版社,2003.8
篇9
關鍵字:光纖通信;傳輸技術;應用;發展
引言
信息化時代的到來,促使光纖通信傳輸技術獲得了較快發展。隨著人們通信量的增加,人們對通信傳輸技術的要求越來越高,因此大力發展光纖通信技術是通信領域的必然趨勢。相信在不久的將來,光纖通信傳輸技術會登上更高的臺階,更好的為人們提供傳輸服務。
1、現代光纖通信傳輸技術的主要特點
1.1頻帶相當寬與通信容量大
光纖和傳統傳輸電纜相比,其傳輸帶相對較寬。按照有關通信知識得知,在單波長的光纖通信系統中,其終端設備的電子瓶頸效應的產生難以發揮出頻帶寬卓越的技術性能,因此目前的光纖通信傳輸過程中,通常應用輔助設備增加通信傳輸容量。
1.2損耗低,能夠實現遠距離的傳輸
光纖主要由石英絕緣材料構成,其在傳輸過程中的損耗相對較低,研究表明,其損耗會低于20分貝/公里。因此光纖通信傳輸技術非常適合應用在遠距離的傳輸中。另外,為了降低光纖通信傳輸的成本,可以適當減少中繼站的數目。
1.3保密性好,無串音干擾
光纖通信傳輸過程中,光纖能夠將光信號控制在內部,避免光信號被竊取,進而保證信息的私密性。另外,光纖內含環繞的絕緣層,該絕緣層能夠很好的吸收泄露信號,保證多條光纖同時工作時,各條光纖互不影響,確保光纖通信傳輸過程中不會受到串音的干擾。
1.4抗干擾能力強
光纖通信材料屬于絕緣體材的范疇,基本上不會出現損壞的現象,具備良好的絕緣性。在實際的應用過程當中,其受外界電流影響非常小,同時也不會受到電離層電流的制約,對電磁的“免疫力”比較理想。因此,光纖通信傳輸能夠實現高壓線路的平行架設,在軍事、電信等行業應用廣泛。
2、光纖通信傳輸技術的應用現狀
2.1光纖到戶接入技術
光纖用戶接入技術是信息順利進去各家各戶的重要保障。目前,我國在寬帶領域的研究逐漸深入,為了更好的滿足用戶需求,通信傳輸技術一定要具備主干傳輸網絡,同時要具備光纖用戶接入技術。大部分業內人士均認為,信息接入網是信息高速公路發展的“臨門一腳”,在肯定了光纖到戶接人技術的重要性的同時,也指出了信息通信領域的瓶頸所在。
2.2波分復用技術
波分復用技術又稱WDM,其主要利用單模光纖低損耗的優勢,實現增加寬帶資源的作用。光纖通信傳輸過程中,可以根據不同傳輸信道光波的頻率和波長來實現信息傳輸,從而分解低損耗窗口,并利用光波傳輸信息,波分復用器的作用是聚集并傳輸所有光波信息,并且在信息接收端需要利用波分復用器區分光波信號。在光波信號傳輸和區分過程中,不同波長和不同頻率的光波信號均可以實現相對獨立,即可以進行同一根光纖傳輸不同的光波信號,具有復用傳輸的作用。目前,我國對波分復用技術的研究逐漸深入,波分復用技術的應用也越來越廣泛。
2.3單纖雙向傳輸技術
應用單纖傳輸技術,全部的信號均在一根光纖當中完成傳輸。根據現代光纖傳輸理論可得知,光纖傳輸的容量是不存在上限的,但是目前,由于傳輸設備不夠先進,導致光纖傳輸容量仍然處于較低的水平。隨著我國對單纖雙向傳輸技術的重視不斷加大,單纖雙向傳輸技術在單纖光收發器、無源光網絡等光纖末端接入設備中獲得了廣泛應用。
2.4光傳輸與交換技術融合
光傳輸與交換技術融合,能夠實現數據和信號利用光纖進行傳輸,其具有不需要光纖轉換的特性。光傳輸組交換技術的融合,不僅能實現線路的靈活轉換,還能夠提高信息數據的傳輸速率。光傳輸與交換技術融合可以利用光復交叉連接器,進行雙向信號的傳輸,繼而進行光路傳輸通道的數據信息傳輸。
