光纤通信的优缺点篇1
关键词：光纤通道；高频通道；继电保护
中图分类号：tm77文献标识码：a文章编号：1671-2064（2017）10-0149-01
1光w通道作为继电保护通道的优势
1.1高频通道的缺点
高频通道多采用的是架空线――大地耦合方式，包括阻波器、耦合电容器、结合滤波器等诸多元件，任一环节出问题都会影响高频保护正常运行。同时，高频通道信号衰耗随海拔升高缓慢增大，尤其在高海拔地区由于自然气候条件恶劣，寒冷期较长，容易导致被冰雪覆盖、昼夜温差大、风沙大，从而使通道衰耗再次增大。并且在线路正常运行时，高频通道无高频电流，高频通道上的设备有问题不容易发现，因此变电站值班员每天需要检查高频通道，这些因素都严重威胁电网的安全、稳定运行。
1.2光纤通道的优点
（1）光纤通道抗干扰能力强。光信号几乎不受如：海拔高度、温度、冰雪、风沙等外界自然环境影响，并可以有效的防止雷电、系统故障时产生的电磁方面的干扰；（2）光的频率高，频带宽，传输信息量大。这样，信息就在线路两端保护装置间进行更多的交换，从而加强继电保护动作的正确性和可靠性；（3）传输质量高，误码率低。继电保护对通道的要求极高，要求具备“透明度”，而光纤通道的这种优点则刚好能够满足继电保护对通道的要求。“透明度”即是指，由始发端保护装置发送到接收端保护装置的信息，经输送通道传输后，信息保持完全一致，而没有增减任何细节。
1.3采用光纤通道差动保护可以解决的问题
（1）保护与电压量无关，解决了与电压有关的相关问题，在tV断线时能正确反映故障；（2）系统震荡不误动，震荡中故障能灵敏地、有选择性地动作；（3）选择性好、灵敏度高；（4）有天然选相能力；（5）可用于同杆架设线路，解决了跨线故障选相问题；（6）可用于串补线路；（7）解决了高阻接地问题：高阻接地零序电压很低，解决了灵敏度、选相问题；
以上列举的光纤通道的优势，相对于继电保护常规高频通道比较，后者是无法突破的，在继电保护通道的类型选择上，尤其在高海拔地区继电保护通道选择上，光纤通道应是首选。
2光纤通道、继电保护配合方式
2.1专用光纤保护
光纤与纵联保护配合从而构成了专用光纤纵联保护。利用允许式，直接在光纤通道上输送允许信号和直跳信号。这样的输送方式，需要用到专用光纤接口并且使用单独的专用光芯。其优点就是避免它与其他装置包括通信专业的设备之间的联系，减少了两类信号的输送环节，增加了光纤通道使用的可靠性。同时，它也存在一些缺点，就是与复用光纤相比较，光芯的利用率显著降低，继电保护人员在维护通道设备时，没有明显优势。甚至，在进行带路操作时，需要进行本路保护与带路保护之间光芯的切换，操作起来非常不便，并且，光接头经过多次的拔插，容易造成损坏。
2.2复用光纤保护
光纤与纵联保护配合从而构成了复用光纤纵联保护。利用允许式，通过保护装置发出的允许信号和直跳信号，经音频接口传送到复用设备，再经复用设备传送，上光纤通道。其优点就是接线过程简单，方便运行维护。保证了长距离输送信号的数据可靠性。可以带路进行光信号-电信号间的转换，有利于工程的实施。而且提高了光芯的利用率。它也有缺点，即操作中间环节增加，并且带路切换设备一般在通信室，操作不便，不利于运行人员巡视检查，通信设备有问题时则会影响保护装置的运行。
3光纤保护的基本方式及其特点
3.1光纤电流差动保护
目前，光纤电流差动保护已经大量使用在电力系统的主变压器、线路和母线上，其具备的灵敏度高、能适应电力系统震荡、非全相运行、动作简单可靠快速等特点，是其他类型的保护形式所没有的。光纤电流差动保护，其具有可靠稳定的光纤传输通道，从而保证了其输送电流的相位、幅值能正确可靠的输送到对侧设备。目前光纤电流差动保护面对的主要问题就是如何确保时间同步及误码校验精度问题。现在光纤基本上采用64千比特每秒的数字通道，而电流差动保护通道中要同时传送电流的幅值和时间同步信号，致使通道资源紧张，而对数据的误码校验位又要求不能过长，因此影响了误码校验的精度。现在市场上有厂家推出了2兆比特每秒的数字接口的光纤电流差动保护，对解决误码校验精度问题有积极影响。
3.2光纤允许式及闭锁式纵联保护
与光纤电流纵差保护相比，光纤允许式及闭锁式纵联保护不受负荷电流、线路分布电容电流及两端ta特性是否一致的影响。如光纤网络能有效解决双重化的问题，光纤允许式及闭锁式纵联保护就将逐步代替高频保护，在超高压输电线路中得到广泛应用。
参考文献
[1]李瑞生.光纤电流差动保护与通道试验技术[m].中国电力出版社，2006.
光纤通信的优缺点篇2
关键词：光纤通信实际应用通信传输
1.现代光纤通信特点
（1）传输容量大。在现代光纤通信技术而言，其具有着极为重要的一个特点便是传输容量大，同时这也是最为明显的技术优势。该特点主要是由于光纤通信传输在展开信息数据传递过程中有着极宽的频带，从而可以很好的提高传输容量。该大容量传输就目前社会需求而言有着极为重要的作用，这是由于当前时期人们在生产生活过程中对于信息量的需求越来越多，因此对通信传输也就有着更高的要求。以前的传统通信技术已经无法达到大容量的信息输送要求。所以，使用光纤通信技术有着极为重要的促进意义，可以得到大范围的推广。
（2）抗干扰能力强。光纤通信技术在实际应用过程中，还具有一个较为显著地特点，那便是抗干扰能力强。具有较好的抗干扰能力可以更好地提高信息传输质量，同时防止信息准确性遭受到较大的影响。换句话说便是由于光纤通信所使用的光纤是一种绝缘材料，这就使得在实际应用过程中，对于自然界中存在的电力层变化、雷电天气以及黑子活动等均无法对其产生干扰。而以往对通信技术有着较大干扰的高压线、电气设备等依然不能对该技术有所影响。该特点可以保证我国对于信息传输稳定的要求，因此抗干扰能力较强的话将会促进该技术的快速发展。
（3）中继距离长。对于光纤通信技术而言，在其实际应用过程中，还有着一个重要的特点便是中继距离长，这也是较为突出的一个应用价值。中继距离长通常是说明在进行具体数据传输过程中，其损耗变相对而言也就较小，那么就一定会对传输中继距离进行有效的提高。根据相关的研究资料显示，光纤通信技术在应用过程中可以将每千米传输数据损耗降低至20dB以内，可以看出，光纤通信有着极为稳定与高效的传输性能。对于该特点而言，还可以在较大程度确保资金投入有着较好的控制，这也是该技术可以加以推广使用的主要原因。
（4）保密性好。在光纤通信中由于数据是采用光纤进行传输的，这就说明该项技术有着很好的保密性。前面提到了光纤通信有着很好的抗干扰能力，因此在进行相应的数据传输时，光纤通信技术因为有着技术优势，可以达到无串音干扰，导致进行光纤传输过程中对其中信息展开窃取有着极大的难度，可以有效地防止其中重要的信息遭受不法分子的攻击，从而对我国居民的信息安全有着极大的保障。因此，光纤通信技术拥有很好的保密性。
2.实际应用
（1）单纤双向通信。对于现代光纤通信在实际应用上而言，其最为重要的一个应用方向便是单纤双向通信。单纤双向通信便是说在数据传输过程中，可以利用一根光纤便可以实现传输，而不需要在对线路加以双向分离，同时还可以有效地保证通信传输过程中的准确性以及效率。单纤双向传输能够在很大程度上对传输成本加以减低，同时对通信传输建设过程中的投资也有着很好的降低。然而在进行单纤双向传输过程中仍然有着一定的不足，特别是在传输容量上存在着极大的缺陷。通过上文可以看出光纤通信有着很大的传输容量，然而单纤双向传输的确对其有着极大的弱化作用。所以该应用只是在部分设备的终端，对其进行大范围的应用还是有着较大的限制。但是，加强单纤双向传输方面的研究将是今后的一个重点内容，需要对其进行深入的探索与创新。
（2）光纤入户。在对光纤通信技术加以应用的过程中，用用的最为广泛的一种形式便是光纤入户，这对于我国广大居民的生产生活有着极大的帮助作用。众所周知，随着我国的经济水平的提升，居民的日常文化娱乐生活也在愈发的丰富多彩，而以往的宽带技术已经无法满足我国居民对于通信速度的要求，这就使得提升信息传输质量以及速度成为了今后技术发展的重中之重。以对上述问题，我国已经展开的光纤入户便是一种有着极多优势的解决办法。在运用光纤入户过程中，可以利用光纤技术所具有的优势来使数据传输质量以及速度得到有效的提升，在进行数据传输过程中，还可以有效的对光电器件进行节约。虽然该技术在运行过程中有着诸多的优势，然而却有着建设所需资金较大的缺陷，正是该缺点的限制，使得我过的光纤入户得到普及有着相当长的发展过程。
（3）骨干节点。在当前时期所进行的光纤技术主要实际应用在，有着一种较为显著地价值和作用的方面，那便是骨干节点方面的应用，其对我国的通信行业的发展有着极大的推动作用[5]。对于光纤通信技术而言，其在骨干节点中的主要应用可以通过对自身应用形式可以更好的完成光交换，可以有效地防止电缆使用过程中所具有的交换问题以及缺陷。应用该技术可以提高光纤传输技术所具有的通信效率，同时可以有效地减少有关能源的损耗。因此骨干节点是我国当前进行光纤通信是应用中较为成功的。
