⑴ 光通信技术是什么

光通信技术是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。因此,具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。

划分
常用的光通信有:大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、 红外线通信、紫外线通信等

按波长
光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。

按光源
红外线光和紫外线光属 不可见光,它们同 可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信

按传输媒介
按传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信(也叫大气光通信)

大气激光通信
信息以激光束为载波,沿大气传播。它不需要敷设线路,设备较轻,便于机动,保密性好,传输 信息量大,可传输声音、数据、图像等信息。大气激光通信易受气候和外界环境的影响,一般用作河湖山谷、沙漠地区及海岛间的视距通信。

光纤通信
是一种 有线通信,光波沿 光导纤维传输。光源可以是激光器(又称半导体激光二极管),也可以是发光二极管。光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好,可用于大容量国防干线通信和 野战通信等。

光纤有三个低损耗窗口:850nm,1310nm,1550nm。

蓝绿光通信
是一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光,在海水中传输信息的通信方式,是目前较好的一种水下通信手段。

红外线通信
是利用红外线(波长 300 ~ 0.76 微米)传输信息的通信方式。可传输语言、文字、数据、图像等信息,适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好,设备结构简单,体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响,传输的距离也就是4000米。

紫外线通信
是利用紫外线(波长 0.39 ~ 60 × 10 微米)传输信息的通信方式。其基本原理与 红外线通信相似,与红外线通信同属非激光通信。

因为激光是一种方向性极强的相干光,沿光纤传输是目前最理想的恒参信道。从发展的观点看,激光通信特别是光纤通信将被广泛采用。

⑵ 光通信 是什么

光通信(Optical Communication)是以光波为载波的一种通信方式。我国使用光通信技术由来已久,比如古代的边疆遇到敌军入侵就在烽火台点火报警。今天,主要指的是利用光纤通信的技术。增加光路带宽的方法有两种:一是提高光纤的单信道传输速率;二是增加单光纤中传输的波长数,即波分复用技术(WDM)。
宽带城域网(BMAN)是我国信息化建设的热点,DWDM(密集波分复用)的巨大带宽和传输数据的透明性,无疑是当今光纤应用领域的首选技术。然而,MAN等具有传输距离短、拓扑灵活和接入类型多等特点,如照搬主要用于长途传输的DWDM,必然成本过高;同时早期DWDM对MAN等灵活多样性也难以适应。面对这种低成本城域范围的宽带需求,CWDM(粗波分复用)技术应运而生,并很快成为一种实用性的设备。
对光通信来说,其技术基本成熟,而业务需求相对不足。以被誉为“宽带接入最终目标”的FTTH为例,其实现技术EPON已经完全成熟,但由于普通用户上网需要的带宽不高,使FTTH的商用只限于一些试点地区。但是,在2006年,随着IPTV等三重播放业务开展,运营商提供的带宽已经不能满足用户对高清晰电视的要求,随之FTTH的部署也提上了日程。无独有偶,ASON对传输网络控制灵活,可为企业客户提供个性化服务,不少运营商为发展和维系企业客户,不惜重金投资建设ASON。
未来传输网络的最终目标,是构建全光网络,即在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。骨干网和城域网已经基本实现了全光化,部分网络发展较快的区域,也实现了部分的接入层的光进铜退。

⑶ 光通讯是什么概念

光通信就是以光波为载波的通信。随着信息时代的到来,人们对光通信带宽的需求日益增加,增加光路带宽的方法有两种:一是提高光纤的单信道传输速率;二是增加单光纤中传输的波长数,即波分复用技术(WDM)。

目前宽带城域网(BMAN)正成为信息化建设的热点,DWDM(密集波分复用)的巨大带宽和传输数据的透明性,无疑是当今光纤应用领域的首选技术。然而,MAN等具有传输距离短、拓扑灵活和接入类型多等特点,如照搬主要用于长途传输的DWDM,必然成本过高;同时早期DWDM对MAN等的灵活多样性也难以适应。面对这种低成本城域范围的宽带需求,CWDM(粗波分复用)技术应运而生,并很快成为一种实用性的设备。

⑷ 什么是光通信

“烽火戏诸侯”——一个妇孺皆知的故事。这是古老的“诸侯”看“烽火”。版这“诸侯”看“烽火权”,一直持续了几千年:信号弹、信号灯以及船舰之间或其他场合的闪光联系等等。这些,都是利用火光进行通信联系的例子。利用火光(或自然光)进行双向通信联系或者单向传递信号,就是“光通信”。

