光纖通信原理精選(九篇)

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第1篇：光纖通信原理范文

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控對光纖通信技術(shù)應(yīng)用的難點

光纖通信技術(shù)借助光纖材料以光為載體對信息進(jìn)行傳輸,具有傳輸系統(tǒng)占用空間小、光信號泄漏程度低、載波頻率高、介質(zhì)消耗小、不容易形成接地回路等優(yōu)勢,目前在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用己經(jīng)實現(xiàn)了光纖復(fù)合地線與相線,以及金屬自承和全介質(zhì)自承的光纜的特種光線的應(yīng)用,為電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供了極大的應(yīng)用優(yōu)勢。本文下面主要分析一下光纖通信技術(shù)應(yīng)用的難點:

1傳輸數(shù)量以及設(shè)備的難題

光纖通信應(yīng)用于電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,是以電路交換信息作為主要傳輸對象而開展工作的,電力各用戶普遍是以TDM連續(xù)碼流(如PDH與sDH)的信號方式而存在。目前計算機與網(wǎng)絡(luò)的高科技技術(shù)迅猛發(fā)展,分組信號傳輸需求開始大力呈現(xiàn),這種信號自身存在著明顯的不確定性,同時它和連續(xù)碼流都面臨著越來越高的傳輸數(shù)據(jù)數(shù)量狀況。因此,未來的光纖通信技術(shù)必須實現(xiàn)對于兩種不同信號進(jìn)行傳輸時,相互獨立的專業(yè)傳送設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用,并且保證各種設(shè)備對信號傳輸?shù)娜萘磕軌驅(qū)崿F(xiàn)不斷地擴(kuò)大。這就是光纖通信當(dāng)前面臨的難點之‘。

2傳輸距離與信道容量難題

光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控中進(jìn)行應(yīng)用,必須在盡可能高的程度上實現(xiàn)對于傳輸距離的延長,才能夠滿足不斷增加的遠(yuǎn)方設(shè)備在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的監(jiān)控需求。因此,對于傳輸距離限制的突破,是光纖研究人員一直面臨的難題,當(dāng)前光纖放大器這種技術(shù)的應(yīng)用對此難題實現(xiàn)了一定程度的解決,但是,尚需要技術(shù)人員加大對于它的研究。同時,光纖通信的信號碼流從PDH發(fā)展成為sDH之后,其通信的信道容量己經(jīng)為了滿足數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量的要求,而實現(xiàn)了從155Mb每秒到loGb每秒的發(fā)展,甚至還實現(xiàn)了4OGb每秒的重大突破,但是,通信數(shù)據(jù)的數(shù)量是不斷擴(kuò)大的,光纖通信技術(shù)的應(yīng)用還必須極大在16oGb每秒與更大容量上的突破。這也是光纖通信在現(xiàn)代的應(yīng)用中所必須突破的難題。

3加快向城域網(wǎng)轉(zhuǎn)變的要求

新時期,電力用戶對于通信設(shè)備的應(yīng)用不斷更新?lián)Q代,各種新的需求的衍生也要求新的更高端服務(wù)的研發(fā),這就要求電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控在對光纖通信進(jìn)行應(yīng)用時,必須要實現(xiàn)更高的程度的發(fā)展。這種發(fā)展的要求具體來講,就是要確保光纖通信在盡可能高的程度上實現(xiàn)保密性以及信息傳輸?shù)陌踩?同時能夠達(dá)到對于各用戶的需求的最大化貼近,并以業(yè)務(wù)節(jié)點的角色為用戶提供更加便捷的更多的服務(wù)。這就要求光纖通信技術(shù)在當(dāng)前電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控中應(yīng)用時,逐步地加快向城域網(wǎng)轉(zhuǎn)變的速度,盡決實現(xiàn)對于骨干網(wǎng)的限制的突破。所以,這也是當(dāng)前光纖通信技術(shù)應(yīng)用所不得不解決的難題。

結(jié)語

第2篇：光纖通信原理范文

關(guān)鍵詞：光纖通信；實踐教學(xué)；教學(xué)效果

作者簡介：王文珍（1977-），女，山東煙臺人，中南民族大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，講師。（湖北 武漢 430074）

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0134-01

光纖通信是以光波為載波，以光纖為傳輸介質(zhì)的一種信息傳輸方式。光纖通信系統(tǒng)因其巨大的帶寬、優(yōu)良的傳輸特性已成為信息社會最重要的通信傳輸手段。[1]“光纖通信技術(shù)”是電子信息、通信工程、光電子等專業(yè)的重要專業(yè)課，培養(yǎng)具有光纖通信理論和一定實際操作能力的人才，也成為相關(guān)專業(yè)越來越迫切的任務(wù)。[2]該課程主要講述了光纖的傳輸理論、光纖通信系統(tǒng)的組成及工作原理、光纖通信的新技術(shù)等。為了進(jìn)一步提高“光纖通信原理”課程的教學(xué)質(zhì)量，開設(shè)了光纖通信實驗課，使學(xué)生進(jìn)一步消化課堂上學(xué)到的理論知識，加深學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)工作原理的理解，并為以后從事實踐技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。[3]

在教學(xué)過程中，理論部分采用引入主動式的教學(xué)方法，使學(xué)生積極主動地參與教學(xué)活動，保持與前沿知識同步，實踐教學(xué)部分除了利用光纖通信實驗系統(tǒng)開出的固定的基礎(chǔ)實驗之外，還通過光纖通信仿真軟件OptiSystem，對實驗設(shè)備無法滿足的實驗進(jìn)行仿真驗證，取得了滿意的教學(xué)效果。

一、光纖通信實驗系統(tǒng)介紹

光纖通信實驗系統(tǒng)由光無源器件實驗平臺、模擬圖像傳輸系統(tǒng)、計算機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、光終端機、電終端機以及誤碼測試模塊、OTDR功能等幾大部分組成。系統(tǒng)布局如圖1所示。

光無源器件主要由兩個波分復(fù)用器，一個分路器，一個衰減器，兩個連接器和多根尾纖，用這些器件可以構(gòu)成單芯雙向光纖通信系統(tǒng)以及波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)等。

模擬傳輸系統(tǒng)把來自攝像頭的視頻基帶信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥幚?，送入光發(fā)送模塊。經(jīng)過光纖傳輸，進(jìn)入光接收模塊進(jìn)行視頻基帶處理后，由監(jiān)視器顯示來自發(fā)端的視頻信號。模擬傳輸系統(tǒng)主要由圖像傳輸（收／發(fā)）模塊組成。

計算機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一個雙向雙工的不對稱信道。它把來自計算機1的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字光纖信道，發(fā)送到計算機2。計算機2可把數(shù)據(jù)通過直通信道，傳送到計算機1。

光終端把來自電終端的信號經(jīng)過線路接口電路（HDB3編譯碼）后，進(jìn)行擾碼（解擾）、光纖線路編碼（CMI／5B6B編譯碼），然后進(jìn)入光收發(fā)模塊，經(jīng)過光纖之后，可以通過光無源器件，傳輸?shù)綄Χ恕?/p>

電終端首先把各路基帶信號復(fù)接為E1標(biāo)準(zhǔn)的群路電信號，通過光終端發(fā)送電路變換為光信號，然后經(jīng)光纖傳輸?shù)浇邮斩?，在接收端再?jīng)光終端的光檢測電路變換為電信號，送入電終端分路處理。

在實驗系統(tǒng)中，系統(tǒng)的組成、功能電路、信息流程與實際光纖通信系統(tǒng)在技術(shù)上保持基本一致。學(xué)生通過實驗?zāi)軌蜉^全面地掌握光纖通信的系統(tǒng)組成、基本原理、關(guān)鍵技術(shù)以及主要技術(shù)指標(biāo)的測量方法。這對學(xué)生理解與掌握光纖通信理論和技術(shù)，提高實驗教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

以5B6B碼型變換的實驗為例，該實驗的主要目的是讓學(xué)生熟悉5B6B線路碼型的編碼、譯碼的基本原理。圖2給出了示波器的觀察結(jié)果：（a）是編碼輸入數(shù)據(jù)的波形；（b）發(fā)送分組指示的波形；（c）編碼輸出數(shù)據(jù)的波形；（d）是接收譯碼輸出數(shù)據(jù)的波形。兩信號完全同步，但存在時延。

