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1、 毕业设计论文设计题目：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： 目录引言2一、光纤通信中应用的新技术31.1光弧子通信31.2相干光通信41.3光复用技术41.4光交换技术61.5全光通信网71.6光纤接入技术8二、新技术的比较92.1光弧子通信的优缺点及技术的难点和发展前景92.2相干光通信的优缺点及技术的难点和发展前景102.3光复用技术的优缺点及技术的难点和发展前景112.4光交换技术的优缺点及技术的难点和发展前景122.5全光通信网的优缺点及技术的难点和发展前景132.6光纤接入技术的优缺点及技术的难点和发展前景14三、结语
2、15参考文献15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。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；
3、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1.1光弧子通信1844年，苏格兰海军工程师约翰斯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
4、，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
5、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。
6、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 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，提高了接收选择性。通过引入相干调制技术，充分利用了无线电波的频率和相位信息，大大地改善了无线电通信系统的性能。类似地，在光通信中利用相干调制和外差检测技术，也可改善光通信的性能，这就是相干光通信。在相干光通信中主要利用了相干调制和外差检测技术，
7、所谓相干调制，就是利用要传输的信号来改变光载波的频率、相位和振幅(而不像强度检测那样只是改变光的强度)，这就需要光信号有确定的频率和相位(而不像自然光那样没有确定的频率和相位)，即应是相干光。激光就是一种相干光。所谓外差检测，就是利用一束本机振荡产生的激光与输入的信号光在光混频器中进行混频，得到与信号光的频率、相位和振幅按相同规律变化的中频信号。由于相干光通信具有灵敏度高、选择性好的优点，可以用来做成大容量、长距离的干线网。在光纤有线电视系统中，如果采用相干光通信技术，可以建成光纤到户的系统。由于选择性的提高，可以传输多得多的频道；由于接收机灵敏度的提高，使带动的用户数大大增加；采用可调谐本振
8、接收机，用户可以方便地随时选择信道。相干光通信技术，目前还只是试验阶段，随着光通信技术、微电子技术和计算机技术的飞速发展，在不远的将来，相干光通信技术将在实际通信中发挥巨大的作用。1.3光复用技术 在SDH传输网中，多路信号的复用是对电信号进行时分复用。在全光通信网中则需要直接对光信号复用，以光信号的复用，可以用和码分复用。光时波长上，把时间分割成若干个时隙，然后个光网络单元在每帧内只能在指定的时隙向上行信道发送信号，在满足定时和同步的条件下，光交换网络可以从各个时隙中分别接收到各光网络单元的信号而不混淆。在光时分复用系统中，与信号有关的所有电子设备均工作在基带比特速率下，因而不存在电子瓶颈问
9、题。在发送侧，各光网络单元从光交换网络到光网络单元的下行信号中提取发送定时，由模式锁定激光器产生一定宽度的连续光脉冲，并提供时分复用所必需的低占空比的脉冲流，通过铌酸锂光调制器对输人数据进行取样编码，形成n路载有信息的光脉冲，各路光脉冲分别经可变光延时线调整至合适的位置，即调整到规定的时隙，之后在3dB光纤方向耦合器中复用成一路光脉冲信号，经放大送人光纤中传输。在接收端，首先实现全光解复用，即利用光纤分路器取出部分光功率，送入定时提取锁相环提取时钟同步信号，并用此信号激励可调谐模式锁定激光器产生光控脉冲，去控制全光解复用器，实现光时分解复用，从而获得n路光脉冲信号，然后送入时分光交换网络中进行