（4）电力通信。根据有关资料显示，在今后的电力通信主要的发展方向是内部需求，而降外部扩展作为对其的辅助。在电网通信的内部，不但对通信重要性加以重视，同时还要对建设以及运行成本加以降低。对于电网通信外部而言，不仅要对外界不利影响进行克服，同时还要对市场变革加以适应。这便需要电力通信逐渐提高自身的技术水平，同时还要对各项工作的沟通加以重视，这样才可以确保电力通信可以安全稳定地运行。基于管理能力以及技术水平得到提高，以往的通向网络将会从电话业务不断向数据业务方面转变，从而不断形成以多媒体业务为主的网络服务。在当前拥有较好发展的便是电力通信pLC，该技术是一项有着很好的宽带接入。在对其进行研发的过程中，能够有效的对电力设施加以利用，从而对电力通信有着较好的发展，从而为电信用户的接入方式有着更为合理与方便的办法。可以完成语音、数据、电力以及视频等功能，有着非常广阔的发展前景。
3.结语
综上所述，光纤通信作为近几年快速发展起来的一种新型通信技术，其已经成为社会信息交换主要的通信手段。随着科技不断创新与发展，不断对光纤通信进行容量扩充、增加传输速度等，这就要对其进行不断的开发。根据目前光纤通信中存在的问题，通过相关技术与研发人员的努力，不断对其加以完善。光纤通信已经成为今后重要的发展方向，已经在各个领域中得到应用。随着对信息传输要求不断提高，未来光纤通信技术将成为主要的通信技术，从而更好地服务广大的民众。
参考文献：
[1]张剑文.光纤通信技术在广播电视传输中的应用探讨[J].科技展望，2016，7（14）.
光纤通信的优缺点篇3
关键词：光纤，光交换，FttH，多模光纤，单模光纤
0.引言
光纤技术发展到现在，已经十分的成熟，应用也先当广泛，但是还是有很大的发展空间的。本文从它比较有前景的光交换技术以及FttH两个大的方面来分别论述一下他们的现状已经优缺点，最后再介绍一下光纤的种类和选择光纤的方法。
1.光交换是未来发展的趋势
光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换是全光网络的关键技术之一。在现代通信网中，全光网是未来宽带通信网的发展方向。全光网可以克服电子交换在容量上的瓶颈限制；可以大量节省建网成本；可以大大提高网络的灵活性和可靠性。光交换技术也可以分为光路交换和分组交换。由于技术上的原因，目前还主要是开发光路交换，但今后发展方向将是分组光交换。
光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓aSon-自动交换光网络。
目前市场上看到的光交换，多数是基于光电和光机械的。而基于热学、液晶、声学、微光机电技术等光交换机将逐步被研发出来。其中微光机电技术（memS）是目前最有前途的一项技术。光交换为ip骨干网的光子化提供了一个非常有竞争力的方案。一方面，通过光交换可以使现有的ip骨干网的协议层次扁平化，更加充分的利用DwDm技术的带宽潜力；另外一方面，由于光交换网对突发包的数据是完全透明的，不经过任何的光电转化，从而使光突发交换机能够真正的实现所谓的t比特级光路由器，彻底消除由于现在的电子瓶颈而导致的带宽扩展困难。此外，光交换的QoS支持特征也符合下一代internet的要求。因此，光交换网络很有希望取代当前基于atm/SDH架构和电子路由器的ip骨干网，成为下一代光子化的internet骨干网。
2.光纤到家庭(FttH)的发展
FttH(FibertotheHome)，顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说，FttH是指将光网络单元(onU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FttD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。FttH的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装。
FttH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FttH所需要的光纤是现有已敷光纤的2～3倍。论文参考网。过去由于FttH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FttH还未能大力发展,只有少量的试验。近年来,由于光电子元器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;另外宽带内容日趋丰富,都加速了FttH的实用化进程。
FttH的优势主要是有5点：第一，它是无源网络，从局端到用户，中间基本上可以做到无源；第二，它的带宽是比较宽的，长距离正好符合运营商的大规模运用方式；第三，因为它是在光纤上承载的业务，所以并没有什么问题；第四，由于它的带宽比较宽，支持的协议比较灵活；第五，随着技术的发展，包括点对点、1.25G和FttH的方式都制定了比较完善的功能。
发达国家对FttH的看法不完全相同:美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FttH改造网络。日本ntt发展FttH最早,早在1997年日本ntt公司就开始发展FttH，2000年后由于成本降低而使用户数量大增；美国在2002年前后的12月中FttH的安装数量增加了200%以上。
FttH[遇到的挑战:现在广泛采用的aDSL技术尚有一定优势。与FttH相比:①价格低廉②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前影视节目及文件的传输aDSL既可满足需求。这些原因使得FttH目前大量推广受制约。
设备成本过高造成投资效益低是阻碍FttH发展关键因素。目前FttH的设备价格还非常高昂，往往一线售价近1000美元，但在日本和美国等发达国家仍然得到了较好的发展，其原因之一就是其电信运营商可以向用户收取较高的服务费。据了解，在日本电信运营商向FttH用户每月收取5000—6000日元服务费，折合人民币约400—500元，在美国FttH用户每户每月服务费也约为80—100美元，电信运营商的FttH网络一般2—3年可以收回投资，这种投资效益显然是不错的。但在中国情况则完全不同。在国内不少城市，由于激烈的市场竞争，aDSL和基于5类线的Lan宽带接入月使用费已降到50元人民币以下，个别使用费较高的地区，如深圳，月使用费也只有100元人民币。基于这种宽带接入服务的资费水平根本无法支撑FttH网络建设和运营，投资回收周期长达10年，这样的投资效益显然不可能唤起电信运营商的投资兴趣。可见，宽带接入市场需要的是低成本的FttH，惟有低成本的FttH才会有应用和发展的机会，而且也一定会有发展的机会。
光纤本身也有缺点，如质地较脆，机械强度低就是它的致命弱点。稍不注意，就会折断于光缆外皮当中。而且光纤的接续比较困难，施工人员要有比较好的切断、连接、分路和耦合技术。
FttH的解决方案:目前，FttH接入技术主要有两大类：基于无源光网络（passiveopticalnetwork—pon）接入技术的epon和Gpon，基于小区有源交换接入（activeopticalnetwork——aon）的Fiberp2p技术。
p2p方案一一优点:各用户独立传输互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点，用以减少用户直接到局的光纤和管道数量。
pon方案——优点:无源网络维护简单，原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用价格昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受pon分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不仅要网络扩容,还需要更换pon和更换用户模块来解决。
pon有多种,一般有如下几种:(1)apon:即atm-pon,适合atm交换网络。(2)Bpon:即宽带的pon。(3)opon:采用通用帧处理的oFp-pon。(4)epon:采用以太网技术的pon,0epon是千兆毕以太网的pon。(5)wDm-pon:采用波分复用来区分用户的pon,由于用户与波长有关,使维护不便,在FttH中很少采用。
