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隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,大量的信息進(jìn)行發(fā)送、傳輸、接收使信息傳輸操作面臨嚴(yán)峻的形勢。我國正在建設(shè)信息高速公路,綜合考慮傳輸速度快、信息量大、出錯(cuò)率小等因素,光纖傳輸最為適合。光纖全稱光導(dǎo)纖維,由玻璃或者塑料制成的纖維,由包層、內(nèi)芯和樹脂涂層三部分組成,每根光纖內(nèi)芯很細(xì),由包層保護(hù),光纖聚集在一起形成光纜。光纖又分為單模光纖和多模光纖。光纖通信采用光波傳輸,通信帶寬大、抗干擾性好和信號衰減小等優(yōu)點(diǎn),成為了現(xiàn)在主流傳輸方式,它是一個(gè)龐大的系統(tǒng),由每一部分協(xié)調(diào)運(yùn)行。
2 光纖通信技術(shù)的發(fā)展史
近幾十年來,通信技術(shù)發(fā)展迅速,隨著通信技術(shù)要求越來越高,光纖通信具有帶寬高、出錯(cuò)率小、傳輸快速等特點(diǎn),使其逐漸走進(jìn)人們視野,成為應(yīng)用最廣泛的通信技術(shù)。目前,我國主干網(wǎng)基本上也都是光纖通信,但仍存在一些不足。為了更好、更安全的通信,我們需了解光纖通信技術(shù)的發(fā)展史。光纖通信技術(shù)起源于國外,20世紀(jì)五六十年代,開始研制出光纖,但那個(gè)時(shí)候光纖的損耗高達(dá)每千米358分貝。后又經(jīng)過英國科學(xué)家?guī)啄甑难芯?,研究出理論損耗可以減少到每千米19分貝的新型光纖。接著日本也開始研究光纖,但還是沒能達(dá)到最低損耗。最后,康寧公司采用粉末法研制出了每千米損耗20分貝的石英光纖。最近,摻鍺石英光纖損耗降到了每千米0.2分貝,已經(jīng)達(dá)到了石英光纖理論上提出的最低損耗極限。
3 光纖通信技術(shù)
3.1 光纖通信技術(shù)概述
光纖采用光波通信,光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維,利用全反射原理來傳輸信息的材料。光纖的發(fā)射裝置的一端采用發(fā)光二極管或者一束激光將光脈沖傳輸至光纖,另一端接收裝置采用光敏元件檢測脈沖信號。光纖又分單模光纖和多模光纖,單模光纖的直徑在8um-10um之間,多模光纖的直徑有50um和62.5um兩種。兩者相比,單模光纖的傳輸距離更長。
3.2 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
3.2.1 傳輸帶寬高、容量大
光纖與雙絞線和同軸電纜相比,其傳輸帶寬高及信息容量大。帶寬高和光纖的直徑?jīng)]有直接關(guān)系,即:不會由于光纖的直徑大而帶寬高 。隨著光纖通信系統(tǒng)各個(gè)終端設(shè)備技術(shù)的改進(jìn),與密集波分復(fù)用技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,使得光纖的通信帶寬高及信息容量大。
3.2.2 損耗低,傳輸距離長
在光纖、雙絞線和同軸電纜三種傳輸介質(zhì)中,光纖的傳輸損耗最低。由于損耗低,那么傳輸?shù)木嚯x相對而言也就長。減少了通信系統(tǒng)中的中繼器使用量,從而降低了布置整個(gè)系統(tǒng)的成本,直接給運(yùn)營商帶來更好的經(jīng)濟(jì)利益。
3.2.3 抗干擾性好,保密性強(qiáng)
光纖以石英為材料制成,石英有較好的絕緣性、抗腐蝕性,從而抗電磁波干擾性強(qiáng),不會形成接地回路。一般電磁波傳輸容易泄露信息,從而保密性差,而光纖基本上不會發(fā)生串?dāng)_現(xiàn)象,保密性強(qiáng)。光纖在通信中,受環(huán)境影響極小,可見光纖適用于強(qiáng)電領(lǐng)域。光纖還有質(zhì)量小,輕便,布網(wǎng)方便,成本低,原材料石英豐富,耐高溫等特點(diǎn)。
4 現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀
21世紀(jì),光纖通信技術(shù)快速發(fā)展起來。光纖通信技術(shù)主要是引入了光纖接入網(wǎng)技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù),從而大大的提高了通信的質(zhì)量和安全性。
4.1 光纖接入網(wǎng)技術(shù)
光纖接入網(wǎng)技術(shù)是光纖通信技術(shù)一個(gè)全新的領(lǐng)域,來實(shí)現(xiàn)信息快速和高速傳輸,滿足了人們生活的需求。光纖接入網(wǎng)技術(shù)由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入各部分組成。光纖接入網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)或者最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是用戶接入技術(shù)。要想所有用戶實(shí)現(xiàn)信息的高速傳輸,滿足用戶的帶寬需求,用戶接入技術(shù)主要是對接入網(wǎng)的用戶終端而言,通過該技術(shù)為用戶提供方便,方便為用戶提高不受限制的寬帶,來滿足用戶需求。光纖接入網(wǎng)技術(shù)除了為網(wǎng)絡(luò)通信主干網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸外,還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中所有用戶接入網(wǎng)絡(luò)的用戶接入技術(shù)。目前,根據(jù)光纖寬帶的接入位置,來進(jìn)一步區(qū)分光纖,主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等類型。首先,介紹光纖到戶技術(shù),簡稱FTTH。光纖到戶技術(shù)主要在光纖寬帶接入方面來提供全光的接入方式。光纖到戶技術(shù)利用光纖帶寬的特點(diǎn),先收集寬帶信息,接下來整理處理寬帶信息,最后傳輸寬帶信息。通過這樣的操作來給用戶提供所需要的帶寬,來滿足用戶上網(wǎng)需求和信息傳輸需求。可見,光纖接入網(wǎng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是光纖到戶技術(shù)。根據(jù)光纖到戶技術(shù)不同的應(yīng)用來看主要分為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)兩種形式。光纖有源接入技術(shù)實(shí)際上就是點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù),其主要為用戶可以實(shí)現(xiàn)用戶PC到服務(wù)器終端的直接連接,P2P可以實(shí)現(xiàn)高帶寬接入;光纖無源接入技術(shù)則為一點(diǎn)到多點(diǎn)的XPON技術(shù)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信方式一般都具有通信瓶頸的問題,光纖接入網(wǎng)技術(shù)能夠很好地解決這個(gè)問題,能夠滿足主干網(wǎng)絡(luò)或者核心網(wǎng)絡(luò)的傳輸通信信息量。為了更好地滿足用戶和網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求,通常光纖接入網(wǎng)技術(shù)會結(jié)合SDH. ATM等多種技術(shù)混合使用,產(chǎn)生GPON、APON和EPON三種技術(shù)。一般而言,在電路交換性的業(yè)務(wù)通常使用GPON技術(shù);只在信息傳輸過程中起到點(diǎn)對多點(diǎn)的連接作用的是EPON;相比較而言APON技術(shù)相對復(fù)雜,其用的比較少。
4.2 波分復(fù)用技術(shù)
波分復(fù)用技術(shù)是使用波分復(fù)用器,來大大降低光纖的損耗,從而來提高帶寬,傳輸更大的信息量。波分復(fù)用技術(shù)可以使用在不同的光波頻段和不同的波長,將傳輸?shù)牡蛽p耗窗口分為很多個(gè)單通信管道。波分復(fù)用技術(shù)同時(shí)也在發(fā)送端裝備波分復(fù)用器,利用它把不同的信號一起傳送到光纖中,再利用光纖進(jìn)行信息的傳輸。同樣也在接收端安裝波分復(fù)用器,其作用是把光纖中輸出的信號再按不同的頻率和波長進(jìn)行分開處理。在接收端分離這些不同信號過程中,在同一個(gè)信道里的光波信號是獨(dú)立的,從而實(shí)現(xiàn)不同光波信號在同一個(gè)信道里傳輸,即光復(fù)用技術(shù)傳輸。目前,波分復(fù)用技術(shù)在飛速發(fā)展,使用范圍不斷擴(kuò)大。波分復(fù)用技術(shù)其中的粗波分復(fù)用技術(shù),其信道間隔為20nm,采用波分復(fù)用技術(shù)中的集體發(fā)送和劃分,從而實(shí)現(xiàn)在1260nm-1620nm范圍內(nèi)波長的波分復(fù)用。采用此技術(shù)能夠大大降低光器件的成本,從而提高運(yùn)營商的經(jīng)濟(jì)利益,同時(shí)也在很大程度上提高了信道容量。因此,波分復(fù)用技術(shù)得到了很多運(yùn)營商的好評并得到了很大程度的應(yīng)用。