二、軟件仿真

對實驗設(shè)備無法滿足的實驗，利用軟件仿真的方式，可以比較直觀形象地掌握各個參數(shù)對光纖線路或通信系統(tǒng)的性能影響，彌補試驗設(shè)備的局限性，拓寬學(xué)生的視野和知識面。鑒于復(fù)雜光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)研發(fā)和工程規(guī)劃的需要，學(xué)習(xí)通信工程專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中，輔修一些軟件分析和設(shè)計光通信系統(tǒng)的知識也是非常必要的。光通信系統(tǒng)的軟件輔助分析設(shè)計工具在行業(yè)中已發(fā)展多年，相關(guān)軟件產(chǎn)品品種較多。其中商業(yè)化應(yīng)用較為成功的是由加拿大OptiWave生產(chǎn)的OptiSystem軟件，OptiSystem是一款光通信系統(tǒng)模擬軟件包，它集設(shè)計、測試和優(yōu)化各種類型寬帶光網(wǎng)絡(luò)物理層的虛擬光連接等功能于一身，從長距離通信系統(tǒng)到LANS和MANS都能使用的一個基于實際光纖通信系統(tǒng)模型的系統(tǒng)級模擬器。

OptiSystem開啟，圖形用戶界面如圖3所示。

創(chuàng)建一個由外調(diào)制激光器所組成的光發(fā)送器模型。如圖4所示。OptiSystem提供了多種觀察仿真結(jié)果的途徑，通過展開Component Library下的Visualizer Library菜單，可以瀏覽后處理仿真結(jié)果。可視化根據(jù)輸入信號的不同分為電可視化和光可視化。在時域中利用示波器（圖5（a））觀察電信號，在頻域內(nèi)用光譜分析儀觀察光信號的光譜（圖5（b）），在時域內(nèi)用光纖觀測儀觀察光信號（圖5（c））。

三、結(jié)論

本文結(jié)合光纖通信技術(shù)的特點，對實驗系統(tǒng)從實驗箱和仿真軟件兩個方面進(jìn)行了論述。學(xué)生通過在實驗箱上測試，把理論和實踐聯(lián)系起來，能更好地理解整個光纖傳輸過程、掌握光纖相關(guān)理論及具體性能測試。而且，實驗系統(tǒng)具有擴(kuò)充功能，能和計算機連接，實現(xiàn)圖像傳輸及圖像處理等功能。同時對實驗設(shè)備無法滿足的實驗，利用軟件仿真的方式，可以比較直觀形象地掌握各個參數(shù)對光纖線路或通信系統(tǒng)的性能影響，拓寬學(xué)生的視野和知識面。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧大鵬.光纖通信原理[M].北京：人民郵電出版社，2006.

第3篇：光纖通信原理范文

關(guān)鍵詞：光纖通信；傳輸；信號

一、引言

在光纖通信廣泛應(yīng)用之前世界各國一直使用電纜通信，其具有損耗嚴(yán)重、帶寬窄、串聲等缺點，不能廣泛應(yīng)用，從而推動了光纖通信技術(shù)快速研制和發(fā)展。20世紀(jì)60年代開始提出光纖的概念并開始初步研制，經(jīng)歷幾十年的發(fā)展，光纖由最開始損耗400分貝/千米到如今降低到0.2分貝/千米，并且僅一對單模光纖就實現(xiàn)了3000多個電話同時通話。在1991年低，光纜全球敷設(shè)距離長563萬千米，但到1995年敷設(shè)距離已超過1100萬千米。

二、光纖通信技術(shù)簡介

1.光纖通信技術(shù)概念。將模擬電信號轉(zhuǎn)化為光信號，以光波作為載波，以光纖作為介質(zhì)進(jìn)行信息傳輸?shù)募夹g(shù)被稱之為光纖通信技術(shù)。2.光纖通信系統(tǒng)傳輸信號的形式。光纖通信技術(shù)系統(tǒng)分類：光纖模擬通信系統(tǒng)、光纖數(shù)字通信系統(tǒng)以及光纖數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。（1）光纖模擬通信系統(tǒng)。在發(fā)射端通過放大和預(yù)調(diào)制基帶信號對電信號進(jìn)行處理，在接收端通過解調(diào)和放大等處理將正常電信號釋放出來。（2）光纖數(shù)字通信系統(tǒng)。在發(fā)射端通過放大、取樣和數(shù)字量化基帶信號對電信號處理，在接收端逆過程處理。（3）光纖數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在發(fā)射端通過放大基帶信號對電信號進(jìn)行處理后，到接收端進(jìn)行逆過程處理。光纖數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與光纖數(shù)字通信系統(tǒng)相比缺少了碼型變換過程。3.光纖通信技術(shù)工作原理。本文以數(shù)字光纖通信電路為例分析光纖通信技術(shù)工作原理，如下1.1所示，傳送的模擬信號被發(fā)送端接收后，通過電端機將傳送模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺ㄟ^放大、取樣和量化基帶信號等對電信號處理，經(jīng)過調(diào)制將信息調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，并且電信號的頻率直接影響的著光的強度。通過光纖將光束發(fā)出去，在接收端通過檢測器將光信號轉(zhuǎn)化為電信號并恢復(fù)原傳輸模擬信息。4.光纖通信技術(shù)的特點（1）通信容量大、頻帶寬。光纖通信傳輸過程中是將傳輸模擬信號轉(zhuǎn)化成為光信號以光纖作為介質(zhì)進(jìn)行傳輸，與電纜通信相比，傳輸頻帶寬、傳輸速度快、通信容量大。但是在平時使用過程中發(fā)現(xiàn)使用單波長光纖通信系統(tǒng)時，不能充分發(fā)揮頻帶寬和通信容量大的性能，通過反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)采用多種復(fù)合技術(shù)增強頻帶寬和通信容量。（2）傳輸過程損耗低，長距離傳輸中繼站數(shù)量少。目前，市面上廣泛應(yīng)用的石英光纖損耗為0~20dB/km，如果采用非石英光纖系統(tǒng)其傳輸損耗會更低。由于其傳輸損耗低，使得在長途傳輸過程中，減少了中繼電站的數(shù)量，大大降低了原料和人工成本、維護(hù)周期和系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜性。（3）抗電磁干擾能力強。由于石英是絕緣體材料，所以利用石英作為原材料的光纖絕緣性特別好，使得光信號在傳輸過程中較強電磁干擾（如：自然雷電、電離層發(fā)出的電離子、人為產(chǎn)生的電磁等）能力。所以實現(xiàn)了和高壓線平行架設(shè)或者與電力導(dǎo)體一起使用構(gòu)成復(fù)合光纜，降低了傳輸費用，施工和維護(hù)難度。（4）無串音干擾,保密性好。在使用電纜通信時，經(jīng)常出現(xiàn)通道相互串?dāng)_、被竊聽等情況。但是在光纖通信技術(shù)使用過程中，由于光信號被包裹在光纖中，光纖不透明的皮對光射線有吸收作用，光纖外面根本沒有辦法竊聽到光纖內(nèi)傳輸?shù)男畔?，即使光纜內(nèi)有很多根光纖也不會出現(xiàn)相關(guān)干擾和串音情況，被部隊廣泛應(yīng)用。