3、現代光纖通信技術的發展趨勢
3.1波分復用系統
目前,波分復用技術已經應用在光纖通信傳輸中,但是其應用還存在一定的問題,波分復用系統是其未來的發展趨勢。波分復用技術的特點主要是擁有超大容量與超長距離傳輸,因此在應用過程中能夠大幅度使系統的傳輸量得到有效提高。該項技術會在將來的跨海光傳輸系統當中得到很好的應用,其具有很好的發展前景。另外,采用光時分復用技術能夠提高單信道的傳輸速率,進而提高傳輸容量,光時分復用技術的單信道最高速率能夠達到640Gbit/s,光時分復用技術是光纖傳輸技術的重要發展趨勢。
3.2集成光器件
光器件集成化是全面提高光纖傳輸技術應用水平的重要方式,也是實現其余發展趨勢的前提。在互聯網技術高速發展的背景之下,現有的ADSL接入寬帶已經難以滿足實際的信息傳輸需求了,實現光器件的集成化,可顯著改善光器件的工作性能,進而提高其傳輸信息的速度,推動光纖通信傳輸技術的發展進步。集成光器件的主要方向是采用成熟的工藝,在硅襯底之上制作光學器件,其中主要包括光纖禍合器、導波等重要無源器件的制作,一塊硅芯片能夠實現所有光學器件的集成處理。
3.3向超大容量WDM系統發展
目前波分復用技術的發展非??焖?,其應用領域也非常廣泛,因此光纖通信技術向超大容量WDM系統發展,具有非常明顯的優勢。光時復分技術與WDM可以通過增加傳輸信道提高傳輸容量,且同時提高傳輸速率。光纖通信技術應用波分復用系統可以增大容量、節約光纖成本、實現透明高度生存性的光聯網發展。
3.4智能化光網絡
智能化光網絡是光纖通信傳輸技術的研究重點。在此之前,我國光纖通信的重點是傳輸。然而隨著計算機技術的快速發展,它在網絡通信中表現出卓越的作用,計算機技術的應用,促使網絡通信技術不斷進步。目前,在光網絡技術發展過程中,計算機智能化技術的應用與日俱增,例如在信息自動發現技術與自動連接控制技術中的應用。
3.5全光網絡
全光網絡社會是光纖通信傳輸技術的最終目標。全光網絡即網絡信號在交換和傳輸過程中都以光的形式存在,只有在進、出網絡時,才會發生電光或者光電裝換。目前,我國部分光網絡系統雖然在各個節點之間基本上實現了全光化,但是其網絡結點的位置采用的依舊是電器件,而非光器件,這對光纖通信干線的總容量造成了較大的限制。因此,未來的光纖通信技術必須要實現全光網絡。創建完善的光網絡層,光網絡層的核心技術為光轉換技術與WDM技術兩項,同時將電光瓶頸盡數消除,這是創建全光網的關鍵。另外,目前我國對光器件的研究日益成熟,市場上已經能夠批量生產和應用源光器件和非源光器件,華為、光迅、中興等電子科技產業代表了我國光器件生產的最高水平。
總結
總而言之,光纖通信技術是時代的產物,也是為滿足人們通信質量要求的必然選擇。因此,相關部門應掌握光纖通信傳輸技術的現狀,將波分復用技術、光纖到戶接入技術、單纖雙向傳輸技術應用到人們的生活中,為人們的生活提供便利,同時,還要關注光纖通信傳輸的發展趨勢,不斷研究集成光器件、超大容量WDM系統、智能化光網絡、全光網絡等光纖通信傳輸新技術,促使光纖通信傳輸技術為社會做出更大的貢獻。
參考文獻
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1.1光纖通信光纖通信,是以光纖作為傳輸介質,以光波為載波來傳輸信息,實現信號的傳遞,是一中新型的通信技術。