近来,由于无线接入技术的迅速发展，可用作wLan的ieee802.11g协议,传输带宽可达54mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。论文参考网。如果采用无线接入wLan作用户的数据传输,对于一般用户其上行数据量不大,ieeeS02.11g是可以满足的。而FttH主要解决HDtV宽带视频的大数据下行传输,在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FttH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用pon方式就特别简单,因为此pon无上行数据,不需要测距的电子模块,使得成本大大降低,维护也十分简单。如果所属pon的用户群体被无线城域网wimaX(1eee802.16)覆盖,那么就不需要再建设专用的wLan。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户附近的光纤网来支撑,与FttH基本相当。FttH+无线接入是未来网络的发展趋势。
3.光纤的正确选择和使用
下面谈谈光纤的正确选择和使用方法。光纤大类上可分为多模光纤和单模光纤。
多模光纤是指可以传输多个光传导模的光纤。在光纤通信初期，就是使用的就是多模光纤(G.651光纤)，其工作波长在850nm或1300nm，衰减常数分别为<4dB/km和<3dB/km，色散系数分别为<120ps/(nm.km)和<6ps/(nm.km)。由于它的衰耗和色散大，故只能用于短距离通信。但它芯径大，对于接头和连接器的要求都不高，使用起来比单模光纤要方便，目前多用于局域网。
单模光纤是指只传输一个光传导模（基模）的光纤。其主要优点是衰减较小，传输距离长，传输容量大，在长途骨干网、城域网、接入网等场合均有广泛应用。单模光纤由于只能传输基模，它不存在模间时延差，具有比多模光纤大得多的带宽，单模光纤的带宽可达几十GHz以上。论文参考网。所以单模光纤特别适合用于长距离、大容量的通信系统。随着光纤制造技术和通信技术的不断发展，单模光纤的种类也在发展。常用的单模光纤有以下几种:G.652光纤，G.653光纤，G.655光纤。
选择光纤时应该注意以下三个参数:①最大无中继传输距离②波长的最大比特率③光纤的波长数。以上参数都必须考虑到光纤布设终期的要求。如果最大无中继传输距离在50～100km，建议选择G.652常规光纤，它价格低廉，适合短距离传输。如果距离更长，但只需要单波长在10Gbit/s以上，则可选用G.653色散位移光纤。如果不但距离长，而且需要多波长承载10Gbit/s或更高速率，那么最佳选择则是G.655光纤。
由此可以总结出以下光纤选择原则:1.距离短应选择G.652常规光纤,采用较多纤芯所增加的投资不大。2.长距离光缆因为传输距离长，必须采用高速率和多波长的波分复用技术，G.655色散位移光纤是最为理想的选择。
4.结束语
光纤通信技术现已作为一种重要的现代信息传输技术之一，在现在的信息社会背景下得到了普遍意义上的应用，在全球通信领域及相关行业在全球处于非常低迷的状态时，光纤通信技术仍得到了一些发展。依照我国现行的通信技术领域的发展模式，光纤通信技术的应用必会代替一切其他的信息传送方式，而成为未来通信领域发展的主流技术，带领人类进入全光时代!
参考文献
[1]徐公权,段鲲,廖光裕等译.光纤通信技术[m].北京:机械工业出版社,2002.
[2]杨淑雯.全光光纤通信网[m].科学出版社,2004
[3]孙学康,张金菊.光纤通信技术[m].北京:人民邮电出版社,2004.
[4]陈才和.光纤通信[m].北京:电子工业出版社,2004.
光纤通信的优缺点篇4
[关键词]光纤通讯技术；电力系统；应用；研究
中图分类号：tn929.11文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）09-0103-01
在电力系统中应用光纤通信技术，就可以实现系统的高效、安全和稳定运行。而且，随着光纤通信技术的不断进步，能够促进电信通信行业的快速发展。
一、光纤通讯技术的简介
光纤通讯技术是光导纤维通讯技术的简称，就是利用光导纤维传输信号、实现信息传递的一种通信方式。光纤由纤芯、包层和涂层组成，内芯非常细，包层对纤芯起保护作用，涂层的作用就是增加光纤的韧性，达到保护光纤的目的。光纤通讯传输的介质是光纤，在电力信息传输过程中，系统中所采用的光纤不是单独的一根，而是由许多单根光纤组合在一起，完成信息的传递任务。
二、光纤通讯技术用于电力系统的主要优点
相对于其他材料和技术，光纤用于电力系统的通信有明显的技术优势：
（一）通信容量大。相对于电缆或铜线，光纤有较大的传输带宽，光纤通信的容量要比微波通信大几十倍，光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。具有采用光纤通讯技术可以实现每一路信号都由特定的波长进行传送，大大提升了传输的准确性。
（二）光纤直径纤细，质地柔软。光纤的芯径极细，由多芯光纤组成的光缆直径小，采用这种光纤作为传输信道，占用空间小，解决了地下传输管道难于铺设的问题，节约了施工成本。而且，光纤重量轻，柔韧性好。
（三）原材料资源车富。用于生产光纤的原材料资源比较丰富，生产成本低，而且光纤具有温度稳定性好、寿命长等特点，因此，成为各个行业、各个系统广泛应用的优质材料。
三、光纤通讯技术的实现程序
（一）发射信号。就是使用特定波长的激光器并采用密集波分复用技术发射信号的过程。在这个过程中，要求有足够大的带宽，能够保证光源输出波长的相对稳定，从而避免了浪费，降低了运行成本：
（二）合波。在信号传输之前，使用波分复用器对信号进行结合，这一过程主要包括输入波导过程、耦合波导过程、阵列波导过程以及最后的输出波导过程。
（三）放大信号。就是应用专用设备对信号进行放大，通过放大的信号，便于传输，便于接收，有利于整个光纤传输系统灵活、高效和稳定运行。
（四）分离有效信号。就是按照有效原则，对原来合成一组的光信号进行精确分离的过程。经过分离后的信号，分别与相对应的耦合器进行耦合。
四、光纤通信技术在电力系统中的应用。
（一）电力特种光缆种类如下：
通过电力系统所独有的线路杆塔资源架设的电力特种通信光缆称为电力特种光缆。电力特种光缆分为以下几类：opGw、aDSS、opaC、oppC、maSS、Gwwop、aDL。
二、光纤接续端面的要求
（1）光纤接头端面的处理标准
（2）光纤的端头对准要求
（3）端面及环境清洁
（4）接续前的端面制备
端面制备应平整、无毛刺、无缺损
（三）光纤与特种光纤通信
（1）光纤通讯技术的优势分析。与其它通讯技术相比，光纤通讯技术具有
非常明显的优势，具体体现在如下几个方面（1）通信容量大。（2）损耗率较低。
（3）超强的抗干扰能力。（4）安全性高。
aDSS较为显显的特点之一是能够适用于特殊拉力环境以及跨越河流，山谷和雷电密集区的架空敷设，同时其还具备优良的光纤传输性能。能够与高压电力线同杆架设.并且传输信号不会受到强电场环境的任何干扰。aDSS成为电力通信最有效的传输方式之一。
（2）opGw。opGw是光光复合地线的英文简写形式.其也被称之为光纤。架空地线：简单来说就是在架空地线当中含有光0pGw为显著的特点是可靠
性较高，且不需要进行维护，唯一的缺点是造价过高。
（四）光纤的接续
光纤接续方法可分为粘接法、机械压接法和熔接法，这三种接续方法的比
较参见表所示。
（5）光纤复合地线。这种光纤单元具有地线的作用
这种光纤单元具有地线的作用，可以防止输电线路发生雷击现象.使用起来安全可靠。能够利用地线中的光纤传输信息，在使用过程中不需要特别的维护，比较适用旧电路的改造和新线路的建设。
（一）新型光纤的使用性能如下：①非零色散光纤，它是一种经过改进的色散位移光纤，综合了标准光纤和色散位移光纤最好的传输特性，是新一代光纤通信系统的最佳传输介质。②无水吸收峰光纤。这两种光纤都能实现低损耗，低色散传输，传输容量能够实现几百倍、几千倍甚至上万倍的增长，可以带来巨大的经济效益。
光复用技术。光复用技术是光纤通信技术应用中最活跃的一个领域，它的技术应用和技术进步极大地推动了光纤通信事业的发展。为进一步提高光纤的利用率，人们采用了各种光的复用方法，其中最重要的是波分复用、频分复用和码分复用技术。
（三）光联网的应用与发展。光联网有效改善了传统联网中存在的不足和弊端，不仅实现了超大容量的光网络，增加了网络的范围和节点数，而且还增强了网络的透明度，使不同系统、不同信号得到了有效的连接，网络的灵活性大大增强。另一万面，光联网还实现了网络的快速恢复。