三、光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

1.通信領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著時代的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和人們生活都離不開信息通訊，在因特網(wǎng)、有線電視、電話中光纖通信被廣泛應(yīng)用。由于光纖通信具有通信容量大、頻帶寬、損耗低、防電磁防干擾強等特點，實現(xiàn)了一條光纖既可以容納多人通話也可以傳輸多套電視節(jié)目。2.醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。利用光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查患者腦室、心臟、胃、食道等疾病，可以檢測患者心臟血液值、氧氣在血液中的飽和度、胃部情況、食道情況等，然后根據(jù)實際情況進(jìn)行診斷和治療。同時，醫(yī)學(xué)也已經(jīng)開始應(yīng)用光導(dǎo)纖維連接的激光進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，所以光纖通信技術(shù)提高了醫(yī)學(xué)治療水平，被醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用和研究。3.傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用。光纖通信技術(shù)與敏感元器件相組合，應(yīng)用在傳感器的研制，廣泛應(yīng)用到工業(yè)和生活中，如：光敏傳感器、紅外傳感器、溫度傳感器、雷達(dá)傳感器，工業(yè)溫度、流量、壓力、顏色、光澤專業(yè)測量等。4.光纖技術(shù)應(yīng)用。照明過程中利用了光纖良好的物理特性，實現(xiàn)藝術(shù)裝修美化的效果，如果：LED廣告顯示屏、草坪地?zé)?、藝術(shù)裝飾品照明燈等。

四、光纖通信技術(shù)的發(fā)展方向

1.提升傳輸速度、擴(kuò)大傳輸容量、增長傳輸距離，減少中繼站數(shù)量。相對與電纜通信來說，光纖通信技術(shù)水平在很大程度上已經(jīng)提升了信號的傳輸速度、容量和距離，但是未來光纖通信技術(shù)還有圍繞這一發(fā)展方向，實現(xiàn)更高速度、更大容量和更長距離的傳輸，并且實現(xiàn)與世界各國跨海、跨越的信息傳輸。2.全光網(wǎng)絡(luò)。未來通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展重要目標(biāo)和通信技術(shù)發(fā)展的最高階段是實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)，目前全光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是世界各國對光纖通信研究的一個重要課題。雖然目前還處在初級階段，但是隨著人類的不斷的探究和研制，相信全光網(wǎng)絡(luò)這一目標(biāo)很快會實現(xiàn)。

五、結(jié)論

隨著信息時代繁榮發(fā)展，迎來光纖通信技術(shù)空前的提高，它改寫了我們通信行業(yè)的歷史，使得理論變?yōu)榱爽F(xiàn)實，它不僅僅是一個信息傳輸手段，也被廣泛應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)和人們生活的各個領(lǐng)域，只有將光纖通信技術(shù)向更高方向發(fā)展和技術(shù)提高，加快引領(lǐng)通信領(lǐng)域前進(jìn)步伐，從而促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

作者:徐笑 單位:新疆公安廳特別偵察隊

參考文獻(xiàn)

第4篇：光纖通信原理范文

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展；前景

美國于1970年研制成功實用光纖，該光纖的損耗低于20dB/km，是光纖通信技術(shù)的發(fā)展的里程碑。隨著時代的發(fā)展，光纖通信技術(shù)的發(fā)展邁向了更高的臺階，對于光纖通信技術(shù)而言，其將高頻率的光波載波，通過將光纖作為介質(zhì)，然后展開通信活動?？傊?，光纖通信技術(shù)與其它寬帶相比，傳播速度更快，而且容量較大，并且光纖通信技術(shù)有抗電磁干擾和損壞小的特點?；诠饫w通信技術(shù)的諸多優(yōu)點，下面對光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景加以分析，從而進(jìn)一步提升光纖通信技術(shù)認(rèn)識和應(yīng)用。

1光纖通信技術(shù)概述

所謂光纖通信技術(shù)指的是將光纖作為傳輸媒介，光是信號傳播的主要載體，光纖通信是現(xiàn)代一種主要的通信方式。光纖通信技術(shù)的原理的建立在光纖、光檢測和光源等的有機組成基礎(chǔ)上，由于光纖的絕緣性能較好，所以將其制作成玻璃材質(zhì)的光導(dǎo)纖維，并且不會引發(fā)接地回路問題，不會產(chǎn)生串線的問題。同時，在信號傳輸過程中，其安全性性能和保密性能都很高。此外，光纖中的內(nèi)芯較細(xì)，信號傳輸時所占空間小，在光纖通信系統(tǒng)中，頻帶寬度更寬，因而光纖通信的容量非常大，光波頻率較高，損壞降低，在信號傳輸時，不用中繼設(shè)備，就能夠?qū)崿F(xiàn)長距離的傳輸[1]。另外，光纖通信技術(shù)的抗干擾能力較強，其被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域和資源的優(yōu)化配置等方面，光纖通信技術(shù)作為現(xiàn)代比較重要的通信方式，對社會的發(fā)展起到推動作用。

2當(dāng)前光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）光孤子通信。光孤子通信是光纖通信技術(shù)中的一種，其并不是借助于非線方式，而是通過依賴于信號的光學(xué)性質(zhì)，在利用光纖通信技術(shù)進(jìn)行信號傳輸時，光孤子利用超短光脈沖原理實現(xiàn)對信號的有效傳輸，由于光孤子有信號傳遞量大的特點，對長距離的信號傳輸具有重要意義。此外，光孤子技術(shù)的比較實用于超長距離的傳輸，在高速光纖通信技術(shù)中，其是比較先進(jìn)的技術(shù)。光孤子技術(shù)在信號傳輸中的應(yīng)用能夠提高信號傳輸?shù)乃俣龋ㄟ^運用時域超短脈沖完成傳輸工作，而且頻域的超短脈沖對提高通信系統(tǒng)的信號傳遞速度具有重要意義。（2）單模光纖與多模光纖。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展更加成熟，光纖通信技術(shù)和有關(guān)系統(tǒng)正趨于完善。當(dāng)前，人們更加關(guān)注的是信號的長距離傳輸，為了最大程度地滿足這一需求，光纖通信方式應(yīng)當(dāng)采用單模和多模的光纖。對于單模光纖而言，其主要適用于遠(yuǎn)距離的傳輸，但多模的傳輸距離與單模相比傳輸距離更長，所以單模和多模光纖被應(yīng)用于不同地區(qū)的和地域信號的傳輸，通常情況下，多模光纖價值較低，被應(yīng)用于短距離的信號傳輸，而長距離的傳輸多采用單模光纖。（3）波分復(fù)用系統(tǒng)。由于波分復(fù)用系統(tǒng)有著傳輸距離遠(yuǎn)、容量大等特點，該技術(shù)的應(yīng)用對提升光纖傳輸系統(tǒng)的容量具有重要意義。因此，波分復(fù)用系統(tǒng)應(yīng)用在跨海光傳輸系統(tǒng)中，具有良好的前景。在信號技術(shù)水平不斷提升的背景下，波分復(fù)用系統(tǒng)得到了更好的發(fā)展，當(dāng)前，6Tbit的WDM系統(tǒng)在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，而且傳輸距離也有了較大的提升，尤其是波分復(fù)用-1.25G波長轉(zhuǎn)換盤（如圖1所示），其是光時分復(fù)用系統(tǒng)的具體應(yīng)用，通過單信道速度使得傳授容量有顯著的提升，而且波分復(fù)用-1.25G波長轉(zhuǎn)換盤的傳輸速度超過了640Cbit/s，在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用具有重要意義[2]。