⑸ 光纤通讯的光纤通讯

利用光纤做为通讯之用通常需经过下列几个步骤:
以发射器(transmitter)产生光讯号。
以光纤传递讯号,同时必须确保光讯号在光纤中不会衰减或是严重变形。
以接收器(receiver)接收光讯号,并且转换成电讯号。 光纤常被电话公司用于传递电话、因特网,或是有线电视的讯号,有时候利用一条光纤就可以同时传递上述的所有讯号。与传统的铜线相比,光纤的讯号衰减(attenuation)与遭受干扰(interference)的情形都改善很多,特别是长距离以及大量传输的使用场合中,光纤的优势更为明显。然而,在城市之间利用光纤的通讯基础建设(infrastructure)通常施工难度以及材料成本难以控制,完工后的系统维运复杂度与成本也居高不下。因此,早期光纤通讯系统多半应用在长途的通讯需求中,这样才能让光纤的优势彻底发挥,并且抑制住不断增加的成本。
从2000年光通讯(optical communication)市场崩溃后,光纤通讯的成本也不断下探,已经和铜缆为骨干的通讯系统不相上下。
对于光纤通讯产业而言,1990年光放大器(optical amplifier)正式进入商业市场的应用后,很多超长距离的光纤通讯才得以真正实现,例如越洋的海底电缆。到了2002年时,越洋海底电缆的总长已经超过250000公里,每秒能携带的资料量超过2.56Tb,而且根据电信业者的统计,这些数据从2002年后仍然不断的大幅成长中。 自古以来,人类对于长距离通讯的需求就不曾稍减。随着时间的前进,从烽火到电报,再到1940年第一条同轴电缆(coaxial cable)正式服役,这些通讯系统的复杂度与精细度也不断的进步。但是这些通讯方式各有其极限,使用电气讯号传递资讯虽然快速,但是传输距离会因为电气讯号容易衰减而需要大量的中继器(repeater);微波(microwave)通讯虽然可以使用空气做介质,可是也会受到载波频率(carrier frequency)的限制。到了二十世纪中叶,人们才了解使用光来传递资讯,能带来很多过去所没有的显著好处。
然而,当时并没有同调性高的发光源(coherent light source),也没有适合作为传递光讯号的介质,所以光通讯一直只是概念。直到1960年代,雷射(laser)的发明才解决了第一项难题。1970 年后康宁公司(Corning Glass Works)发展出高品质低衰减的光纤则是解决了第二项问题,此时讯号在光纤中传递的衰减量第一次低于光纤通讯之父高锟所提出的每公里衰减20分贝(20dB/km)关卡,证明了光纤作为通信介质的可能性。与此同时使用砷化镓(GaAs)作为材料的半导体雷射(semiconctor laser)也被发明出来,并且凭借体积小的优势而大量运用于光纤通讯系统中。1976年,第一条速率为44.7Mbit/s的光纤通信系统在美国亚特兰大的地下管道中诞生。
经过了五年的研发期,第一个商用的光纤通讯系统在1980年问市。这个人类史上第一个光纤通讯系统使用波长800纳米(nanometer)的砷化镓雷射作为光源,传输的速率(data rate)达到45Mb/s(bits per second),每10公里需要一个中继器增强讯号。
第二代的商用光纤通讯系统也在1980年后发展出来,使用波长1300纳米的磷砷化镓铟(InGaAsP)雷射。早期的光纤通讯系统虽然受到色散(dispersion)的问题而影响了讯号品质。但是1981年单模光纤(single-mode fiber)的发明克服了这个问题。到了1987年时,一个商用光纤通讯系统的传输速率已经高达1.7Gb/s,比第一个光纤通讯系统的速率快了将近四十倍之谱。同时传输的功率与讯号衰减的问题也有显著改善,间隔50公里才需要一个中继器增强讯号。1980年代末,EDFA的诞生,堪称光通信历史上的一个里程碑似的事件,它使光纤通信可直接进行光中继,使长距离高速传输成为可能,并促使了DWDM的诞生。
第三代的光纤通讯系统改用波长1550纳米的雷射做光源,而且讯号的衰减已经低至每公里0.2分贝(0.2dB/km)。之前使用磷砷化镓铟雷射的光纤通讯系统常常遭遇到脉波延散(pulse spreading)问题,而科学家则设计出色散迁移光纤(dispersion-shifted fiber)来解决这些问题,这种光纤在传递1550纳米的光波时,色散几乎为零,因其可将雷射光的光谱限制在单一纵模(longitudinal mode)内。这些技术上的突破使得第三代光纤通讯系统的传输速率达到2.5Gb/s,而且中继器的间隔可达到100公里远。
第四代光纤通讯系统引进了光放大器(optical amplifier),进一步减少中继器的需求。另外,波长分波多工器(wavelength-division multiplexing, WDM)技术则大幅增加传输速率。这两项技术的发展让光纤通讯系统的容量以每六个月增加一倍的方式大幅跃进,到了2001年时已经到达10Tb/s的惊人速率,足足是80年代光纤通讯系统的200倍之多。近年来,传输速率已经进一步增加到14Tb/s,每隔160公里才需要一个中继器。
第五代光纤通讯系统发展的重心在于扩展波长分波多工器的波长操作范围。传统的波长范围,也就是一般俗称的“C band”约是1530纳米至1570纳米之间,新一带的无水光纤(dry fiber)低损耗的波段则延伸到1300纳米至1650纳米间。另外一个发展中的技术是引进光固子(optical soliton)的概念,利用光纤的非线性效应,让脉波能够抵抗色散而维持原本的波形。
1990年至2000年间,光纤通讯产业受到因特网泡沫的影响而大幅成长。此外一些新兴的网络应用,如随选视讯(video on demand)使得因特网带宽的成长甚至超过摩尔定律(Moore''''s Law)所预期集成电路芯片中晶体管增加的速率。而自因特网泡沫破灭至2006年为止,光纤通讯产业透过企业整并壮大规模,以及委外生产的方式降低成本来延续生命。
现在的发展前沿就是全光网络了,使光通信完全的代替电信号通讯系统,当然,这还有很长的路要走。 在光纤通讯系统中通常作为光源的半导体元件是发光二极管(light-emitting diode, LED)或是雷射二极管(laser diode)。LED与雷射二极管的主要差异在于前者所发出的光为非同调性(noncoherent),而后者则为同调性(coherent)的光。使用半导体作为光源的好处是体积小、发光效率高、可靠度佳,以及可以将波长最佳化,更重要的是半导体光源可以在高频操作下直接调变,非常适合光纤通讯系统的需求。