（四）光孤子通信。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离、无畸变的通信，在零误码的情况下完成信息传递。光孤子是一种特殊的超短光脉冲，非线性效应和群速度色散相应平衡，即使经过长距离传输后，波形和速度都能够保持不变，认为是最有发展前途的传输方式之一。
五、光纤设备的维护与人员要求
（一）光纤设备的维护。（1）集中维护。在电力系统当中的光纤通讯设备一般采用的都是集中维护方式，为此，可以设置维护中心，并将维护人员以及所需的仪器仪表全都集中在一个主站之内，而对于设备较少的站则可以不设日常维护人员，这样不但能够提高维护工作效率，而且还能节约人员。
（二）对维护人员的要求。维护人员应当做好安全和清洁工作，在处理光接口信号时，严禁将发送器的尾纤端面正对双眼，并且还应做好尾纤端面以及连接器的清洁工作，其次，应做好防静电工作，在进行机盘操作时，必须佩戴专用的防静电手腕，同时要确保接地良好，当需要更换机盘时，也应当佩戴防静电手腕。
再次，应不断提高操作技能，一方面要熟练掌握维护设备的基本操作，并了解组网拓扑，业务分配以及时隙配置等情况，另一方面要傲好设备的日常巡视检查工作，最大限度地确保通讯设备安全，稳定，可靠运行。
结束语
随着科学技术水平的不断提高，光纤通讯技术获得了长足的进步，其在电力系统中的应用大幅度提高了系统运行的安全性，可靠性和稳定性，在未来一段时期，应当加大对光纤通讯技术各方面的研究力度，尤其是在电力系统中的应用研究。充分发挥出光纤通讯技术的优势，进一步提升电力系统的运行水平，降低成本，提高效益，应引起电力行业领导的高度重视。
参考文献
光纤通信的优缺点篇5
【关键词】光纤通信；继电保护；应用分析
在电力系统中可以把电力等级分为许多种，而在我国，220kV及以上的输电线路还是最为主要的电力传输通道。传输容量大、电压等级高是这些通道的主要特点。但是在传输过程中一旦发生事故就会对整个电力系统造成严重的损害，最后影响到整个电力系统的安全和稳定运行，危及人民的生命财产安全。因此，通常的做法是采用继电保护装置来快速切除高压电力线路中发生的各种故障。由于继电保护在整个电力系统中所起的重大作用，所以一般是采用具有传输容量大、可靠性高等光纤通道来作为继电保护装置保护信号的物理传输通道，所以继电保护中光纤通信技术的应用尤为必要。
1继电保护中光纤通信技术应用的优势分析
当前，我国电力的巨大需求使得电力企业必须不断采用新技术来提高电力系统的效率，尤其是对于电力系统中起到重要作用的继电保护而言，新技术的运用能够提高其效率和安全性，在实际的继电保护中，已经广泛的运用了光纤通信技术，这主要是因为把光纤通信技术应用在继电保护中具有信息传输量大、抗干扰性强、传输质量高等方面的主要优点，具体如下。
1.1信息传输量大
对于远距离通信传输而言，运用的主要技术就是光纤通信技术，这得益于光纤通信技术传输频带宽、信息传输量大的主要优点。在电力系统中，普遍使用的载波频率一般较低，远远不能满足日益增长的电力需求，而光纤所使用的载波频率至少是普通使用的载波频率的一百倍。因此，在继电保护中广泛使用光纤通信技术一方面能够满足日益增长的电力需求对继电保护的更高要求，另一方面还能对继电保护的可靠性和精确性起到一个很高的提升作用。
1.2抗干扰性能强
为了保证高压设备或者是运输线路在光纤线路中不会产生感应磁场干扰，主要是使用绝缘性能好的石英作为光纤所使用的基本材料。在继电保护中应用光纤能够对不必要的干扰进行很好的避免，这是光纤通信技术的一大优点。此外，光纤还具有适应性强、环保性能优良、轻便、尺寸小等诸多优点。电网运行状况的良好与否对光纤纵联保护通道的影响不大。随着电力用户对于电力系统越来越高的稳定性需求以及不断提高的系统电压等级，光纤通信技术因其诸多优点而得到了广泛的应用，并且在使用之后取得了一系列良好的成效。
1.3传输质量高
在光纤通信技术中，其不可忽视的优点就是保密性能良好、信号干扰性小、光纤传输质量高，而电力系统对继电保护速动性的基本要求正好是需要光纤通信技术这些特点。原因是如果继电保护系统通过发信端口把相关信息发出以后，相关信息会通过光纤传输通道传输到继电保护系统中的相关接口端，光纤通信传输技术能够保证发行端口与接收端口的信息一致，这样就保障了线路传输的正常、稳定和准确。
2光纤通信技术在继电保护中的应用分析
2.1继电保护与光纤通道之间的通信方式分析
光纤通道与继电保护之间的通信方式主要有专用光纤通信方式和复用光纤通信方式两种，每一种通信方式都有其特点和适用情形，在使用过程中应该根据实际情况来进行方式的选择。具体如下。（1）专用光纤通信方式专用通信方式只传输继电保护信息，而不传输其他信息，这主要是因为专用通信方式是专门为继电保护而进行建立的专用光纤通道。专用通信方式的通信距离一般在100km之内，这主要受到了光及发出和接收距离等各方面因素的影响和制约所致。专用通道方式是光缆的纤芯经过融纤后，由光缆终端箱直接接入到继电保护设备的接口，整个接入过程中没有中间环节和其它设备的介入。因此其主要优点就是传输可靠性高、传输方式简单、便于管理。所以，专用光纤通信方式是当前用于短距离网线继电保护的重要方式，对于重要线路的保护方面作用重大。（2）复用光纤通信方式复用光纤保护主要是由纵联保护中各个光纤进行配合组成。继电保护装置在允许方式之下会发出允许信号与直跳信号，接下来经过音频接口信号就会传输到相关的复用设备之中，然后传输到光纤通道之中。接线简单是这种传输方式的一个较大优点，对于电路系统的维护和运行有着重要的促进作用。但缺点就是因为众多的中间传输环节而给检查和巡视带来了极大的不变。复用光纤通信方式在长距离线路保护中应用的比较广泛。
2.2光纤通信技术在继电保护中的应用分析
由于光纤通道拥有诸多优点在电力系统继电保护中的应用极为广泛，在当前应用的220kV以上的系统之中，由于光纤信息传输的容量大和频带宽的特点，传统的高频差动保护已经逐渐被光纤差动保护所取代。此外，目前，所应用的差动保护是以SDH同步数字原理的时分为基础是由于光纤网络传输的性能稳定和适应能力强的特点。但是这种保护方式不能适用于电网高速扩容的情况时及复杂的拓扑结构，为了避免此种缺陷，增强信道的传输容量，一种新的波分复用技术在研究和应用过程中都取得了良好的发展，其主要优势就是信道的利用率高，在长距离传输时能够大幅度降低传输成本，同时对于电力网路的建设成本也能起到极大的节省作用，增强了信息传输的稳定性和可靠性。光纤通信技术运用被广泛的应用在电力系统的继电保护中。
3光纤通信技术在继电保护中的应用过程中的问题分析
光纤通信技术在继电保护中的应用过程中的问题主要体现在施工工艺、光纤保护管理界面的划分等相关方面，具体如下。
3.1施工工艺问题
因为高压线路保护的主要方式是光纤保护，所以，通道安全性能会对整个电力系统的稳定及安全性能产生很大的影响。不过，光纤传输需要比较复杂的连接环节，因而在具体的施工过程中，对施工的质量要求也相对较高，并且施工工艺比较复杂。大多数施工过程中，由于保护装置在使用前调试不当存在一定的缺陷，导致保护装置出现错误，继而影响到整个网路的稳定性和安全性。
3.2光纤保护管理界面的划分问题
因为通信技术与继电保护之间的联系越来越紧密，继电保护专业和通信专业的管理界面划分已经变得越来越模糊，这就要求从事继电保护施工的人员具有更高的知识水平和更为专业的技术能力。所以，仅仅只从制度方面考虑，会严重影响光纤的稳定性和安全性。通信专业和继电保护专业界面的分界线应当处于通信机房内的光纤配线架上。保护装置及配线架以上的尾纤，需要继电保护专业人员定期进行维修，因此，继电保护专业人员应当具备光纤校验技术及光纤维护技能。
3.3其它方面的问题
另外，随着社会的发展和科技的进步，可变路径或自愈环网的光纤通道也越来越多，在光纤通道中继电保护、安全自动装置的应用也出现了很多新的问题，例如光纤通道中的通道倒换虽然提高了光纤通道可靠性，但是也使在单纤中断时导致通道双向路由不一致，致使收、发信息不一致等一系列问题的出现，继而导致发生区内故障时保护装置反应不灵敏，区外故障引起误动等问题。
4结语
在电力系统的继电保护中，光纤通信技术已经得到了广泛的运用。但是在实际的应用过程中仍然存在一定的问题需要解决，因此为了更好的保障电力系统及继电保护的稳定和安全运行，对于电力电力工作者而言，应该认真分析光纤通信技术应用在继电保护中可能存在的问题，并针对这些问题提出和研究相应的解决办法，不断保障光纤通信技术在机继电保护中所起的重要作用。
参考文献
[1]，卫星，郭利军，张巧霞，陈哲，李永照.智能变电站继电保护运维防误技术研究及应用[J].电力系统保护与控制，2017（19）：1~6.