3當(dāng)前光纖通信技術(shù)的發(fā)展前景分析

（1）智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。光纖通信技術(shù)的發(fā)展為我國各個領(lǐng)域的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)，而且在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的背景下，光纖通信技術(shù)也有著廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前，光纖通信技術(shù)已經(jīng)向智能化方向發(fā)展。ASON作為新一代的智能化光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其表明著光纖通信技術(shù)未來發(fā)展方向。在將智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在實踐中，能夠有利于處理互聯(lián)網(wǎng)光層上的動態(tài)、組網(wǎng)等問題[3]。在對智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深入研究時，必須著重對ASON展開分析，通過掌握了核心技術(shù)，然后制定嚴(yán)格的規(guī)范，再進(jìn)行實驗對系統(tǒng)加以完善[4]。在對技術(shù)進(jìn)行測試過程中，需要對ASON的總體性能和相關(guān)技術(shù)等展開全面的測試，測試的主要內(nèi)容包含光網(wǎng)絡(luò)和接口等的協(xié)議測試、功能測試和性能測試等，從而為完善智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)奠定提供有利保障。（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)字同步系統(tǒng)和IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)。目前，光纖通信技術(shù)水平的提升為信息業(yè)務(wù)的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。在信息業(yè)務(wù)發(fā)展過程中，需要將IP業(yè)務(wù)作為核心內(nèi)容，所以在以光纖通信技術(shù)為前提下開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品時，需要在IP業(yè)務(wù)的支持下，對光纖通信技術(shù)進(jìn)行完善，那么，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字同步系統(tǒng)和IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)則是光纖通信技術(shù)的主要發(fā)展趨勢，尤其是SDH和ATM的研發(fā)，應(yīng)當(dāng)在IP業(yè)務(wù)的支持下，使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)字同步系統(tǒng)和IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加健全[5]。由于在IP業(yè)務(wù)量增加的情況下光纖通信技術(shù)受到一定的影響，所以在光纖通信技術(shù)未來發(fā)展過程中，IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)的完善是主要趨勢，而且IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)也是未來的主要業(yè)務(wù)[6]。（3）大容量的系統(tǒng)。在信號傳輸過程中，光纖的傳輸量深受人們的廣泛關(guān)注，所以為了使得光纖通信技術(shù)在未來有良好的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)對光纖傳輸量加以完善。為了有效解決這一問題，需要對大容量系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，因為普通的電信復(fù)合系統(tǒng)在擴(kuò)展上還存在諸多不足之處，因而光纖寬帶的利用率較低，所以為了解決存在的問題，應(yīng)當(dāng)對大容量的光纖系統(tǒng)進(jìn)行深入分析和研究，單一的光纖通過在不同的波長光信號下進(jìn)行傳輸，進(jìn)而使得光纖傳輸容量得到大幅度提升[7]。

4結(jié)語

由于光纖通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于軍事、計算機和廣電等領(lǐng)域，為光纖通信技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。為了為人們的工作、生活和其他方面提供保障，應(yīng)當(dāng)對光纖通信技術(shù)進(jìn)一步研究和提高，加強對信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和管理，進(jìn)而提升光纖通信服務(wù)質(zhì)量。

作者:黃洪州 單位:廣東和新科技有限公司

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：光纖通信原理范文

一、講授內(nèi)容的實時更新，與最新的理論發(fā)展和應(yīng)用前沿相結(jié)合

光纖通信技術(shù)承載的信息量巨大，傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)種類繁多。無論是其相關(guān)理論，還是使用設(shè)備，都發(fā)展迅速、更新很快。《光纖通信》課程也要在理論和與現(xiàn)場應(yīng)用方面進(jìn)行不斷跟進(jìn)前沿。這個可以從三個方面進(jìn)行提高跟進(jìn)：第一，在理論方面，及時跟進(jìn)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，針對當(dāng)前國內(nèi)的光纖通信相關(guān)的專業(yè)學(xué)術(shù)會議，例如參加亞洲光纖通信與光電國際會議及博覽會以及中國電子學(xué)會通信學(xué)分會、中國通信學(xué)會光通信專業(yè)委員會和中國光學(xué)學(xué)會聯(lián)合主辦的全國第四次光纖通信學(xué)術(shù)會議，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，對較為前沿的理論突破進(jìn)行了解，并適當(dāng)讓學(xué)生收集和了解這方面的信息。第二，在實踐方面，緊跟形勢，掌握當(dāng)前進(jìn)行的較為典型的工程動態(tài)，了解光纖通信國際/國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的修訂及更新。要求學(xué)生能了解光纖通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、光纜路由和邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立初步的感性認(rèn)識。第三，尤為重要的是，讓學(xué)生定期查閱光纖通信有源器件、無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)文獻(xiàn)；培養(yǎng)學(xué)生能夠自己動手查閱相關(guān)書籍和自主學(xué)習(xí)科研方面的能力，以期學(xué)生在以后的生涯中能夠自我前行。

二、內(nèi)容的表達(dá)方法的改進(jìn)：用多媒體表達(dá)原理的動態(tài)過程

《光纖通信》課程的學(xué)習(xí)中首先要求學(xué)生對光纖通信鏈路有全面的認(rèn)識，如圖1所示。光纖通信鏈路中各個組成部分信息量大，并與實際結(jié)合緊密，經(jīng)常需要大量的細(xì)節(jié)圖片來顯示現(xiàn)場情況和課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯，甚至要提供通信運行中的動態(tài)過程。也因此，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，也必須更多地利用多媒體手段。并且表現(xiàn)形式也不能僅僅將多媒體的工具簡單羅列，還必須針對課程的內(nèi)容采取恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方式，究竟是圖片，還是音頻或者視頻，而是根據(jù)具體的內(nèi)容，采用合適的方法表達(dá)內(nèi)容的本質(zhì)。比如光纖通信鏈路中，光波能夠作為高頻信號的載波這一特性的講解，首先要了解光波是一種高頻振蕩的電磁波，需要借助動畫來描述，然后再討論載波的調(diào)制，需要畫圖解釋，這些均是傳統(tǒng)板書教學(xué)難以完成或者說需要花費過多時間敘述、描寫的，借助多媒體動畫可以生動、形象、快速地完成講解，并且學(xué)生可以獲得直觀的感受；再如構(gòu)成光纖通信鏈路的中繼器其中必不可少的摻鉺光纖放大器，其工作原理涉及激光原理、摻鉺光纖最佳長度的計算，這時如果仍然采用傳統(tǒng)的方式，或者簡單的多媒體羅列教學(xué)，對學(xué)生而言視覺沖擊效果太弱，因此在教學(xué)中可以采用板書教學(xué)，對公式講解、結(jié)合多媒體動畫，展現(xiàn)摻鉺光纖放大器工作的原理。板書時給學(xué)生一定的思考空間，多媒體給出具體直觀的動態(tài)工作過程，起到強化記憶、增強理解的作用。

三、結(jié)合記憶心理學(xué)，改進(jìn)教法

一直以來，尤其是最近一段時間，我們都在思考一個問題，是什么導(dǎo)致學(xué)生對知識點完成了記憶、理解、掌握、能夠運用的呢？教師能幫助學(xué)生記憶什么嗎？答案是不能，很無奈但是很真實！我們能做的是講一堂課、若干知識點呈現(xiàn)在學(xué)生面前！針對這種呈現(xiàn)我們與一本書、一段視頻的作用類似，那么我們真的無能為力嗎（在幫助學(xué)生記憶方面）？當(dāng)然不是，我們在呈現(xiàn)課程過程中與學(xué)生是有交流、有互動的，那么正是這種互動，可以加深學(xué)生的記憶，能夠?qū)⒈粍拥穆牷蛘呖?，轉(zhuǎn)換成積極的思考，這才是教與學(xué)中的關(guān)鍵！根據(jù)記憶的類型[6]，針對知識傳授記憶有形象記憶型、抽象記憶型、情緒記憶型，課堂教學(xué)以抽象記憶為主，但是形象記憶，情緒記憶是不容忽視的，而且是非常重要的輔助手段，因此生動的例子、新鮮的實事都是與學(xué)生互動，幫助抽象記憶的好方法。如何能夠?qū)W(xué)生的思路不著痕跡地帶著進(jìn)入思考，這里給出了一種教法的嘗試———重點提問，團(tuán)隊討論。所有課堂內(nèi)容，圍繞提問為重點，進(jìn)行提現(xiàn)。具體做法是每節(jié)課提前5分鐘將上一節(jié)講授的需掌握的重點內(nèi)容在黑板上列出，上課鈴聲響起，學(xué)生自由選擇問題回答，板書作答，其余同學(xué)共同批改每道題。學(xué)生在短時間內(nèi)（上課之前的5分鐘）對上一節(jié)課講授內(nèi)容有所回顧，板書作答加強抽象記憶，同時在批改其他同學(xué)的回答時糾正自己的理解錯誤（形象記憶）。全班同學(xué)對其進(jìn)行批改（全班同學(xué)在共同糾錯的同時完成了團(tuán)隊討論），作答的學(xué)生感受情緒記憶，知識內(nèi)化過程加強，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化過程中可能出現(xiàn)的理解錯誤加以糾正。每節(jié)課之前板書提問，直接解決學(xué)生理解過程中的偏差，及時發(fā)現(xiàn)，及時解決，發(fā)動學(xué)生參與批改問題，從多角度鼓勵學(xué)生思考，加深知識的理解。課前提問與平時成績掛鉤，學(xué)生參與非常積極，其強化記憶的效果在試卷考題中有明顯的體現(xiàn)！