LED借着电激发光(electroluminescence)的原理发出非同调性的光,频谱通常分散在30纳米至60纳米间。LED另外一项缺点是发光效率差,通常只有输入功率的1%可以转换成光功率,约是100毫瓦特[micron (μ) Watt (μW)]左右。但是由于LED的成本较低廉,因此常用于低价的应用中。常用于光通讯的LED主要材料是砷化镓或是砷化镓磷(GaAsP),后者的发光波长为1300纳米左右,比砷化镓的810纳米至870纳米更适合用在光纤通讯。由于LED的频谱范围较广,导致色散较为严重,也限制了其传输速率与传输距离的乘积。LED通常用在传输速率10Mb/s至100Mb/s的局域网路(local area network, LAN),传输距离也在数公里之内。目前也有LED内包含了数个量子井(quantum well)的结构,使得LED可以发出不同波长的光,涵盖较宽的频谱,这种LED被广泛应用在区域性的波长分波多工网络中。
半导体雷射的输出功率通常在100微瓦特(μW)左右,而且为同调性质的光源,方向性相对而言较强,通常和单模光纤的耦合效率可达50%。雷射的输出频谱较窄,也有助于增加传输速率以及降低模态色散(model dispersion)。半导体雷射亦可在相当高的操作频率下进行调变,原因是其复合时间(recombination time)非常短。
半导体雷射通常可由输入的电流有无直接调变其开关状态与输出讯号,不过对于某些传输速率非常高或是传输距离很长的应用,雷射光源可能会以连续波(continuous wave)的形式控制,例如使用外接的电吸收光调变器(electroabsorption molator)或是马赫·任德干涉仪(Mach-Zehnder interferometer)对光讯号加以调变。外接的调变元件可以大幅减少雷射的“啁啾脉冲”(chirp pulse)。啁啾脉冲会使得雷射的谱线宽度变宽,使得光纤内的色散变得严重。 过去光纤通讯的距离限制主要根源于讯号在光纤内的衰减以及讯号变形,而解决的方式是利用光电转换的中继器。这种中继器先将光讯号转回电讯号放大后再转换成较强的光讯号传往下一个中继器,然而这样的系统架构无疑较为复杂,不适用于新一代的波长分波多工技术,同时每隔20公里就需要一个中继器,让整个系统的成本也难以降低。
光放大器的目的即是在不用作光电与电光转换下就直接放大光讯号。光放大器的原理是在一段光纤内掺杂(doping)稀土族元素(rare-earth)如铒(erbium),再以短波长雷射激发(pumping)之。如此便能放大光讯号,取代中继器。 构成光接收器的主要元件是光侦测器(photodetector),利用光电效应将入射的光讯号转为电讯号。光侦测器通常是半导体为基础的光二极管(photo diode),例如p-n接面二极管、p-i-n二极管,或是雪崩型二极管(avalanche diode)。另外“金属-半导体-金属”(Metal-Semiconctor-Metal, MSM)光侦测器也因为与电路整合性佳,而被应用在光再生器(regenerator)或是波长分波多工器中。
光接收器电路通常使用转阻放大器(transimpedence amplifier, TIA)以及限幅放大器(limiting amplifier)处理由光侦测器转换出的光电流,转阻放大器和限幅放大器可以将光电流转换成振幅较小的电压讯号,再透过后端的比较器(comparator)电路转换成数位讯号。对于高速光纤通讯系统而言,讯号常常相对地衰减较为严重,为了避免接收器电路输出的数位讯号变形超出规格,通常在接收器电路的后级也会加上时脉恢复电路(clock recovery, CDR)以及锁相回路(phase-lock loop, PLL)将讯号做适度处理再输出。 对于现代的玻璃光纤而言,最严重的问题并非讯号的衰减,而是色散问题,也就是讯号在光纤内传输一段距离后逐渐扩散重叠,使得接收端难以判别讯号的高或低。造成光纤内色散的成因很多。以模态色散为例,讯号的横模(transverse mode)轴速度(axial speed)不一致导致色散,这也限制了多模光纤的应用。在单模光纤中,模态间的色散可以被压抑得很低。
但是在单模光纤中一样有色散问题,通常称为群速色散(group-velocity dispersion),起因是对不同波长的入射光波而言,玻璃的折射率略有不同,而光源所发射的光波不可能没有频谱的分布,这也造成了光波在光纤内部会因为波长的些微差异而有不同的折射行为。另外一种在单模光纤中常见的色散称为极化模态色散(polarization mode dispersion),起因是单模光纤内虽然一次只能容纳一个横模的光波,但是这个横模的光波却可以有两个方向的极化(polarization),而光纤内的任何结构缺陷与变形都可能让这两个极化方向的光波产生不一样的传递速度,这又称为光纤的双折射现象(fiber birefriigence)。这个现象可以透过极化恒持光纤(polarization-maintaining optical fiber)加以抑制。 不过对于短距离与低带宽的通讯应用而言,使用电讯号的传输有下列好处:
较低的建置费用
组装容易
可以利用电力系统传递资讯
因为这些好处,所以在很短的距离传输资讯,例如主机之间、电路板之间,甚至是集成电路芯片之间,通常还是使用电讯号传输。然而目前也有些还在实验阶段的系统已经改采光来传递资讯。
在某些低带宽的场合,光纤通讯仍然有其独特的优势:
能抵抗电磁干扰(EMI),包括核子造成的电磁脉冲。(不过光纤可能会毁于α或β射线)
对电讯号的阻抗极高,所以能在高电压或是地面电位不同的状况下安全工作。
重量较轻,这在飞机中特别重要。
不会产生火花,在某些易燃的环境中显得重要。没有电磁辐射、不易被窃听,对于需要高度安全的系统而言十分重要。
线径小,当绕线的路径被限制时,变得重要。 为了能让不同的光纤通讯设备制造商之间有共通的标准,国际电信联盟(International Telecommunications Union, ITU)制定了数个与光纤通讯相关的标准,包括:
ITU-T G.651, Characteristics of a 50/125 μm multimode graded index optical fibre cable
ITU-T G.652, Characteristics of a single-mode optical fibre cable
其他关于光纤通讯的标准则规定了发射与接收端,或是传输介质的规格,包括了:
10G以太网路(10 Gigabit Ethernet)
光纤分布式数据接口(FDDI)
光纤通道(Fibre channel)
HIPPI
同步数位阶层(Synchronous Digital Hierarchy)
同步光纤网络(Synchronous Optical Networking)
此外,在数位音效的领域中,也有利用光纤传递资讯的规格,那就是由日本东芝(Toshiba)所制定的TOSLINK规格。采用塑胶光纤(plastic optical fiber, POF)作为媒介,系统中包含一个采用红光LED的发射器以及整合了光侦测器与放大器电路的接收器。