10、交换。采用光时分复用技术提高了传输速率，大大提高了系统容量，同时还可和其它复用方式结合，如和WDM相结合，利用多个光载波来实现时分多路光脉冲信号的传送，还可成倍地提高系统容量。波分复用(WDM)是将波长间隔为数十nm的多个光源独立进行调制，让其在同一条光纤中传输，可使光纤中传输的信息容量增加几倍至几十倍。光的波分复用按传输方向可分为单向波分复用和双向波分复用。但现在一般不采用双向波分复用系统，而分别用两根光纤传输正向和反向光信号。在单向波分复用系统中，发送端有N个发出不同波长光的激光器，把它们分别进行调制后，利用光的复用器合起来，耦合到一根光纤中传输。在接收端再利用解复用器把这N束波长不同的光
11、载波分开，分别送至相应的光检测器得出各自的信息。采用WDM技术不仅可以扩大通信容量，还可以为通信带来巨大的经济效益，因而近几年对这方面的研究方兴未艾。随着技术的进步，波分复用的间隔越来越小，可以容纳更多的光载波。波长间隔小于10nm的波分复用称为密集波分复用(或频分复用)。码分复用(OCDMA)是一种扩频通信，其中不同用户的数字信号先要对每个用户特有的相互正交的码序列进行模2加，再调制到光信号上。在接收端，只有用用户特有的正交码才能恢复原来的数字信号，其他支路的信号只表现为本底噪声，不会形成干扰。光的码分复用集合了码分复用和光纤传输的优点，具有保密性强的特点。这是因为不知道用户特有的正交码不可
12、能恢复原有的信号；即使知道用户的正交码，也必须非常靠近网络才能解码，给窃听者造成极大的困难。由于码分复用让所有用户共享整个信道，而不是分时占用，用户可有随时异步接入，非常方便。1.4 光交换技术 在全光通信网中，直接对光信号进行透明交换，不需经过光电和电光转换，克服了光电转换器件响应速度慢的问题，大大提高了交换速率和吞吐量。光交换有空分、时分和波分三种方式。空分光交换是在不同光纤中传输的光信号之间进行的交换，它可以通过22等基本空间光开关的不同组合来实现。 时分光交换把输入端某一时间位置的光信号转到另一时间位置。一般由空间光开关和光纤延时线组成。波分光交换是把波分复用中一个波长的光变成另一波长
13、的光。采用上述三种光交换的基本方式，可以灵活组成多种复合光交换。例如空分+时分、空分+波分、空分+时分+波分等。密集波分复用技术的进步使得一根光纤上能够承载上百个波长信道，输带宽最高记录已经达到了比特级。同时，现有的大部分情况是光纤在传输部分带宽几乎无限200Tb/s，窗口200nm。相反，在交换部分，仅仅只有几个Gb/s，这是因为电子的本征特性制约了它在交换部分的处理能力和交换速度。所以，许多研究机构致力于研究和开发光交换光路由技术，试图在光子层面上完成网络交换工作，消除电子瓶颈的影响。当全光交换系统成为现实，就足够可以满足飞速增长的带宽和处理速度需求，同时能减少多达的网络成本，具有诱人的市
14、场前景。光信号处理可以是线路级的、分组级的或比特级的。WDM光传输网属于线路级的光信号处理，类似于现存的电路交换网，是粗粒度的信道分割；光时分复用OTDM 是比特级的光信号处理，由于对光器件的工作速度要求很高，尽管国内外的研究人员做了很大努力，但离实用还有相当的距离；光分组交换网属于分组级的光信号处理，和OTDM相比对光器件工作速度的要求大大降低，与WDM相比能更加灵活、有效地提高带宽利用率。随着交换和路由技术在处理速度和容量方面的巨大进步，OPS技术已经在一些领域取得了重大进展。光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成三种类型，即空分（SD）、时分（TD）和波分/频分（
15、WD/FD）光交换，以及由这些交换组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中，异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式。日本开发了两种空分光交换系统多媒体交换系统和模块光互连器。两种系统均采用88二氧化硅光开关。多媒体光交换系统支持G4传真、10Mpbs局域网和400Mpbs的高清晰度电视。光时分交换技术开发进展很快，交换速率几乎每年提高一倍。1996年推出了世界上第一台采用光纤延迟线和44铌酸锂光开关的32Mpbs时分复用交换系统。光波分交换能充分利用光路的宽带特性，不需要高速率交换