四、實際動手應(yīng)用與理論教學(xué)相結(jié)合

第6篇：光纖通信原理范文

1建立光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的數(shù)學(xué)模型

在光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估過程中，有兩個步驟對評估結(jié)果的影響十分關(guān)鍵，其中一個是評估指標(biāo)的選擇，另一個是光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險值的預(yù)測算法。假設(shè)選擇第i個樣本的評估指標(biāo)為{xi1，xi2，…，xin}，相應(yīng)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)值為yi，那么光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估的數(shù)學(xué)模型可以描述。

2因子分析法選擇光纖網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估指標(biāo)

2．1原始評估指標(biāo)一個光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全包括很多方面，本文主要從資產(chǎn)、威脅性、脆弱性和安全制度等4個方面對光纖通信網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險進(jìn)行評估，因此在專家意見的基礎(chǔ)上，根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果，建立一個如圖1所示的評估指標(biāo)體系，該評估指標(biāo)體系由3層組成，其中最底層為具體的細(xì)化指標(biāo)。

2．2因子分析法選擇指標(biāo)對于圖1中的光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估指標(biāo)，各個指標(biāo)對風(fēng)險評估重要程度不同，且各個指標(biāo)之間互相作用，存在一定的冗余，如果將它們直接輸入到評估算法中進(jìn)行學(xué)習(xí)，計算時間會相當(dāng)長，對風(fēng)險評估結(jié)果產(chǎn)生不利影響。為了防止該問題的出現(xiàn)，采用因子分析法選擇風(fēng)險評估指標(biāo)。

3光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的評估模型

3．1SVM評估算法評估算法根據(jù)因子分析法選擇的評估指標(biāo)作為輸入，期望風(fēng)險值作為輸出，建立一種光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估模型，本文選擇支持向量機(SupportVectorMachine，SVM)作為評估算法。SVM是一種統(tǒng)計學(xué)算法，它要求樣本數(shù)量小，這符合光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估的實際情況，不僅模型復(fù)雜性不太高，而且學(xué)習(xí)能力很強，是當(dāng)前公認(rèn)的最好預(yù)測算法之一。設(shè)一種線性預(yù)測問題的樣本集為:(xi，yi)，i=1，2，…n，n為樣本規(guī)模，d為特征維數(shù)，對于光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估問題，即表示評估指標(biāo)的數(shù)量，yi為對應(yīng)風(fēng)險期望值。

3．2因子分析法的光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的評估原理因子分析法的光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的評估原理:首先構(gòu)建光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的評估指標(biāo)體系，然后采用因子分析選擇評估指標(biāo)，最后利用支持向量機建立光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險模型，具體流程如圖2所示。

4仿真實驗

4．1數(shù)據(jù)源選擇某公司光纖通信網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真實驗測試，共得到300個數(shù)據(jù)，歸一化的評估指標(biāo)和風(fēng)險值見表1所示。

4．2因子分析法的實現(xiàn)采用SPSS軟件對13個評估指標(biāo)進(jìn)行因子分析提取主成分，主成分的貢獻(xiàn)率結(jié)果如表2所示。從表2可知，選擇前7個主成分就可以描述原始13個評估指標(biāo)，將它們作為支持向量機的輸入向量。

4．3SVM的核函數(shù)選擇當(dāng)前SVM的核函數(shù)眾多，每一種核函數(shù)的適用范圍不同，典型核函數(shù)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估精度風(fēng)險表3所示，從表3可知，徑向基函數(shù)的評估精度最高，因此選擇其構(gòu)建光纖通信網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險評估模型。

4．4結(jié)果與分析為了驗證本文方法(FA－SVM)進(jìn)行光纖風(fēng)險評估的性能，選擇原始指標(biāo)的支持向量機(SVM)、因子分析法的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FA－RBFNN)、因子分析法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)((FA－BPNN)進(jìn)行對比實驗，隨機選擇100個樣本組成訓(xùn)練樣本，建立光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估模型，其余樣本對模型性的性能進(jìn)行分析，所有模型的建模效果如表4所示。從表4可知:相對于SVM，F(xiàn)A－SVM無論是光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估精度還是訓(xùn)練速度都得到顯著改善，這說明采用因子分析法對光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，可以有效降低SVM輸入向量的維數(shù)，獲得更加理想的光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估效果，對比結(jié)果證明了本文建模思想的正確性和有效性;相對于FA－RBFNN、FA－BPNN，F(xiàn)A－SVM大幅度提高了光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估精度，訓(xùn)練時間要略長，這說明采用支持向量機對光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估進(jìn)行建模，可以更好的描述評估指標(biāo)與風(fēng)險值之間的變化關(guān)系，雖然訓(xùn)練速度有所下降，但是隨著計算機性能的提高，這一點時間可以忽略不計，對比結(jié)果表明本文的光纖通信網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估建模思想具有一定的優(yōu)越性。

5結(jié)論與展望

第7篇：光纖通信原理范文

光纖通信課程是一門多學(xué)科交叉滲透的專業(yè)課，其內(nèi)容綜合了通信、光波導(dǎo)和半導(dǎo)體光電子等相關(guān)的理論知識。本課程對本科生的培養(yǎng)要求是：通過對光纖通信的基本原理、光端機、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行闡述和講解，使學(xué)生掌握光纖通信的基本概念，熟悉光有源器件、光無源器件的工作原理、特性以及光纖通信網(wǎng)基本設(shè)計方法，了解光纖通信技術(shù)實際應(yīng)用和最新研究進(jìn)展。經(jīng)研究表明目前各專業(yè)光纖通信課程在授課過程中，普遍存在一下幾個方面的問題：

1.課程設(shè)置有一定缺陷。

針對通信工程專業(yè)的學(xué)生，由于數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)相對薄弱，對課程的學(xué)習(xí)存在一定的難度。而且光纖通信課程本身與物理、材料、半導(dǎo)體光電子、光刻等技術(shù)知識聯(lián)系密切，很多的知識點都是建立在大量理論物理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上。如果學(xué)生對這些課程沒有一定的涉獵，對一些基本器件，如半導(dǎo)體器件、光檢測器等沒有一定的物理概念的理解或者接觸。那學(xué)生對光纖通信這門課程的學(xué)習(xí)將會比較困難。此外，對于通信、電子類專業(yè)，對于物理學(xué)科不重視，只學(xué)過普通物理的課程，導(dǎo)致學(xué)生對物理概念的理解以及物理模型的分析能力相對薄弱，造成學(xué)生在聽課或?qū)W習(xí)時感覺內(nèi)容過于抽象，對一些概念和公式理解很模糊，難以真正理解理論知識，往往知其然不知其所以然。

2.教學(xué)形式以及教學(xué)模式陳舊。

光纖通信是一門應(yīng)用十分廣泛的應(yīng)用學(xué)科。但是在目前的教學(xué)過程中，教師更多的照本宣科，按書上的內(nèi)容進(jìn)行每一章節(jié)的講解，在不自覺中，學(xué)生就以為光纖通信就是一門理論課程和講解器件原理的課程，而忘記了光纖通信課程的實際應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生更多地認(rèn)為這是一門與物理、數(shù)學(xué)相關(guān)的課程，特別是對于光纖傳導(dǎo)模式內(nèi)容，學(xué)生更多的認(rèn)為學(xué)習(xí)的重點是如何求解方程，而不是一門應(yīng)用類的課程，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為本課程對于實踐指導(dǎo)的意義不大。同時，教材的更新無法和光纖通信發(fā)展的實際情況吻合，造成教材的內(nèi)容過于老化，使得學(xué)生對整門課程的學(xué)習(xí)感覺乏味、枯燥，無法提高對課程的學(xué)習(xí)興趣。