4.3 光放大技術(shù)
在光纖接入網(wǎng)技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)兩個(gè)技術(shù)成熟的同時(shí),為了更好地通信,進(jìn)一步引入光放大技術(shù),光放大技術(shù)主要是采用光放大器對光信號進(jìn)行放大加強(qiáng)。光放大技術(shù)很大程度上促進(jìn)了光復(fù)用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。在放大傳信號之前,應(yīng)該進(jìn)行OEO變換,即:光電變換及電光變換。
5 總結(jié)
關(guān)鍵詞:光纖光纜;技術(shù)發(fā)展
信息通信業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽產(chǎn)業(yè),網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著強(qiáng)大的生命力,信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在如今仍然是推動社會進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?,信息網(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的強(qiáng)大趨勢。因此在全球經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)、通信市場復(fù)蘇及我國西部開發(fā)等有利條件下,我們應(yīng)積極了解光纖與光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景,抓住機(jī)遇,促進(jìn)光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)向更大的方向發(fā)展。
一、光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對光纖提出新的要求
不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展,一定將要達(dá)到三個(gè)世界,即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網(wǎng)莫屬,但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴(kuò)大單一波長的傳輸容量
(2)實(shí)現(xiàn)超長距離傳輸
(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用
光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用,細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。鞔_了對不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求(如PMD值的規(guī)定),并提出了一些新的指標(biāo)概念(如"色散縱向均勻性"等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標(biāo)、測試方法有某些改進(jìn),或有重要的提升;都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整,是值得注意的光纖技術(shù)新動向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場的需要,光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn),各種新型光纖在不斷涌現(xiàn),同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大,使光信號的傳輸距離大大延長。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡化設(shè)備和降低成本,還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展,使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價(jià)格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑,容易連接與耦合,相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。
(4)前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道,美國一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象,可以支持更多的波段,并且它允許較強(qiáng)的光功率注入,預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。
二、光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)
光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長等。近年來,光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。
(1)光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等,這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求,具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo);
(2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān),必須統(tǒng)一考慮,配套設(shè)計(jì);
(3)光纜新材料的出現(xiàn),促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn),如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進(jìn)。
2.2光纜的自動維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護(hù)對于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中,光纜的維護(hù)和監(jiān)測應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的,一般通過監(jiān)測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態(tài),更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時(shí)間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書,對光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能,但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的"光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)"(L.40建議)。為了進(jìn)一步縮短檢測及修復(fù)時(shí)間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng),能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警,3min內(nèi)找到故障點(diǎn),且工作人員可以遙控操作,據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測及對斷纖(纜)的快速反應(yīng)能力。
三、光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題
3.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)