16、，技术上较易实现。1997年采用高速MI（Michelson Interferometer）波长转换器的20Gbps波分复用光交换系统问世。1.5 全光通信网 近几年，因特网的用户数量和网上信息量急剧增长，原来的传输网络已不能满足要求，人们不得不积极开发新型的互联网络，这就是全光网络。全光网络以光纤为物理介质，采用光波分复用设备、光放大器、光交换机、光路由器等光设备组成。全光网络利用光节点来代替电节点，信号的复用、传输、交换、存储和业务调度都在光域内进行，避免了光电信号的反复转换，既提高了信号的质量，又克服了光电转换器件响应速度慢的瓶颈，加快了信号的传输速率。在全光网络中，有IP Over O
17、ptical、IP Over WDM等多种形式接入，无需经过ATM、SDH传输网络。在用户端，需要有电路层、电通道层、电复用段层等对用户信息进行处理、复用、适配和传送，提供IP多协议封装、分组定界、差错控制，提供QoS保证，需要物理层提供光信号的传输通路外，还需要光层进行进一步的光复用。而在光网络的中间节点，则只需要光层和物理层。用户端和光网络节点的光层负责提供光信号的传输通道，它又可分为光信道层、光复用段层、光传输段层等。通信网从目前的光电混合网向全光网过渡，还有很长的路要走，这其中的主要原因是光信息处理技术尚不成熟，如光缓存、光逻辑等都还在实验室研究阶段。与波长路由技术紧密相关的波长变换技
18、术距实用化也还有一定的距离，但这些领域的研究工作在不断的取得突破。各种类型的全光实验网也在小范围内运行，它预示着通信网向第三代的全光网过渡并不是遥不可及的事情。1.6 光纤接入技术随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络(PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。现阶段，无源光网络P(ON)技术是实现FTTx的主流技术。典型
19、的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以ODN-OrgnizationDevelopment Network(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。FTTH
20、(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多
21、点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。二、新技术的比较2.1光弧子通信的优缺点及技术的难点和发展前景全光式光孤子通信，是新一代超长距离、超高码速的光纤通信系统，更被公认为是光纤通信中最有发展前途、最具开拓性的前沿课题。光孤子通信和线性光纤通信比较有一系列显著的优点：传输容量比最好的线性通信系统大1个2个数量级；可以进行全光中继。由于孤子脉冲的特殊性质使中继过程简化为一个绝热放大过
22、程，大大简化了中继设备，高效、简便、经济。光孤子通信和线性光纤通信比，无论在技术上还是在经济都具有明显的优势，光孤子通信在高保真度、长距离传输方面，优于光强度调制/直接检测方式和相干光通信。 正因为光孤子通信技术的这些优点和潜在发展前景，国际国内这几年都在大力研究开发这一技术。迄今为止的研究已为实现超高速、超长距离无中继光孤子通信系统奠定了理论的、技术的和物质的基础：孤子脉冲的不变性决定了无需中继；光纤放大器，特别是用激光二极管泵浦的掺铒光纤放大器补偿了损耗；光孤子碰撞分离后的稳定性为设计波分复用提供了方便；采用预加重技术，且用色散位移光纤传输，掺铒光纤集总信号放大，这样便在低增益的情况下减弱