3.教學(xué)內(nèi)容設(shè)置有缺陷。

光纖通信課程是一門交叉學(xué)科，涉及的內(nèi)容很廣泛。一般來講，由于課程教學(xué)學(xué)時的限制，不可能把所有關(guān)于光纖通信的內(nèi)容以及光纖器件全部囊括。這就導(dǎo)致在教學(xué)內(nèi)容的選擇方面存在一定的隨意性和盲目性，教師往往根據(jù)自身對課程的理解來講解，或完全依附于所選教材，導(dǎo)致教學(xué)的片面性、重點不突出。而對于學(xué)生來說，感覺課程的知識點過于零散和繁瑣，沒有連貫性。

4.教學(xué)方法不科學(xué)。

由于光纖通信課程涉及內(nèi)容廣泛，信息量大，使得教師在授課時主要將注意力放在課堂講授和板書上。學(xué)生在上課過程中的普遍反應(yīng)是缺乏課堂活力，感覺課程比較枯燥。由于課堂講授的理論性很強，使得學(xué)生不能將所學(xué)理論知識和實際應(yīng)用結(jié)合起來，雖然學(xué)到了一些理論知識，但不知道這些知識用在何處、如何運用。另外，光纖通信的考試方法比較傳統(tǒng)，無法全面涵蓋課程的核心內(nèi)容。針對教學(xué)中出現(xiàn)的上述問題，本文針對教學(xué)中出現(xiàn)的上述問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，提出一個比較合理的課程設(shè)置方案，而且提出一個教學(xué)模式的改革方案。

二、光纖通信課程教學(xué)改革的探索

針對目前光纖通信課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合通信工程專業(yè)的學(xué)生以及光纖通信這門學(xué)科本身的特點，我們主要從優(yōu)化課程設(shè)置、優(yōu)化教學(xué)方法、科研促進(jìn)課程深化改革以及改進(jìn)考核體系這四個方面進(jìn)行考慮，具體的討論內(nèi)容如下：

1.優(yōu)化課程設(shè)置。

光纖通信課程的應(yīng)用范圍非常廣泛，很多專業(yè)都開設(shè)了光纖通信課程，但不同專業(yè)對光纖通信的要求是不一樣的，同時各專業(yè)掌握的基礎(chǔ)知識也差別很大?？紤]到光纖通信對材料、物理、數(shù)學(xué)的要求相對較高，而光纖通信又是一門與通信息息相關(guān)的學(xué)科，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)光纖通信課程之前，應(yīng)具備一定程度的數(shù)學(xué)物理通訊基礎(chǔ)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)光纖通信課程是有一定通信背景以及數(shù)理知識。此外，由于通信工程專業(yè)是一門實用性很強的專業(yè)，我們培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該從事通信、電子類的工作，因此也需要開設(shè)一些專業(yè)課程（如移動通信、現(xiàn)代通信網(wǎng)概論、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等）來強化光纖通信的運用。

2.優(yōu)化教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

光纖通信是一門交叉學(xué)科，涉及學(xué)科知識比較多。因此，教學(xué)方法的優(yōu)化要從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面來考慮。理論是學(xué)好一門課的基礎(chǔ)，對學(xué)生充分掌握理解系統(tǒng)、器件本身的特性以及應(yīng)用具有重要作用。對于學(xué)生反映比較難懂的理論，有計劃地復(fù)習(xí)和補充一些前導(dǎo)知識進(jìn)行理論鋪墊。例如信息光學(xué)、高等數(shù)學(xué)、導(dǎo)波光學(xué)等知識都是本課程中要用到的重要理論。同時課堂內(nèi)容的講授要特別注重思路，對于難以理解的概念采用不同的分析方法，由淺入深，由宏觀到微觀，先通過介紹器件的理論模型架構(gòu)，再用嚴(yán)格的理論分析推導(dǎo)，說明器件工作原理、特性以及應(yīng)用。由于課時的限制，想要把所有的理論內(nèi)容都講深講透是不切實際的。因此，根據(jù)專業(yè)需要在課堂講授時，要抓住重點、突破難點，做到主次分明，以點蓋面，每次課只講一個重點內(nèi)容。不需要所有內(nèi)容都要面面俱到，在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生獲得最有價值、最重要的信息。在課堂教學(xué)中主要采用板書和多媒體相結(jié)合的授課方式。傳統(tǒng)的板書教學(xué)模式使得教學(xué)內(nèi)容框架清晰、重點突出，方便理解，學(xué)生有充分的時間整理筆記，思路清晰。其缺點是信息量小、形式古板，內(nèi)容缺乏生動性和形象性。因此可適時、適當(dāng)、適度地引入多媒體輔助教學(xué)，其優(yōu)點是有利于提高教學(xué)質(zhì)量和效果，增加上課的趣味性，而且能加快教學(xué)速度，減少教學(xué)難度，加深理解教材的深度。例如在課件中，插入一些圖片、動畫、影音等多媒體文件，除了可以幫助學(xué)生能夠形象直觀地理解專業(yè)知識、增強教學(xué)效果外，還可以增加上課的趣味性，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。實踐教學(xué)主要從課堂實踐、課后團(tuán)體實踐等方面進(jìn)行加強。通過課堂演示、課堂討論，強化學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的思考和探索。例如借助光學(xué)仿真軟件，在課堂上直接演示光纖色散對光傳輸線路的影響，通過改變光纖長度來說明光纖色散對光信號傳輸特性的影響。另外開設(shè)實驗課，可以借助光學(xué)模擬軟件以及光纖通信實驗設(shè)備來進(jìn)行光纖連接以及光學(xué)傳輸系統(tǒng)特性的操作實驗，加深學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生知道所學(xué)知識有什么用，怎么用。

3科研促進(jìn)課程的深化改革。

光纖通信技術(shù)由于發(fā)展迅速快，專業(yè)知識更新快，新技術(shù)更新快，導(dǎo)致教材內(nèi)容相對滯后。教材中現(xiàn)有的新技術(shù)主要包括光波分復(fù)用技術(shù)、光交換技術(shù)、光孤子技術(shù)和相干光通信、光接入網(wǎng)等，這些技術(shù)中有的已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，而且很多技術(shù)還在不斷更新，同時很多新出現(xiàn)的技術(shù)還沒有涉及到。為了讓學(xué)生了解光纖通信技術(shù)發(fā)展的最近前沿，可以嘗試將將最近的科技進(jìn)展融入到教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)節(jié)中，課堂上針對不同的教學(xué)內(nèi)容引入最新的研究成果，一方面可以以豐富教學(xué)形式，加深學(xué)生對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解，另一方面可以為學(xué)生打開一扇科研的窗口，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，鼓勵和引導(dǎo)探索式、研究式的學(xué)習(xí)，相應(yīng)的以科研推動光纖通信精品課程建設(shè)。

4改革考核體系。

閉卷考試一直是考察學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度的唯一方式。而這種方式往往易造成學(xué)生死記硬背，扼殺學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性以及創(chuàng)造性。光纖通信課程的考核方式應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程本身的特點以及教學(xué)要求加以重新設(shè)置，既要體現(xiàn)學(xué)生對基本知識的掌握能力，還要突出學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力。因此在成績考核方面應(yīng)當(dāng)包括基礎(chǔ)知識考核、實踐能力考核、創(chuàng)新能力考核等方面。基礎(chǔ)知識考核可通過學(xué)生對每堂課課后習(xí)題作業(yè)的完成情況來考察；實踐能力主要考核學(xué)生對光纖系統(tǒng)組建、光纖熔接、光纖損耗測量等實驗情況的考察；創(chuàng)新能力考核可通過只提出對于光纖系統(tǒng)的總體要求（傳輸容量、帶寬、響應(yīng)度等），要求學(xué)生通過模擬軟件以及試驗箱進(jìn)行相關(guān)的仿真實驗，同時對仿真過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，提出改進(jìn)問題的方法，解決問題。