光纤通信的优缺点篇6
【关键词】测温系统；温度校正；波长偏移计算
0引言
生产生活中温度检测已经被普遍的使用，而且根据不同的探测原理制成的产品也屡见不鲜，然而随着科学技术的不断迅猛发展，对温度检测的要求也与日俱增[1]。在有机化学反应控制、精密部件合成、高效炸药熔铸等过程中，对于实时高精度温度检测和控制、连续多点位具有着重要的意义，因此掀起了高稳定性、多点式、高精度测温系统的研究热潮。
当前，常见的测温技术主要有：热电偶测温计、压力型测温仪、光纤布拉格光栅温度检测系统、数字测温仪、光纤测温系统和热电阻测温器[2]。热电偶测温计的优点有响应速度快、测量温度范围大、制造成本低，但是有易受到电磁干扰的影响、精度低且易老化的缺点；压力型测温仪抗电磁干扰的能力强、体积小，但是其明显受到外力的影响、而且响应速度慢；光纤布拉格光栅温度检测系统有成本低、制作简单、抗电磁干扰的能力强的优点，而有稳定性较差、精度中等的缺点；数字测温仪具有体积小、稳定性高等优点，但其的制造成本高、以及易受到电磁干扰影响，并且不适合用于液体环境的温度测试；光纤测温系统抗电磁干扰能力强、稳定性好、精度高，但其制作工艺复杂而且成本高；响应速度快、稳定性好、精度高；是热电阻测温器的优点，但是其有抗振能力差、热惯性大的缺点。
总而言之，从适用范围和测量精度来观察，基本满足以上要求的测温系统是光纤布拉格测温系统，但是它仍还需要进行改善和优化，让它的温度响应稳定性差的缺点可以得到改善，进而使其的温度变化量和波长偏移量之间的函数关系更加的稳定，而且系统的测量精度也可以大大提高[3]。对现有的光纤布拉格光栅温度检测系统进行优化改进是本文的主要研究内容，从而实现降低非线性误差、提高测温精度和系统稳定性的目的。
1整体结构设计
针对传统的光纤布拉格光栅测温网络，经过宽带光源输出的激光信号，再将激光回波信号从耦合器进入解调仪，然后解调仪采集的信号进入电脑，电脑完成一系列的数据处理，这样就完成了待测区域的温度检测。因为光纤探头分布的环境条件各不相同，而且位置也各不同，所以各个探头的温度差异、受力情况都不同，因此测试过程中的系统稳定性较低，最突出的是在外力作用不平衡时，在各点位置的所得的实质参数不均匀，从而使测试温度出现了误差。为了解决上面的问题，进而提出了差分校正处理的方法，是将两组的光纤传感网络同步使用，然后再进行差分处理，因此这样可以约掉相同干扰项产生的温度误差。
把原本独立的光纤布拉格光栅测温模块的根本上添加了一系列的校正用的测温模块，从而形成了差分校正的光纤布拉格光栅测温网络系统。具体的操作过程如下：是将光纤分路器和宽带光源相连接，可以将光信号分为同等能量的两部分，并且分别进入光纤a和光纤B。光纤a和光纤B分别和它对应的光纤耦合器连接，从而组成两组探测光纤和回波光纤。两组探测光纤分别和解调仪的两个输入端相连，最后完成被测区域同点位的温度测试，通过将两根光纤并列引入被测区域。因为在光纤a中的光纤探头的光栅间隔为Da，其回波中心波长是a，然而在光纤B中的光纤探头的光栅间隔为DB，其回波中心波长是B。因为两组测试数据的光栅间隔不同，所以它的波长偏移量也不大相径庭，但是由于两个测试的位置一样，所以它收到环境的干扰条件（包括温度瞬变、外力作用等）相同。换而言之不同的回波波长偏移量是由相同环境和同一组光源组成的，所以，在这种情况作为的前提条件下，可以对两组的回波数据进行差分校正补偿，进而由该点位环境干扰造成的温度误差被极大的降低了，而且提升了系统的准确性和稳定性。
2理论分析及测试结果
在差分校正的光纤布拉格光栅测温网络系统中，需要将光纤a和光纤B对应的测温偏移函数解出，再完成数据差分运算，才能实现对已有温度数据进行校正。根据波导理论可知，回波中心波长是=2n（d），可得两组光纤的回波中心波长偏移为a=Ktat和B=KtBt。其中，Kt1、Kt2分别表示光纤a和的光纤B的光纤光栅温度响应系数，t表示温度变化值。
经解调仪输出的回波光得到其光谱分布函数，包括光纤a的回波中心波长及其偏移效果和光纤B的回波中心波长及其偏移效果。实验数据可以看出两组回波数据的光谱分布形态基本相同。但光纤a和光纤B检测得到的中心波长不一致，分别是1529.352nm和1530.237nm。虽然同为一个点位，但是由于光栅间隔的不同，所以具有不同的测试效果，但由于环境的影响一致，因此其光谱测试偏移量的程度是一致的。所以，该点位上的测度测试偏移误差量可以根据差分校正算法获取，来作为修正测温网络的参考数据。
通过对测试数据的分析，在温度与回波中心波长产生的偏移量之间大概产生40pm的偏移，温度变化了1.0℃。传统型测温系统测试的数据和标准值靠近，平均误差为1.87%，然而采用了差分校正数据处理的温度测试的平均误差为0.47%。证明了采用差分校正方法后，对温度检测的准确性提高起到了作用。而且，当某些局部存在不均衡外力作用时，测量数据的稳定性被差分校正型光纤布拉格光栅测温网络系统较好地保持，同时验证了系统的可行性和它的优势。
3结论
通过设计采用差分校正的光纤布拉格光栅测温网络系统，来克服传统光纤布拉格光栅测温网络抗干扰能力弱的缺点。局部环境造成的误差被系统通过传统光纤光栅和校正光纤光栅探头的差分处理从而消除掉了。实验采用温度控制箱来改变，是将环境温度每1.0℃的改变，从20.0℃80.0℃的范围内变化。由实验结果可知，大约每1.0℃的温度变化，温度和回波中心波长产生的偏移量之间将会产生40pm的偏移。差分校正型测温系统的温度检测误差明显优于传统方法，因为该方法具有更高的系统稳定性，而且受局部环境的影响更小。
【参考文献】
[1]刘智超，杨进华，王高.FBG测温系统的光谱校正算法的研究[J].光谱学与光谱分析，2014，34（7）：1793-1795.