23、了ASE的影响，扩大了中继距离；导频滤波器有效地减小了超长距离内噪声引起的孤子时间抖动；本征值通信的新概念使孤子通信从只利用基本孤子拓宽到利用高阶孤子，从而可增加每个脉冲所载的信息量光孤子技术未来的前景是：在传输速度方面采用超长距离的高速通信，时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率1020Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大传输距离方面采用重定时，整形，再生技术和减少ASE，光学滤波使传输距离提高到100000公里以上；在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信在技术上仍存在“如何延长放大间距、减少放大器数量”等一些亟待解决的问
24、题，但目前已取得的突破性进展使我们相信，光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系统中，有着光明的发展前景。目前，光孤子通信处于实验开发阶段，日、美、英等国已经进入了一些超大容量，超长距离的传输阶段试验。2.2相干光通信的优缺点及技术的难点和发展前景从1988开始，在世界上已进行了许多相干光传输的现场试验，但其却迟迟没有商用，一是因为相干光通信技术难度高，如要求LD的谱线宽度很LD的频率稳定度高，本振的光波与所接受的光信号要保持偏振（光波的电场振动方向）匹配等等。解决偏振匹配的方法之一是加偏振控制器，使本振光波自动地与接收光波的偏振保持一致，但偏振控制器的自动控制是复杂
25、的；二是光放大器和光波分复用技术的出现也在一定程度上抑制了其发展。因此相干光通信的接收灵敏度高这一优势便不太明显了，但是从长远看相干光通信还是具有应用优势的：（1）灵敏度高，中继距离长相干光通信的一个最主要的优点是相干检测能改善接收机的灵敏度。在相同的条件下，相干接收机比普通接收机提高灵敏度约20dB，可以达到接近散粒噪声极限的高性能，因此也增加了光信号的无中继传输距离。（2）选择性好，通信容量大相干光通信的另一个主要优点是可以提高接收机的选择性。在直接探测中, 接收波段较大，为抑制噪声的干扰，探测器前通常需要放置窄带滤光片，但其频带仍然很宽。在相干外差探测中，探测的是信号光和本振光的混频光，
26、因此只有在中频频带内的噪声才可以进入系统，而其它噪声均被带宽较窄的微波中频放大器滤除。可见，外差探测有良好的滤波性能，这在星间光通信的应用中会发挥重大作用。此外，由于相干探测优良的波长选择性，相干接收机可以使频分复用系统的频率间隔大大缩小，即密集波分复用（DWDM），取代传统光复用技术的大频率间隔，具有以频分复用实现更高传输速率的潜在优势。 （3）具有多种调制方式在传统光通信系统中，只能使用强度调制方式对光进行调制。而在相干光通信中，除了可以对光进行幅度调制外，还可以使用PSK、DPSK、QAM等多种调制格式，利于灵活的工程应用，虽然这样增加了系统的复杂性，但是相对于传统光接收机只响应光功率的
27、变化，相干探测可探测出光的振幅、频率、位相、偏振态携带的所有信息，因此相干探测是一种全息探测技术，这是传统光通信技术不具备的。相干光通信的出现，为光纤通信实现大容易、高速率、长距离传输开辟了一条新的途径。2.3光复用技术的优缺点及技术的难点和发展前景光复用技术有如下的特点：（1）充分利用光纤的巨大带宽资源光纤具有巨大的带宽资源(低损耗波段)，WDM技术使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍甚至几百倍， 从而增加光纤的传输容量，降低成本，具有很大的应用价值和经济价值。（2）同时传输多种不同类型的信号由于WDM技术使用的各波长的信道相互独立，因而可以传输特性和速率完全不同的信号，完成各种
28、电信业务信号的综合传输，如PDH信号和SDH信号，数字信号和模拟信号，多种业务(音频、视频、数据等)的混合传输等。（3）节省线路投资采用WDM技术可使N个波长复用起来在单根光纤中传输，也可实现单根光纤双向传输，在长途大容量传输时可以节约大量光纤。另外，对已建成的光纤通信系统扩容方便，只要原系统的功率余量较大，就可进一步增容而不必对原系统作大的改动。（4）降低器件的超高速要求随着传输速率的不断提高，许多光电器件的响应速度已明显不足，使用WDM技术可降低对一些器件在性能上的极高要求，同时又可实现大容量传输。采用波分复用技术可以大大提高光纤的传输容量：在市话中继线上采用波分复用技术，可以在不设新的光