三、結(jié)論

第8篇：光纖通信原理范文

關(guān)鍵詞：光纖通信 工作過程 課程改革

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）03-0163-01

隨著我國商用4G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模普及，信息產(chǎn)業(yè)對高端技能人才的需求迅速增加，從事通信類工程設(shè)計、項目管理、施工、運行維護(hù)人才缺口較大。這類人才的培養(yǎng)主要由高等職業(yè)技術(shù)教育來完成。目前，高職通信技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的人才存在兩方面問題，一方面畢業(yè)生專業(yè)對口就業(yè)率不高，另一方面課程設(shè)置和崗位工作過程及職業(yè)需求缺乏有效聯(lián)系，導(dǎo)致人才培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)的工作過程和職業(yè)需求未形成有機的結(jié)合。以典型工作任務(wù)的工作過程構(gòu)建的知識體系能很好解決這個矛盾。基于工作過程導(dǎo)向的課程開發(fā)思路：分析工作過程，歸納工作過程的典型工作任務(wù)，確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域，最終落實到課程體系，以項目為載體完成知識的構(gòu)建。

一、基于工作過程導(dǎo)向的“光纖通信”課程構(gòu)建原則

近幾年，我院通信專業(yè)教師調(diào)研了中國電信公司、中國移動公司、中興通信、重慶華偉集團(tuán)等多家通信技術(shù)企業(yè)；聘請通信行業(yè)高管和專家為專業(yè)帶頭人；調(diào)研了通信企業(yè)人力資源負(fù)責(zé)人。分析行業(yè)發(fā)展規(guī)律和人才需求，對專業(yè)定位、人才需求、服務(wù)崗位進(jìn)行反復(fù)論證，確定基站開通與代維、網(wǎng)絡(luò)管理員、工程管理員和質(zhì)檢員為典型工作崗位，針對工作崗位的工作職責(zé)，歸納典型的工作任務(wù)、崗位職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)。制定行動領(lǐng)域目標(biāo)，每個目標(biāo)分解成若干個任務(wù)，通過實踐情境訓(xùn)練和理論講授，使學(xué)生獲得相關(guān)的崗位能力和素質(zhì)，為通信企業(yè)提供合格的高端技能型人才。

二、基于工作過程系統(tǒng)化的“光纖通信”課程構(gòu)建

1.工作崗位能力分析，歸納典型工任務(wù)

傳統(tǒng)光纖通信課程學(xué)習(xí)側(cè)重知識點講授與學(xué)習(xí)的認(rèn)知，雖然大多數(shù)課程目標(biāo)注重實踐技能訓(xùn)練和職業(yè)能力綜合培養(yǎng)，但學(xué)生職業(yè)能力和綜合素質(zhì)與工作過程協(xié)調(diào)則顯得不足?；诠ぷ鬟^程導(dǎo)向的課程目標(biāo)設(shè)計，將崗位或崗位群對應(yīng)的工作任務(wù)、工作過程、工作要點、工作環(huán)境等進(jìn)行綜合考慮。設(shè)計典型工作任務(wù)和對應(yīng)工作領(lǐng)域見表1。

本課程的知識目標(biāo)為掌握光纖通信系統(tǒng)構(gòu)成，有源器件和無源器件的工作原理；能力目標(biāo)為設(shè)計簡單SDH光纖通信系統(tǒng)，分析和排除常見系統(tǒng)故障；素質(zhì)目標(biāo)為具有通信技術(shù)核心職業(yè)能力的技能人才。

2.行動領(lǐng)域歸納

分析典型工作任務(wù)的工作流程，制定出對應(yīng)的行動領(lǐng)域。每個行動領(lǐng)域的工作過程應(yīng)該包含產(chǎn)品的工作要素信息。即明確具體目標(biāo)，然后計劃、決策、執(zhí)行，最后對整個過程進(jìn)行評估，確定行動的效能。以光纖傳輸鏈路的施工與測試為例，首先，分析線路結(jié)構(gòu)，了解鏈路設(shè)備和測試工具的性能，明確工作任務(wù)及參數(shù)要求，然后進(jìn)入工作領(lǐng)域裝配、調(diào)試，通過細(xì)致的分析工作過程的每一個環(huán)節(jié)，完成行動領(lǐng)域的構(gòu)建。

3.學(xué)習(xí)領(lǐng)域構(gòu)建

學(xué)習(xí)領(lǐng)域目的是完成工作任務(wù)和行動過程實施，工作領(lǐng)域的典型任務(wù)是制定學(xué)習(xí)領(lǐng)域的依據(jù)。將實際工作過程按照認(rèn)知規(guī)律由簡單到復(fù)雜分為三部分，分別是基本認(rèn)知部分、基本技能部分和崗位綜合能力部分.再針對每部分需掌握的能力要求設(shè)計出對應(yīng)的項目，具體設(shè)計如見表2。

在實施過程中，結(jié)合具體的實驗實訓(xùn)條件、課時設(shè)置情況及職業(yè)崗位能力需求，設(shè)計了三個學(xué)習(xí)情境：情境一以常見 SDH光纖通信系統(tǒng)實訓(xùn)室為載體，理論和實踐同步進(jìn)行，學(xué)生在明白器件原理的基礎(chǔ)上同時掌握應(yīng)用，支撐該情境項目完成如下任務(wù)：項目1：了解行業(yè)發(fā)展，提高學(xué)習(xí)興趣，對SDH系統(tǒng)有初步認(rèn)識；項目2：了解光纖構(gòu)造，明確光纖成纜方法和使用安裝環(huán)境；項目3 認(rèn)知無源器件工作原理，作用及其安裝要點；項目4認(rèn)知有源器件工作原理，作用及其安裝要點；情境二將S D H光纖通信系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)操作技能融入到項目中，重點培養(yǎng)學(xué)生設(shè)備操作能力，項 目1：掌握常用儀器的基本性能和使用，如光纖熔接機、示波頻譜分析儀等；項目2：掌握光纜線路操作的技能；項目3：掌握SDH光纖通信系統(tǒng)設(shè)備的操作技能；情境三則是以校企合作企業(yè)和實訓(xùn)基地為載體，培養(yǎng)設(shè)計、運行維護(hù)和管理的綜合崗位能力。支撐該情境項目完成如下任務(wù)；項 目1：體驗真實崗位環(huán)境中的SDH光纖通信系統(tǒng)運行，能夠完成簡單的SDH光纖通信系統(tǒng)設(shè)計；項目2：分析故障原因，找到排除故障方法，設(shè)置常見故障，讓學(xué)生參與分析；項目3：定崗實習(xí)，培養(yǎng)實際崗位的工作能力。總之，課程設(shè)計通過三個遞進(jìn)學(xué)習(xí)層次，1 0個項目做支撐，將崗位所需能力與職業(yè)素質(zhì)融人到項目中去.學(xué)生在完成項目同時具備相關(guān)崗位的能力要求。

三、課程考核與評價設(shè)計

本課程采用傳統(tǒng)的結(jié)果性評價同時增加過程性評價的比重（過程性評價占總成績的60%，結(jié)果性評價占總成績的40%）。過程性評價以項目為載體來進(jìn)行，項目要素主要包含知識、技能、態(tài)度，每個項目要素量化評價。結(jié)果性評價通過集中考試進(jìn)行，重點考查光纖通信技術(shù)的器件構(gòu)造、系統(tǒng)的原理以及項目的分析與設(shè)計能力。

四、結(jié)束語

基于工作過程系統(tǒng)化的《光纖通信》課程改革的實施，突破了學(xué)科體系的束縛，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)過程、崗位工作過程與學(xué)生的職業(yè)能力有機結(jié)合，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時滿足了企業(yè)對高素質(zhì)技能型人才的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]李云松，郭雷崗.基于工作過程的高職“光纖通信技術(shù)”課程改革[J].課程教材改革，2012，（254）：65.