光纤通信的优缺点篇7
关键词广播电视；微波传输；光纤传输；卫星传输；维护
中图分类号G2文献标识码a文章编号1674-6708（2016）160-0070-02
目前，广播电视信号的主要传输方式包括光纤、微波、卫星和互联网等4种传输方式。由于这四传输方式有各自的优缺点，采用了许多精密的高科技技术设备，系统非常复杂，所以在传播信号的时候需要注意，并做好传输系统的维护工作。
1光纤技术在广播电视信号传输中的应用与维护
1.1光纤传输系统
光纤传输系统主要由光发射机、光纤光缆和光接收机3部分组成，光发射机一般由调制器、光源以及驱动器组成，实现对信号源光波的调制，将光信号耦合进光纤中传输，主要负责电光信号的转换。光接收机主要由光放大器与光检测器组成，主要负责光电转换。把以光纤为载体传输的信号进行转换，把光信号转换为电信号，再经过放大电路对微弱的电信号进行放大，然后传送到用户端。
1.2光纤通信应用技术
光纤通信应用技术主要包括复用技术和光纤接入技术。复用技术是指光波复用、光信号复用和副载波复用，光波复用经常用于复用波分和空分，光信号复用一般用来复用时分和频分，副载波复用是把要传输的信号调制成一个射频波，再用射频波来发生光源。光纤接入技术是指光纤到楼或者到户等。
1.3光纤通信的维护措施
光纤通信比微信通信和微波传输的通信容量大，不易受大气的干扰，具有抗电磁干扰能力，绝缘性能好，重量比较轻，占空较小，一般不会串话，保密性很强，是广播电视最为有力的传输方式。但是，光纤通信存在强度低、质地脆、切断熔接技术与耦合复杂、市政建设时容易挖断和光纤弯曲的半径不能过小等缺点，因此，需要提高光纤的质地与机械强度，遵循高内聚与低耦合的原则。
2微波传输在广播电视信号传输中的应用与维护
2.1微波通信技术
微波通信直接以微波作为介质进行的通信，当下使用的微波通信技术主要为数字微波技术，在广播电视信号的传输中具有传输能力强、传输容量大、传输可靠性强的特点。数字微波传输网络系统主要包括发信设备和接收设备。发信设备分为直接调制式发信机和中频调制式发信机，接收设备由数字微波的收信设备和解调设备组成。目前，微波通信主要是靠Qam技术和自适应时域均衡技术来传输信号，可以降低多径传输效应导致的正交干扰、多径衰落和码间干扰。
2.2微波传输的维护措施
微博传输技术有许多优点，也存在不少的缺点，其优点是不需要固体介质就能够进行直线通信，规划频率，传输质量好，信号稳定可靠，抵抗自然灾害的能力很强。但是，该技术在电波波束方向不能受到阻挡，容易受到地球曲面的影响和空间传输的损耗，所以，要在每隔几十千米的位置建立中继站，方能延伸电波。而且，微波电路建设工程要在无线电管理部门的严格管理之下进行，不能在同一微波电路上使用相同的频率。
3卫星传输技术在广播电视信号传输中的应用
3.1卫星传输在广播电视信号传输中发挥的作用
卫星在广播电视信号传输中发挥着重要作用，卫星传输信息逐步向数字化方向发展。我国在卫星传输和有线传输方面均采用DVB标准，DVB是一套有关数字电视广播系统诸多要素的统一标准。该系统可以灵活传送mpeG-2标准的视频、音频和其它数据，提供广播节目的信息数据。
3.2卫星传输应用技术
数字压缩技术是卫星传输方式经常使用的一种技术，该技术简称为数字技术。与此同时，卫星传输也会使用数字编码压缩技术和多路复用技术，这两种技术可以将信号传输到上行站。
3.3卫星传输的维护措施
卫星传输的优点是电波传输比较稳定，成本比较低，但是，卫星传输存在星蚀、日凌中断和雨衰现象，节目信号在这种现象的影响下会受到严重干扰，所以，要将卫星链路建设在大气层以上的宇宙空间，建立多条卫星路径，这样才可以保证卫星传输不受星蚀和雨催等自然现象的影响，维持卫星传输的远距离传播。
4互联网传输方式的应用和维护
4.1互联网传输方式的应用技术
随着网络时代的到来，互联网传输方式日益普及，逐渐成为最常见的传输方式。互联网传输主要使用的是软件技术、宽带技术与ip技术。
4.2互联网传输的维护措施
互联网传输可以存储并传输海量信息，不受时间与空间的限制，但是，技术设备的要求很高，成本比较高，而且，保密性比较差，容易受到病毒攻击。因此，需要提高技术含量，降低成本，加强保密功能，做好信息数据的备份工作，包括操作系统备份、服务器配置参数备份和其他应用软件备份等。另外，互联网传输离不开电脑主机的辅助，因此，要做好主机的维护工作，在维修电脑的时候要切断电源，拔掉主机的所有外接线，检查所有零件是否完好无损，用柔软的刷子轻轻擦除主机内部的灰尘，然后用吸尘器再次进行清除，才能将所有的灰尘清理干净。清洁完毕以后，应该检查主机的内部零件组成是否有松动现象，如果有就要立即修复，然后再给电脑通电并开机，检查电脑是否可以正常运行，使用的电脑的时候要注意保持散热系统的畅通以维持计算机的适当温度。维护鼠标的时候需要先断开与主机的连接，再用柔软干净的棉布蘸有少量酒精擦拭鼠标。
5结论
在广播电视信号传输中，主要使用的传输方式包括光纤传输、微波传输、卫星传输和互联网传输等。光纤传输的强度比较低、切断熔接技术与耦合复杂、市政建设时容易被挖断；微波则会随着距离增大而损耗增加、信号容易受高楼与山体阻挡；卫星传输存在星蚀、日凌中断和雨衰现象；互联网传输的保密性比较差，容易受到病毒攻击。因此，需要提高光纤的质地与机械强度，遵循高内聚与低耦合的原则；将卫星链路建设在大气层以上的宇宙空间，建立多条卫星路径；提高网络技术含量，降低成本，加强保密功能，做好主机的维护工作，这样才可以提高广播电视信号的传播质量。
参考文献
[1]饶东.当前广播电视传输新技术的应用思考[J].西部广播电视，2015（3）：179-180.
[2]林健鸣.浅谈广播电视中无线传输技术[J].科协论坛（下半月），2013（2）：92-93.
光纤通信的优缺点篇8
关键词：光纤通讯技术；优势；分类
所谓的光导纤维通信是指通过利用光导纤维的方式，发射出信息数据传输信号，是一种常见的通讯方式，我们一般将其称之为光纤通讯，这种光纤通信方式不仅能够快速的将信息数据传输给接收端，还能充分保证信息数据的安全稳定性，对于通讯行业的生存和发展有着重要的影响。然而，我国目前光纤通讯技术中仍旧存在很多的不足和问题，使得光纤通讯技术无法得到进一步提升。那么，本文就以光纤通讯技术为重点研究内容，对光纤通信技术的特点进行详细分析，总结出一些自身的见解。
1.光纤通信技术
光纤通信技术是将光作为信息数据的承载者，以光纤的方式进行数据的传输。并且，在整个通讯系统中，光纤通讯系统中的光波频率大大超过了电波频率，这时，光缆的损耗程度将会逐渐降低，从而确保数据传输的连续性和实用性。通常情况下，由于光纤的组成大多是以玻璃材料为主，其本身具备较强的绝缘性能，可以对接地回路问题进行有效的控制，再加之光纤通信技术能够对数据进行严密的保护，从而避免了数据发生泄漏、被盗等情况。此外，光缆的直径很小，占地面积小，很适合在一些地下管道工程中应用。
2.光纤通信技术的优势
（1）频带极宽，通信容量大。
光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。
（2）损耗低，中继距离长。
目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。
（3）抗电磁干扰能力强。
由于光纤的原材料是一种绝缘性能较高的材料，有着很好的耐腐蚀能力，最为突出的一个特点就是光波导能够充分抵抗其他电磁波的干扰，不会轻易受到雷电或不确定因素的影响，更是对认为的电磁干扰有一定的免疫力，形成非常牢固安全的光缆，这对于通讯系统的正常运行起到了重要的作用，在我国军事领域中，光纤通信技术同样受到了广泛的应用。
（4）无串音干扰，保密性好。
电波在进行实际的传输过程中，由于受到其他因素的干扰，常常导致电磁波发生泄漏，使得每一个传输管道受到影响，很容易使数据在传输过程中被窃听，造成非常严重的后果。但是，光纤通讯技术的出现，能够彻底解决这一问题，这是因为光波导结构能够及时将光信号控制在合理范围内，其发生泄漏的射线会被光纤包皮迅速吸收，这样就会有效防止了光波的泄漏，从而避免了其他传输管道出现串扰的现象，再加之光缆是处于光纤的外部，无法再对光线中的数据进行窃听，起到了严密的保护作用。
3.光纤通信技术的分类
3.1光纤光缆技术。
光纤技术的进步可以从两个方而来说明：一是通信系统所用的光纤；二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm（第一窗口）、1310nm（第二窗口）以及1550nm（第三窗口）。近几年相继开发出第四窗口（L波段）、第五窗口（全波光纤）以及s波段窗日。其别重要是无水峰的全波窗日。这些窗日开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。
3.2光有源器件。
我国对于光有源器件的研发给予了高度的重视与支持，也取得了非常好的成绩，但是，随着社会体制的不断变革，越来越多新技术的出现，以往传统的光有源器件已经无法在满足于现代光纤通信技术的要求，这无疑会对光有源器件的活动范围产生一定的影响。再加之超晶格结构材料与量子阱器件的完美结合，形成了一种新型的光有源器件，相关制造工艺也逐渐完善，得到了通讯行业的广泛应用。
3.3光无源器件。