29、缆条件下，增加原有线路的容量，这样，既可以节省大量投资，又缓解地下管道的拥挤局面。要实现波分复用，一是要研究出具有足够传输宽带的光纤，二是要研制出相应的光合波器和分波器，实现光的分路的方法较多，关键是所用光合波/分波器的插入损耗要小（光合波器与分波器均为无源器件），这是波分复用技术的研究重点之一。另外一个研究重点是如何提高波分复用度，已实验（或实用）成功的波分复用系统，国内2.5G系统已达32个波分，10G系统8波道复用也已试验成功。国际上，美国实验成功的最高波道数已达到1022个。WDM技术具有明显的技术优势，对于一个幅员辽阔的发展中国家来说，推广应用WDM技术显得尤为重要。而全光网络是未来
30、信息传送网的发展方向，它可以直接对光信号进行处理，不仅大大简化了网络结构，降低了成本，而且极大地提高了网络的稳定性与可靠性。如果说20世纪的通信是电网络的时代，那么21世纪的信息传输将会是全新的光网络时代。2.4光交换技术的优缺点及技术的难点和发展前景光交换技术有如下的特点：（1）具有极宽的带宽采用光交换技术，使得相同的光器件能应用于不同的比特速率系统之中，即具有比特速率的透明性。以一个电子交换单元为例，其最大业务吞吐量为1Gbit/s，经并联复用也只能提高几倍，而一个光开关就可能将业务吞吐量提高数百倍，可以满足大容量交换节点的需要。（2）速度快由于电子电路的最高运行速度只能达到20Cbit/
31、s左右，因而有驱动的光开关，也会受到电子电路工作速度的影响，使其响应速度受到限制，然而采用光控的光开关的响应速度可达10-12s数量级，由此可见，借助光控器件，可实现超高速的全光交换网。（3）光交换与光传输相结合，促进全光通信网的发展 光交换与光传输的相结合，使得数据在源节点到目的节点的传输过程中，始终在光域内，避免了在所经过的各个节点上的光电、电光转换，因此可同时传输多种数据速率和多种数据格式，从而构成完全光化的网络，有利于高速大容量的信息通信 （4）降低了网络成本，提高网络可靠性由于采用了光交换技术，因而无须进行光电转换，当然也不会受到电磁干扰，便可以直接实现用户间的信息交换，这样省去了进
32、入交换系统前后的光电、电光转换装置，从而降低网络成本。另外，无论在模拟传输中还是在数字传输中都可以采用光交换技术，这样不但避免了宽带电交换系统功耗大、串扰严重等问题，也提高了自身的可靠程度当光交换技术走向成熟时的情景，光时分交换与光空分交换相结合将产生光程控交换设备；光波长交换与光空分交换相结合将产生光交叉连接设备、光上/下路复用设备等。通信骨干网将成为高速率、大容量、结构灵活的全光通信网，那时人们才真正实现了信息高速公路。2.5全光通信网的优缺点及技术的难点和发展前景全光通信网的特点：(1)光通信网络能够提供巨大的带宽。因为全光网对信号的交换都在光域内进行，可最大限度地利用光纤的传输容量。(
33、2) 全光通信网络具有传输透明性。因为采用光路交换，以波长来选择路由，因此对传输码率、数据格式以及调制方式具有透明性，即对信号形式无限制，允许采用不同的速率和协议。(3) 全光通信网比铜线或无线组成的网络具有更高的处理速度和更低的误码率。全光网具有良好的兼容性，它不仅可以与现有的通信网络兼容，而且还可以支持未来的宽带综合业务数据网以及网络的升级。(4) 全光通信网络具备可扩展性，新节点的加入并不会影响原来网络结构和原有各节点设备。(5) 全光通信网具备可重构性，可以根据通信容量的需求，动态地改变网络结构，可对光波长的连接进行恢复、建立、拆除等。(6) 全光通信网中采用了较多无源光器件，省去了庞
34、大的光/电/ 光转换的设备及工作，可大幅提升网络整体的交换速度，提高可靠性。基于WDM 的全光通信因其传输的透明性、可重构性、良好的扩展性以及巨大的带宽资源而具有强烈吸引力，但是它也存在很多问题：(1)目前在线的光放大主要是 EDFA，已经有了商用产品，但是其带宽是有限的，一般在 1530nm 和 1560nm 之间，大约30nm 左右。这就使得可用的波长资源受到了限制，而且EDFA 本身还存在着因增益不平坦和交叉饱和带来的级联受限问题, 将限制可容纳的波长数。（2）全光通信中光滤波器的级联也会导致传输限制。级联滤波器系统的总传输函数是所有光滤波器的传输函数之积，因此总的有效带宽将减小. 而且