⑹ 什么是光通讯技术

光通信是来一种以光波源为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。因此,它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。 光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光,它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信;按传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信(也叫大气光通信)。

参考:http://ke..com/view/297239.htm

⑺ 光通信的原理是什么

光通信的原理是光反射原理。现代的光纤通信就是运用光反射原理,把光的全反射限制在光纤内部,用光信号取代传统通信方式中的电信号,从而实现信息的传递的。直到今天,信号灯、旗语、望远镜等目视光通信的手段仍在使用,但是这一切还是最原始的光通信,不能算作是真正的光通信。

(7)光为光通讯扩展阅读:

我国十分重视光通信器件的研发,通过国家高新技术发展计划安排专题,组织技术攻关,跟踪国际先进技术等措施的实施,极大地推动了光通信器件的研究开发和产业化工作。随着光器件产业逐渐向中国转移,光通信行业基础设施建设进一步加快,中国已成为全球光电元器件的重要生产销售基地。

⑻ 光通信和光通讯有什么区别啊,

光通信就是来以光波为载波的通自信。增加光路带宽的方法有两种:一是提高光纤的单信道传输速率;二是增加单光纤中传输的波长数,即波分复用技术(WDM)事实上,光通信设备只适合在最后几公里的距离用。
光通讯也即光通信。
详情请见网络 http://ke..com/view/2395331.htm