光无源器件与光有源器件同样是不可缺少的。由于光纤接入网及全光网络的发展，导致光无源器件的发展空前地热门。常规的常用器件已达到一定的产业规模，品种和性能也得到了极大的扩展和改善。所谓光无源器件就是指光能量消耗型器件、其种类繁多、功能各异。早期的几种光无源器件已商品化，其中，光纤活动连接器无论在品种和产量方面都已有相当大的规模，不仅满足国内需要，而且有少量出口。
3.4光复用技术。
光复用技术种类很多，其中最为重要的是波分复用技术和光时分复用技术。光复用技术是当今光纤通信技术中最为活跃的一个领域，它的技术进步极大地推动光纤通信事业的发展，给传输技术带来了革命性的变革。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长，研究水平是1022个波长，近期的潜在水平为几千个波长，理论极限约为15000个波长。
3.5光放大技术。
光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果，它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义，光放大器就是放大光信号。在此之前，传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换，即o/e/o变换。有了光放大器后就可白接室现光信号放大。
4.结束语
综上所述，我们大概对光纤通讯技术有了一个全面的掌握，在现代通讯系统中，光纤通讯技术是一种常用的通信方式，由于其具备高效率、低消耗、传输速度快的优点，受到了广大用户的青睐，不仅能够确保数据的传输质量，还可以有效防止数据在传输过程中受到破坏，造成用户的巨大损失，本文也具体论述了光纤通讯技术的优势以及分类，从中我们可以看出，光纤通讯技术已经成为必然的发展趋势，逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。因此，要不断加强和完善光纤通讯技术，逐步提高光纤通讯技术水平，促进光纤通讯技术长期稳定的发展。■
参考文献
光纤通信的优缺点篇9
关键词：光纤；传输系统；工业控制
1光纤概述
上世界六十年代，美国科学家发明世界第一台激光器，光纤第一次进入通信领域，随后对光纤进行不断的研究，进入了飞速发展阶段，主要优点包括：损耗低，指相对于电缆，同比程度下损耗比电缆小1亿倍，损耗率极小；频率宽，指在光谱上，光的频率覆盖面极广，比VHF频段高出一百多万倍；重量轻，指相对于其他传输介质，更小的体积可以传输更大的信息量；抗干扰能力强，指传光不导电，不受电磁场的影响，保密性能高；保真度高以及成本不断下降。
光纤，全名光导纤维，是一种传输光能的波导介质。裸纤由以下3个部分组成：玻璃芯（50-62.5μm，位于最里层）、硅玻璃包层（125μm，位于中间层）、树脂涂层（最外层）。按照光纤的功能、用途等可以划分很多种类。本文主要按照传输模式对光纤进行分类：单模光纤（含偏振。随着光纤的需求量越来越大及光纤理论体系的不断完备，根据光纤不同性能分为保持光纤、非偏振保持光纤）、多模光纤。
2光纤传输网络的架构
简单的光传输网络包括光源、光检测器以及光纤。其中光源一般指二极管（LeD或LD），传输的原理及路径为：电信号光信号光纤传输光信号电信号。光纤传输网络有自身的很多优点：不产生电磁也不受电磁干扰影响，保证了周围电气设备的安全，也使自身传输介质的功能不受其他电气设备的影响；适合于数据传送。但是光纤的分节较为困难，损耗较大，在实际应用中使用的拓扑网络是解决这一问题的措施之一。
3光纤信号传输系统应用于工业控制中的解决方案
在工业控制中一般要传输的是模拟信号，因此设计最基本的3种传输方案进行对比分析：第一种是通过光端机直接传输模拟信号；第二种是采用电信号光信号光纤传输光信号电信号的原理进行传送；第三种是在通过光隔离器来进行传输信号。
3.1方案一
以5公里左右的传输距离作为本次设计的传输距离，通过光端机直接传输模拟信号传输的频率定为1mHz，通过分析发现，这个频率值可以通过光端机来进行传输，费用计算如下表：
通过上表可知，采用第一种解决方案总费用约6000元。通过光端机直接传输模拟信号的优点是网络构建较为简单，成本低。同时，这种传输方式有着自身难以克服的缺点：传输的质量受温度的影响很大，在进行多种信号传输的时候，发生相互干扰，影响传输效率，还有不稳定现象发生，这种解决方法较适用于信号较少，温度变化不大地区使用。
3.2方案二
第二种方案采用电信号光信号光纤传输光信号电信号的原理进行传送，不再用模拟信号传输，传输方式是将模拟信号转换成数字信号传输。
使用的传输设备主要为数字光端机，其他的传输设备与第一种方案相同。传输网络系统的架构与第一种方式相同，第二种方案能有效克服第一种方案传输信号相互干扰的弊端，可以同时传输4路以上的信号，性能良好的传输设备，可以同时传输几百路信号。第二种方案与第一种方案从性能来看要明显更高，传输保真度高，同时进行多路传输，环境温度影响小，传输稳定的脖颈，从价格来看，第二种方案还需要增加逆流转换器、aD转换器等模块，增加了实际安装的工作量，成本比第一种方案高20%左右。
3.3方案三
第三种方案与第二种方案的传输原理相同，都是不再使用模拟信号传输，传输方式是将模拟信号转换成数字信号传输。第二种和第三种方案的不同在于第三种方案采用光电隔离器来代替原有的数字光端机。光电隔离器传输原理是以光为媒介传输，对输入、输出信号有很好的隔离作用，同时具备受外界环境干扰度小、性能稳定、使用寿命长、无触点、保真度高等优点，是目前工业控制信号传输中应用最广泛的光电设备之一。
信号传输网路与第二种方案类似，需要增加逆流转换器、aD转换器等模块，同时还需要根据实际传输情况，合理设计电路，包括转换与逆转换的全过程，加大了工作量。从工作原理看，第三种方案输出信号不会影响输入端，设计原理上更容易和逻辑电路配合使用，实用性能提高，输入输出端的相应时间缩短，一般只需要微秒甚至毫微秒。
第三种方案从成本来看，增加的光电隔离器需要2对，成本约800元左右，其他的设备如6芯多模光纤、逆流转换器、aD转换器等价格参考第一种方案，要增加转换电路的设计及安装，费用则根据实际情况而定。总体而言，第三种方案工作量及成本增加，性能最优。
以上三种方案，通过从性能、工作量及成本分析可以看出，各有优缺点，选用时要根据实际情况而定。可以通过以下原则进行选取：传输信号种类不超过4种，环境影响度不大，对传输信号的要求不高时，优先选择第一种方案，因为成本较低，设计简单，产品成熟，操作不复杂，易于掌握；如果传输信号路数多，对信号保真度要求高，环境影响很大时，优先选择第二种方案，适合多路传输，保证传输性能的同时能够有效节省成本；如果只是单向传输，环境影响较大，对信号保真度要求高，优先选择第三种方案，传输性能较好，并能有效降低成本。
光纤通信的优缺点篇10
关键词：光纤通信；理论教学；实验教学
中图分类号：G642.41文献标志码：a文章编号：1674-9324（2017）08-0167-03
当代信息高速公路的骨干网络是由光纤通信网络构成的，若没有光纤的发明及相关有源和无源光纤器件的发明和发展，当今的高速信息网络是无法想象的。但是当今信息产业的高速发展得益于微电子学、光电子学、计算机技术及通信工程等多门学科的快速发展及它们之间的交叉融合。因此，要想成为一名信息技术领域的电子信息工程师、计算机工程师或通信工程师，除了需要掌握本专业的课程知识以外，也应该熟悉现代信息技g的其他相关主要知识，比如光纤通信网络及其相关器件等。本文从光纤通信技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性，并研讨电子信息工程专业中的光纤通信课程的理论和实验教学方法。
一、光纤通信技术简介
1960年，美国人梅曼（maiman）发明了第一台红宝石激光器[1]，给光通信带来了新的希望。和普通光相比，激光具有波谱宽度窄，方向性极好，亮度极高，以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光，它的特性和无线电波相似，是一种理想的光载波。继红宝石激光器之后，氦―氖（He-ne）激光器、二氧化碳（Co2）激光器先后出现，并投入实际应用。激光器的发明和应用，使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。
1966年，英籍华裔学者高锟（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.a.Hockham）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤（opticalFiber）进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信――光纤通信的基础[2]。在以后的10年中，波长为1.55μm的光纤损耗：1979年是0.20dB/km，1984年是0.157dB/km，1986年是0.154dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年，作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。1977年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时（约11.4年），外推寿命达到100万小时，完全满足实用化的要求。由于光纤和半导体激光器的技术进步，使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑之年。在今后的几十年中，光纤通信网络的逐步商用化带动了相关信息产业链的蓬勃发展[3]。