35、滤波器之间，以及滤波器通带与信号波长之间，还有可能没有对准，这也会导致信号衰减。同时，网络的运行、管理和控制目前没有成熟的方案，这可能是未来全光通信发展中的最大的障碍。全光通信因具有处理高速率的光信号，实现超长距离、超大容量的无中继通信，提高网络效率等多种优点正受到世界各国的重视，随着通信业务需求的飞速增加，各种新技术的不断进步和完善，它必将成为未来通信发展的最终趋势。尽管还在一些方面存在着限制，但还是会向实用化的方向迈进。科学家认为，在 21 世纪初中期，全光通信将逐步走向实用化。2.6光纤接入技术的优缺点及技术的难点和发展前景光纤接入是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体，光纤接入可以分
36、为有源光接入和无源光接入。光纤用户网的主要技术是光波传输技术。光纤接入是一种理想的宽带接入方式，可以很好的解决宽带上网的问题，速度快、障碍率低、抗干扰性强。但是，出于出口带宽的限制，如果路线上的用户数量急增，会导致网络接入的速度陡降，局部掉线是经常碰到的问题。光纤接入的初期成本比较高，接入时用户需购买一对光/电转换设备(俗称光猫)，光纤铺设过程很耗时，而且一旦投资了成本就不可撤回。而且其资费较为昂贵。总结光纤技术的优点有：既有传输距离远、传输带宽高、安全保密性能好，系统性能可靠。其缺点也很显著如：尚未进行大规模商业应用，覆盖面不广，线路资源有限，价格较高光纤不受电磁干扰，保证了信号传输质量，用
37、光缆替换铜线电缆，可以解决城市地下通信管道拥挤的问题。随着光纤接入的性能不断提高，价格不断下降，光纤接入必将越来越受欢迎。对所有的宽带应用，光纤接入方式是非常具有发展前景的。三、结语光纤通信技术从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。参考文献1 苏静 浅谈通信系统光纤技术及其发展.中国期刊全文数据库.2010，08期.61632 辛化梅,李忠 论光纤通信技术的现状及发展J.山东师范大学学报(自然科学版) .2
38、003.(04).3 毛谦 我国光纤通信技术发展的现状和前景J.电信科学.2006.(8).4 牛忠霞 光纤通信郑州科技学院内部使用资料2010.5 马丽华 光纤通信系统北京邮电大学出版社2009-09.6 胡庆 光纤通信系统与网络（修订版）电子工业出版社2010-08.7 张明德 孙小菡 光纤通信原理与系统M.南京:东南大学出版社,20048 余重秀 光交换技术.人民邮电出版社.2008年09月 9 彭承柱，彭明宇。下一代网络及其新技术。广播电视信息。2004（1）：68-71.10 何淑贞，王晓梅。光通信技术的新飞跃。网络电信。2004:36-39.11 赵梓森。OFC2004光纤通信大会
39、摘要。技术发展。2004:1-6.12 黄伯恒。全光网络探索。中国有线电视。2004（17）：42-47黎明职业大学机电工程系毕业设计工作记录毕业设计课题：光纤通信现状及应用前景课题小组成员：姓名：课题负责内容：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。专业班级：指导老师：毕业设计进度每周计划表完成进度完成日期1阅读相关书籍，查找资料2011年12月10日2整理好资料，拟出论文的大纲和简稿2011年12月17日3修改并完善正文2011年12月
40、24日4最后完善论文和制作好ppt2011年12月30日56789101112131415备注： 毕业设计每周工作记录阅读相关书籍，查找资料日期：12月10日12月17日本周完成情况： 通过互联网、图书馆、报刊阅览室查询相关资料 遇到的问题：1、 本次论文完成的意义、特点、发展现状及发展前景解决方案：1、 通过在互联网、图书馆、电子阅览室查询相关资料，并做好相关资料的记录2、 找同学帮忙，并做好记录下周计划整理好资料，拟出论文的大纲和简稿导师意见：日期：毕业设计每周工作记录整理好资料，拟出论文的大纲和简稿日期：12月17日12月24日本周完成情况：接着上周的计划进行，进行资料的整理和资料的完善