雖然這幾年來,我國光纖光纜技術(shù)有很大發(fā)展,有一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用,但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的,國內(nèi)有近200家光纖光纜廠,但大多產(chǎn)品單一,沒有自主的知識產(chǎn)權(quán),技術(shù)含量較低,競爭力不強(qiáng)。實(shí)際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重,爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
3.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn),光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中,會對這一點(diǎn)有深刻的體會。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開,新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化,以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn),正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國的用戶眾多,接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)優(yōu)勢接入技術(shù)
引言
近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí),隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富,使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢,現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。
一、光纖通信技術(shù)定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會因?yàn)楣庑盘栃孤┒鴵?dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢
2.1頻帶極寬,通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低,中繼距離長目前,實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。
如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個(gè)長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里,這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢,即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會受到電磁干擾。這一點(diǎn)對于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì),約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設(shè)計(jì),光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號一般不會泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
三、光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加,業(yè)務(wù)種類也更加豐富,人們不僅需要語音業(yè)務(wù),高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成,不包括任何有源節(jié)點(diǎn),則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)階段,無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FT-Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次,在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務(wù)種類豐富,運(yùn)維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?,滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)置的不同,有FTB、FTTC,F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項(xiàng)目的推動下,開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型,也包括運(yùn)營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式,發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中,主要采用兩種技術(shù),即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)優(yōu)勢接入技術(shù)
引言
近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí),隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富,使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢,現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。
一、光纖通信技術(shù)定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ健T诠饫w通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會因?yàn)楣庑盘栃孤┒鴵?dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢
2.1頻帶極寬,通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?,特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低,中繼距離長目前,實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。
如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個(gè)長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里,這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢,即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會受到電磁干擾。這一點(diǎn)對于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì),約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設(shè)計(jì),光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號一般不會泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