由于在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多[4]，因此相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多独特的优点。综上所述，可见光纤通信技术在现代信息产业技术中的重要地位，因此，光纤通信技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程[5]，也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。
二、光纤通信课程教学研究
（一）光纤通信课程的理论教学
电子信息工程专业的光纤通信课程的理论知识可以分为四个相互关联的层次和内容，它们分别是：第一部分，光纤技术的基础；第二部分，光纤通信器件技术基础；第三部分，光纤通信系统和网络；第四部分，光纤与光纤通信系统测量。这四个部分的关系层层递进，逐渐深入。理论学时总共32学时。
第一部分，光纤技术的基础。可以先讲解光纤通信技术的一些概念性和历史性的知识，比如：电信技术的发展，光通信的必要性及技术基础，光纤通信技术的历史、现状与未来。此处，可详细介绍人类对光通信探索的历史及现代光纤通信技术从学术研究到商业应用的发展里程，并附带介绍微波通信的发展里程，然后通过比较使用光波进行通信和使用微波进行通信的优缺点及使用光纤材料和使用同轴电缆进行通信的优缺点，让学生了解光纤通信的巨大优势。然后可以简单介绍光纤传输的基础理论――电磁场与电磁波理论中的一些基本概念和现象，重点介绍麦克斯韦方程。最后介绍光纤的模式理论、光纤的结构和类型、光纤的传输特性、光纤制造技术与光缆等知识。其中，光纤传输特性包括光纤的损耗特性和色散特性，这是该部分的重点知识。总之，笔者认为，第一部分内容的讲解方法和手段是非常重要的，不宜讲得深奥，而应该结合动画或者视频讲解光纤的传光原理，使学生易于接受，才能提高学生对这门课程的兴趣，从而继续学习往后部分的相对枯燥的知识。该部分学时安排为6H。
第二部分，光纤通信器件技术基础。这部分讲述光纤通信系统中的有源和无源光通信器件，这些器件是构成一个完成的光纤通信系统必不可少的部件，学好这部分内容有利于理解后面学习的光纤通信网络的内容。这部分内容包括：基本光纤器件、光学滤波器、光纤放大器和半导体光电子器件。基本光纤器件包括分波/合波器、光纤活动连接器、光隔离器、环形器和衰减器等；光学滤波器的内容包括Fabry-perot滤波器、介质膜滤波器、HiBi光纤Sagnac滤波器、mach-Zender型滤波器、光纤光栅等；光纤放大器的内容包括：掺饵光纤放大器（eDFa）、光纤Raman放大器等。半导体光电子器件的内容包括：普通的半导体激光器（LD）和发光二极管（LeD）、Fp型双异质结构激光器、动态单纵模激光器、半导体光放大器（oSa）、pn结光电二极管、pin光电二极管、apD雪崩光电二极管等。对于每一个光纤器件，讲解内容包括这些光纤器件的结构、工作原理、具体参数、应用场合等，应结合动画或者视频讲解，甚至如果有条件的话，可以在课题上带上一些体积很小的光纤器件实物给学生讲解，比如光纤活动连接器、LD、LeD、光纤光栅、pin光电二极管价格便宜、体积小的光纤器件。该部分学时安排为10H。
第三部分，光纤通信系统和网络。这部分是本门课程的核心和精华部分，包括光纤传输系统、光纤通信网、全光网技术及其发展三大部分。其中，光纤传输系统的内容包含：光纤传输系统的基本组成、光发送机组件、光接收机组件、光放大噪声及其级联、色散调节技术、光纤传输系统设计、光纤传输系统性能评估。光通信网络的内容包含：通信网的拓扑结构和分类、准同步数字系统（pDH）、同步数字系统（SDH）、异步传输模式（atm）、互联网协议、光纤通信网的管理/保护/恢复。全光网技术及其发展的内容包含：通信网络的发展过程、全光网络中的传输技术（wDm、otDm、oCDma和分组交换技术）、无源光网络（G-pon、e-pon、wDm-pon）、光传送网（G.709otn）、自动交换光网络、全光网的网络管理、全光网的安全问题。对于每一种光纤网络技术，讲解内容包括这些光纤网络结构、功能、应用场合等，应尽量使用ppt的图片、动画进行讲解，ppt上要尽量避免文字上描述。该部分学时安排为12H。
第四部分，光纤与光纤通信系统测量。该部分主要介绍光纤通信工程实施、检测中一些常用的设备和仪器，在本门课程的实验教学中都要使用到这些设备，是培养光纤通信工程师的基础技能知识部分。该部分的内容包括：光功率计的使用、光纤几何参数的测量、光纤衰减测量、光纤色散测量、光纤偏正特性测量、光纤的机械特性和强度测量、光时域反射计（otDR）的使用；光接收机灵敏度和动态范围的测量、光纤通信系统误码率和功率代价的测量、眼图及其测量、光谱分析仪、光纤通信系统的在线监测技术。其中，重点讲解光功率计、otDR、眼图示波器、光谱分析仪等仪器设备的功能和使用方法。该部分学时安排为4H。
（二）光纤通信课程的实验教学
对于电子信息工程本科专业而言，毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才，而且电子信息工程专业本身都有很多属于自己专业的实验课程及课程设计，因此，笔者认为光纤通信技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。因而，笔者建议光纤通信课程的总学时设置为48学时，理论教学学时为32学时，7个实验的教学学时为16学r。
根据笔者10年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课的经验，认为具体的实验课程设置如下。
1.插入法测光纤的平均损耗系数。采用插入法测量待测光纤在1310nm和1550nm处的平均损耗系数。掌握插入法测量光纤损耗系数的原理，熟悉光纤多用表的使用方法。学时设置为2个课时。
2.光时域反射计（otDR）测光纤链路特性。用光时域反射计测量光纤链路的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。了解光时域反射计工作原理及操作方法，学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。学时设置为2个课时。
3.光波分复用（wDm）系统实验及其误码率测量构建1310nm/1550nm光纤波分复用系统并测试其误码率，了解光波分复用传输系统的工作原理和系统组成熟悉误码、误码率的概念及其测量方法。学时设置为2个课时。
4.数字光纤通信系统信号眼图测试。构建数字光纤通信系统并且用数字示波器观测系统的信号眼图，并从眼图中确定数字光纤通信系统的性能。了解眼图产生的基础，根据眼图测量数字通信系统性能的原理；学习通过数字示波器调试、观测眼图；掌握判别眼图质量的指标；熟练使用数字示波器和误码仪。学时设置为3个课时。
5.光纤切割与焊接技术演示实验。利用全自动熔接机向学生演示光纤熔接的全过程，了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理；了解全自动焊接光纤的过程和使用方法。学时设置为2个课时。
6.光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验。测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数；利用pC光谱仪、光环行器和光纤光栅设计光纤光栅光谱特性的测试系统；了解光环行器的工作原理和主要功能；了解光环行器性能参数的测试原理；了解光纤光栅的光谱特性；学习pC光谱仪的使用方法。学时设置为3个课时。
7.光带通滤波器的设计。测量光耦合器的插入损耗、分光比和附加损耗等参数；利用光耦合器或者光环行器和光纤光栅设计光带通滤波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各项参数的测试方法。学时设置为2个课时。
通过以上实验课程，能够使电子信息工程本科学生对光纤通信系统的基本器件、基本测量系统等有一个比较感观的认识，而且能够更加深刻地掌握它们工作的基本原理和基本特性，为将来在具体的工程设计及进一步深造中奠定基础。
三、结束语
光纤通信技术在国家的信息产业、国防工业中具有举足轻重的地位，电子信息技术与光学信息技术的结合也越来越紧密。对于当今的电子信息工程专业的学生而言，除了需要掌握本专业牢固的知识和技能以外，了解和掌握光纤通信技术的基础知识和相关的技术发展趋势也是必不可缺的。本文通过对电子信息工程专业特点和光纤通信课程内容的分析，讨论了该门课程与该专业的内在联系，分析其重要性，并根据笔者10年来在重庆理工大学电子信息工程专业讲授该门课程的经验，提出了本门课程在电子信息工程专业中的理论及实验的教学内容、教学重点、教学方法及课程设置等方面的一些意见和建议。
参考文献：
[1]高D.激光技术应用现状与分析[J].物理通报，2007，（11）：50-52.
[2]龙泉.光通信发展的回顾与展望电信网技术[J].2008，（2）：30-32.
[3]曲鹏.光纤通信技术的应用及展望[J].硅谷，2014，7（24）：2-2.