41、，同时拟出大纲并写出简单的框架遇到的问题：1、 对光纤方面的知识还很欠缺2、 对于一些光纤的新技术还不是很了解解决方案：1、 多去找有关新技术的介绍2、 向庄老师多咨询一些最新的技术，最终顺利完成简稿。下周的计划根据前两周的查找和整理的资料，补充和完善内容。导师意见：日期：毕业设计每周工作记录修改并完善正文日期：日期：12月24日12月30日本周完成的情况： 通过本周的补充和完善论文，整体的论文已经出来了遇到的问题：1、经庄老师的修改，有格式的问题2、还有一些细节的问题做的不够完善解决方案：根据黎大毕业论文格式进行修改，收取了庄老师的建议进行补充及改进下周计划进行最后的修改和ppt的制作导师意
42、见：日期：毕业设计每周工作记录最后完善论文和制作好ppt日期：2012年1月6日2012年1月10日本周完成的情况：根据庄老师的提议，确定了本论文，并制作好了ppt遇到的问题：Ppt的主要内容不知道怎么确定。解决方案：询问的老师，并得到了解答导师意见：日期：黎明职业大学机电工程系毕业设计工作记录毕业设计课题：光纤通信新技术及其发展趋势课题小组成员： 姓名：课题负责内容：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。专业班级：指导老师：毕业设计进度
43、每周计划表完成进度完成日期1对题目进行思考、分析。然后开始收集资料。2011年12月10日2对资料进行整理，列出论文思路，初步完成论文。2011年12月17日3指导老师对论文提出的不足进行修改完善。2011年12月24日4通过指导老师的指导终于完成了论文和ppt的制作，为论文答辩做好准备。2011年12月30日56789101112131415备注： 毕业设计每周工作记录对题目进行思考、分析。然后开始收集资料日期：12月10日12月17日本周主要是对资料的收集首先是听老师分析题目，之后和小组成员赵顺军进行深一步的了解，为了充分的了解相关信息我们复习了所学的课本光纤通信，对相关技术进行了解透彻。
44、我们觉得应该先了解光纤通信的发展史，现有的先进技术及其优缺点，和技术的发展前景。然后从图书管借相关书籍，书刊阅读和从网络相关网站中收集相关资料。对相关的技术资料进行记录，并把一些新技术的优缺点及其发展趋势记录下来。最后我们进行讨论分析赛选出需要用到的技术，然后针对筛选出来的技术进行就一步的深入的了解，后的更多的与其技术相关的资料进行整理记录。导师意见：日期：毕业设计每周工作记录对资料进行整理，列出论文思路，初步完成论文。日期：12月17日12月24日本周主要形成初步论文 通过上周的收集筛选出来的新技术，然后对其进行整理，比较，整理出相对重要的新技术。 本周我们经过商量之后我们都有了各自的论文思
45、路，大体意思相同，侧重点不同，我侧重点是新技术及其发展趋势，而他是优缺点的比较，思路定下我们就按照各自的思路开始写论文。 按照思路把收集的资料排序了下，然后写成论文，只是写的过程中总是出现各样的问题，这些问题在老师的指导下，经过和成员的讨论都得了很好的解决，致死我们的论文初初步完成，上交老师审批。导师意见：日期：毕业设计每周工作记录指导老师对论文提出的不足进行修改完善。日期：12月24日12月30日本周主要完善论文的不足上周上交的论文经老师审查，首先是格式上的错误，又回到了我们的手中，对格式进行仔细修改，然后上交。上交后老师对我们的论文进行了阅读之后，发现了很多问题，主要问题是层次不清，内容条理不清，发回到手中我们按照老师的条理进行修改，对论文中的相关资料进行调整，然后进行从新的整理，把论文整理通顺上交老师审批。这次老师对我们的内容进行了详细的了解，首先是第一模块的内容不足，然后回来之后继续修改。就这样内容上修改了好几次之后，初步完善了论文。导师意见：日期：毕业设计每周工作记录通过指导老师的指导终于完成了论文和ppt的制作，为论文答辩做好准备日期：2012年1月6日2012年1月10日本周主要完成论文和ppt以及为论文答辩做准备通过上周老师的精心指导，我们认真的修改，论文终于通过了。