光纤通讯技术发展趋势探讨:如何选择光纤通讯器件?

来源:电子技术应用_资讯
光纤通讯是现代生活必不可少的通讯方式,但对于光纤通讯,并非所有人都足够了解。

       光纤通讯是现代生活必不可少的通讯方式,但对于光纤通讯,并非所有人都足够了解。为增进大家对光纤通讯的认识,本文将基于两点对光纤通讯加以介绍:1. 光纤通讯器件选择,2. 光纤通讯技术发展趋势。

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    一、光纤通讯器件选择

    一个基本的光纤通讯系统非常简单:一个LED发射器将电信号转变成光信号,并将之耦会进入传输光纤中,光信号通过光纤到达光接收器,它把接收到的光信号恢复成原来的电信号输出。

    光缆的选择:一般,石英玻璃光纤由于其低损耗、高带宽而用于长距离通信链路,例如,以太网和FDDI标准指定采用多模62.5/125μm石英玻璃光纤。这些细纤芯的光纤需要高精度连接器以减少耦合损耗,对于工业应用,需要低成本的光缆和连接器。因此,1mm的POF(PlymerOpTIcalFibers)和200μm的HCS(HardCladSilica)光纤是最好选择,它们均属于阶跃折射率的多模光纤。

    1mmPOF的典型损耗值在650nm波长时为0.2dB/m,而200μmHCS光纤在650mm波长典型损耗值仅为8dB/km,在820nm波长时更少。HCS光纤的核心是石英玻璃,包层是专利的高强度聚合物,不仅增加了光纤的强度,而且防潮防污染,外护套则是2.2mm的聚氯乙烯。HCS光纤可工作于一40℃~+85℃的温度范围内,架设温度范围为一20℃一+85℃,在性能与价格上均满足系统要求。

    工作波长的选择:光纤通讯系统的设计必须考虑光纤损耗与色散对系统带来的影响,由于损耗和色散都与系统的工作波长有关,因此工作波长的选择成为系统设计的一个主要问题。

    综合考虑系统的指标要求与选定的光纤,选择820nm波长可使HCS光纤损耗低至6dB/km,同时色散也达到最小。

    光源的选择:在820m波长下,LED是可以选用的最佳光源,与半导体激光器相比,LED的驱动电路简单,且成本低。

    综上所述,光缆选用200μmHCS光纤,光收发器件选用HP公司820nm波长的HFBR-0400系列。该系列中的HFBR-14X2/HFBR-24X2可在1500m距离内达到5MBd的速率,工作温度范围为一40℃~+85℃,有ST、SMA、SC和FC多种端口型号可供选择。HFBR-14XZ采用820nm波长的AlGaAs型LED,HFBR-24XZ内部集成了包括PIN光电检测器、直流放大器及集电极开路输出Schottky型晶体管的一个IC芯片,其输出可直接与流行的TTL及CMOS集成电路相连。

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    二、光纤通讯技术发展趋势

    1.波分复用系统

    超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。波分复用系统发展迅猛。6Tbit/的WDM系统已经大量应用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数业提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Cbit/s。

    2.光孤子通信

    光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相应平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。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,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

    3.全光网络

    未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通讯技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了通信网干线总容量的进一步提高,因此,真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

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