第9篇：光纖通信原理范文

光纖有很多的優(yōu)良特性。例如原材料價格便宜、應(yīng)用成本低、穩(wěn)定性好、重量輕、制造施工工藝簡單、抗干擾、抗腐蝕、容易鋪設(shè)等。光纖因具備這些良好的特在傳輸系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。光纖在通信技術(shù)中的特點具體如下：（1）容量大、速度快容量大、速度快是光纖通信最大、最突出的特點。光纖通信技術(shù)中信息的傳播媒介是光，在真空中光的傳播速度是30萬km/s。光纖通信與傳統(tǒng)的銅線傳輸相比具有很大速度上的優(yōu)勢。隨著互聯(lián)網(wǎng)越來越發(fā)達(dá)，光纖通信的發(fā)展前景也越來越廣。光纖的容量很大，正符合了傳輸系統(tǒng)所需傳輸數(shù)據(jù)量大的特性。光纖通信技術(shù)中信號的載體是光，只需很小的光束便可以攜帶大量的信息，目前一般攜帶信息量能達(dá)到10Gbps／s，并且很多的光線可以在同一條光纖中通過且不會相互干擾。光纖的傳輸速率非常有優(yōu)勢，并且目前光纖的發(fā)展還具有很大的潛力。（2）光纖材料價格低、損耗低光纖的主要材料是由石英制成的玻璃纖維。作為一種非常廣泛的材料，光纖通信中的石英材料不但穩(wěn)定性高、抗腐蝕性強，且具有低損耗的特點，石英的磨損一般可以控制在0～20dB/km。而且光纖制作技術(shù)成熟，成本低，工藝簡單，適合大范圍推廣。光纖外部一般還設(shè)有保護(hù)套，使光纖的損耗降到更低。并且光纖的磨損可以隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步降低。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖通信設(shè)備中還可以采用一些更加廉價的材料，從而能夠更好的完成光纖通信成功跨越最大無中繼距離，達(dá)到減少中繼站數(shù)量的目的，進(jìn)而大大節(jié)約了運用成本。（3）保密性良好信息在光纖中傳播的進(jìn)程中，光纖會限制光信號只在相關(guān)光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中傳播，若有泄露出來的射線，光纖可以將其圍繞在周圍，將由不透明的包皮物質(zhì)將其有效地吸進(jìn)，防止泄露信息，并有效的避免了光纖通信中出現(xiàn)串音現(xiàn)象，為信息在傳輸系統(tǒng)傳播的過程中提供了一個良好的環(huán)境。（4）抗干擾能力強現(xiàn)階段石英是傳輸系統(tǒng)中的主要光纖通信材料，石英能作為主要光纖通信材料的主要的原因是石英具有較好的抗腐蝕性和絕緣性，并且石英的抗電磁干擾性很強。在傳輸系統(tǒng)傳導(dǎo)過程中能有效抵抗由于人為因素造成的電磁干擾，并且可以抵御雷電、電離層的活動和太陽黑子對光纖設(shè)備傳輸信息所造成的干擾，因此石英制成的光纖通信設(shè)備能夠在傳輸系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2光纖通信設(shè)備的維護(hù)

2.1光纖傳輸設(shè)備維護(hù)時需注意的問題

需要對光纖傳輸設(shè)備應(yīng)進(jìn)行預(yù)防性定期監(jiān)視。通信設(shè)備并沒有出現(xiàn)較明顯的使用故障時，為了盡可能少的造成人為障礙，不要隨意亂動機器設(shè)備和傳輸設(shè)備。②需要特別對軟件技術(shù)重視。軟件技術(shù)在傳輸系統(tǒng)通信中越來越重要，所以及時的掌握相關(guān)軟件技術(shù)至關(guān)重要。③應(yīng)保證設(shè)備持續(xù)在良好的環(huán)境下運行。其中良好的環(huán)境具體包括機房的濕度、環(huán)境和溫度等要滿足規(guī)定要求，機房達(dá)標(biāo)防塵標(biāo)準(zhǔn)，保證高供電質(zhì)量等。④要使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的作用得到充分的發(fā)揮。具有完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能是現(xiàn)代通信傳輸系統(tǒng)必備的條件，在監(jiān)測實時性指標(biāo)的過程中需要在不中斷業(yè)務(wù)的情況下，實現(xiàn)監(jiān)測故障和判斷故障位置及故障類型。⑤要防靜電并且嚴(yán)禁帶電時拔插機盤。要在工作過程中保持配戴防靜電手套的好習(xí)慣；并在電源關(guān)掉的情況下才能插拔機盤。

2.2光纖傳輸設(shè)備的維護(hù)措施

光纖通信傳輸設(shè)備的維護(hù)工作主要包括查看、定位、分析和排除四個主要方面。查看的主要內(nèi)容是查看計算機中的信號指示燈、信號流程表以及故障信息；定位的主要內(nèi)容是先對所存在的故障大致進(jìn)行定位，再采用核心技術(shù)在了解大概的故障位置的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行準(zhǔn)確定位；分析工作的主要內(nèi)容是嚴(yán)密的分析已經(jīng)存在的故障，并針對故障原因提出完善的、合理的處理方法；排除工作的主要內(nèi)容是先制定通信光纖設(shè)備故障的處理方案，然后按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格對故障進(jìn)行排除。

2.3光纖傳輸設(shè)備的維護(hù)方法

傳輸系統(tǒng)中的通信光纖設(shè)備的維護(hù)方法主要有以下幾點：（1）環(huán)路檢測法環(huán)路檢測法在現(xiàn)代光纖通信設(shè)備維修與維護(hù)工作中被廣泛采用。環(huán)路檢測法的優(yōu)勢是能夠合理的劃分通信設(shè)備傳輸系統(tǒng)中閉環(huán)內(nèi)部線路中的復(fù)雜的電子控制線路，并有效的利用專業(yè)的檢測儀器測量局部的環(huán)路，這種方法可以有效的降低故障設(shè)備傳輸系統(tǒng)模塊的檢測難度，逐步縮小工作模塊和工作設(shè)備的故障范圍，最后將故障具體化并將可以輕松將其解決。構(gòu)造環(huán)路是環(huán)路檢測法的核心，劃分環(huán)有許多不同的方法，常用的劃分方法有根據(jù)所構(gòu)成的環(huán)路中的電信號的傳輸方向分為的設(shè)備內(nèi)部環(huán)路與設(shè)備外部環(huán)路兩種。設(shè)備內(nèi)部環(huán)路檢測的主要檢測目標(biāo)是基站內(nèi)部的控制系統(tǒng)和光束激發(fā)中的故障。設(shè)備外部環(huán)路檢測的主要目標(biāo)是外部信息傳輸線路中和通信對端站中存在的故障。此外，按照處于環(huán)路中的信號強度等級進(jìn)行劃分時，可以將檢測環(huán)路分為群環(huán)路和2兆環(huán)路等。檢測環(huán)路內(nèi)部的各環(huán)節(jié)中是否存在故障是環(huán)路檢測法的主要功能，采用不斷縮短環(huán)路的排除法可以逐級將故障點找出來，然后采取更換元件或?qū)υ荚M(jìn)行維修的方法達(dá)到排除故障的目的。（2）替代法替代法在實際處理故障中具有至關(guān)重要的意義。替代法首先將故障定位在單站，然后針對單站故障進(jìn)行及時排除。替代法的原理是首先定位傳輸系統(tǒng)中所存在的故障，然后將存在故障的模塊用另一個可以正常工作的運行模塊進(jìn)行代替，從而推測出傳輸系統(tǒng)中發(fā)生故障的區(qū)域。在具體的實際工作中，出現(xiàn)故障原因并不能很快找到，所以需要通過替代法來定位并排除系統(tǒng)故障。（3）儀表測試法光纖通信系統(tǒng)設(shè)備中電子元器件占很大的比重，設(shè)備運行的過程中光纖通信系統(tǒng)均有不同形式的感應(yīng)磁場、電壓、電流等存在，因此儀表測試法可以針對在設(shè)備運行過程中工作元件的具體物理量參數(shù)，例如感應(yīng)磁場、電壓、電流等進(jìn)行具體精確地測量，同時將其與設(shè)計要求中的正常物理量參數(shù)進(jìn)行比較核對，通過檢測工作元件中的非正常情況來確定故障的具置與類型，光纖通信系統(tǒng)設(shè)備的儀表測試故障法常用的檢測儀表有萬用表、光功率計、示波器、誤碼儀等。在實際通信設(shè)備維護(hù)過程中，維修技術(shù)人員只要利用恰當(dāng)?shù)膬x表對不同的故障的電子元件與設(shè)備運行狀況實施精確地電參數(shù)測量，就可以根據(jù)儀器測量結(jié)果準(zhǔn)確定位故障位置和故障類型。

3結(jié)語