1.2光纖通信系統光纖通信系統是利用光纖傳遞信號的系統,由光發送器、通信光纖、光接收器三部分構成的。首先在發送端通過激光調制器把電信號變成光信號,使光的強度隨著電信號幅度的變化而變化,然后將調制好的光信號送到光纖上傳輸,接收端的光檢測器將光信號從光纖中檢測出來,通過解調器將其還原成電信號,從而得到原始信息。
1.3光纖通信的特點光纖通信是利用光進行信息傳遞的典型應用,它有著傳統通信技術無可比擬的有點。光纖的原材料是石英玻璃,屬于絕緣體,不會受到電磁干擾,因此損耗低,適合長途傳輸;頻帶寬,通信容量大,傳輸速率快;不受串音干擾,無法竊聽光纖中傳遞的信息,保密性強。
2光纖通信的現狀和主要應用
2.1光纖通信的技術現狀光纖通信可以分為雙纖雙向通信和單纖雙向通信,前者是指通信信息可以在兩根光線中同時傳輸,后者則需要信息經過調頻后才能在一根光纖內傳輸,??梢姡瑔卫w雙向傳輸比較節省成本,因此在我國得到了廣泛應用。
2.2光纖在各領域的應用
2.2.1光纖在傳感器方面的應用光纖不僅可以對光信號進行傳輸,還可以傳輸圖像。因此,光纖可以與其他元器件結合,對流量、溫度、濕度、位置、光照等參數進行測量,發揮傳感器的作用。
2.2.2光纖在醫學中的應用光纖可以對圖像進行傳輸,可以通過光導纖維導入患者的腦部、心臟或者胃部窺視發病區域,從而進行疾病的治療,也可以進行激光手術等,因此,光纖在醫療行業也得到了廣泛應用。
2.2.3光纖在通信技術中的應用利用光纖作為傳輸介質,用光信號作為載波的通信即為光纖通信。目前,在我國,很多行業都使用光纖作為傳輸媒介,比如海底通信、國際通信等。光纖通信正在逐步從光纖到路向光纖到樓、光纖到戶、光纖到桌面的技術發展。光纖正在逐步地取代銅線、銅纜,成為通信傳輸的主導,現狀已進入“光進銅退”的時代。
2.2.4光纖在網絡電視中的應用上世紀90年來至今,光纖通信在電信傳輸干線、廣播電視、網絡電視方面得到了廣泛應用,大大促進了有線電視網絡的快速發展。
3光纖通信的發展趨勢與展望
3.1FTTH接入技術隨著社會發展,高清數字電視,即HDTV將會是未來電視業務的主流,要實現這種目標,就需要依靠FTTH,也就是光纖到戶技術。光纖到戶是一種全透明、全光纖接入網絡,適用于引進新業務,對帶寬大小、傳輸模式、波長等因素沒有什么限制,且安裝在用戶家中方便,易于及時維護、更新、升級??梢哉f,高清數字電視是光纖到戶技術的主要推動力,要實現高清數字電視的愿景,就必須依靠FTTH技術啊。FTTH建成后,還將進一步促進三網融合技術的發展,即寬帶上網接入、有線電視接入和傳統固定電話接入。
3.2全光網絡傳統的光網絡在結接點利用的還是電子器件,這在一定程度上影響了通信干線傳輸量的提高,因此研究如何用光節點替代電節點是提高傳輸容量的關鍵。節點之間的全光化,使信息能夠始終以光信號進行傳輸,無需中間的電光和光電轉換,也不用再安比特進行處理,直接根據波長來決定路由,大大提高的傳輸速率。與傳統的通信網絡相比,全光網絡透明、開放、可靠性高、易擴展、帶寬大、誤碼率低、結構簡單、組網靈活,在將來的通信中會得到廣泛應用。當然,全光網絡并不是獨立于其他網絡的,需要與異步傳輸網(ATM)、互聯網、移動網等相融合使用。雖然全光網目前還處于起步階段,但它能消除電光瓶頸,這是未來的發展趨勢,也是通信技術發展的理想。
4小結