三、光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加,業(yè)務(wù)種類也更加豐富,人們不僅需要語音業(yè)務(wù),高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成,不包括任何有源節(jié)點(diǎn),則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)階段,無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FT-Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次,在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務(wù)種類豐富,運(yùn)維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)置的不同,有FTB、FTTC,F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項(xiàng)目的推動下,開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型,也包括運(yùn)營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式,發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中,主要采用兩種技術(shù),即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)特點(diǎn)發(fā)展趨勢光纖鏈路現(xiàn)場測試
一、光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞???梢园压饫w通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內(nèi)芯和包層組成,內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米,比一根頭發(fā)絲還細(xì);外面層稱為包層,包層的作用就是保護(hù)光纖。實(shí)際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路;光波在光纖中傳輸,不會發(fā)生信息傳播中的信息泄露現(xiàn)象;光纖很細(xì),占用的體積小,這就解決了實(shí)施的空間問題。
二、光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
2.1頻帶極寬,通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?,密集波分?fù)用技術(shù)就能解決這個(gè)問題。
2.2損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的;如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì),理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本,帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)。石英有很強(qiáng)的抗腐蝕性,而且絕緣性好。而且它還有一個(gè)重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強(qiáng),它不受外部環(huán)境的影響,也不受人為架設(shè)的電纜等干擾。這一點(diǎn)對于在強(qiáng)電領(lǐng)域的通訊應(yīng)用特別有用,而且在軍事上也大有用處。
2.4無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的傳播容易泄露,保密性差。而光波在光纖中傳播,不會發(fā)生串?dāng)_的現(xiàn)象,保密性強(qiáng)。除以上特點(diǎn)之外,還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因?yàn)楣饫w的這些優(yōu)點(diǎn),光纖的應(yīng)用范圍越來越廣。
三、不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)
3.1SDH系統(tǒng)光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的,所以客戶信號一般是TDM的連續(xù)碼流,如PDH、SDH等。伴隨著科技的進(jìn)步,特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號與連續(xù)碼流的特點(diǎn)完全不同,它具有不確定性,因此傳送這種信號,是光通信技術(shù)需要解決的難題。而且兩種傳送設(shè)備也是有很大區(qū)別的。
3.2不斷增加的信道容量光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH,從155Mb/s發(fā)展到lOGb/s,近來,4OGB/s已實(shí)現(xiàn)商品化。專家們在研究更大容量的,如160Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗(yàn)成功,目前還在為其制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此外,科學(xué)家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術(shù)。
3.3光纖傳輸距離從宏觀上說,光纖的傳輸距離是越遠(yuǎn)越好,因此研究光纖的研究人員們,一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后,不斷有對光纖傳輸距離的突破,為增大無再生中繼距離創(chuàng)造了條件。
3.4向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展,光傳輸逐漸靠近業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。而人們通常認(rèn)為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應(yīng)城域網(wǎng)。作為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),既接近用戶,又能保證信息的安全傳輸,而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務(wù)。
3.5互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢近年來,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速,IP業(yè)務(wù)也隨之火爆。研究表明,隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展,通信業(yè)將面臨“洗牌”,并孕育著新技術(shù)的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進(jìn)一步開發(fā)和發(fā)展,現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展,它能靈活的讓營運(yùn)者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關(guān)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生,為人們的使用帶來更多的方便。
綜上所述,以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心,并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c(diǎn),而在以后,科學(xué)家還會繼續(xù)對這一領(lǐng)域的研究和開發(fā)。從未來的應(yīng)用來看,光網(wǎng)絡(luò)將向著服務(wù)多元化和資源配置的方向發(fā)展,為了滿足客戶的需求,光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制,更要向智能化邁進(jìn)。
四、光纖鏈路的現(xiàn)場測試
4.1現(xiàn)場測試的目的對光纖安裝現(xiàn)場測試是光纖鏈路安裝的必須措施,是保證電纜支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn),并且減少故障因素。
4.2現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)目前光纖鏈路現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類:光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。①光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn):光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是獨(dú)立于應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)。對于不同的光纖系統(tǒng),它的標(biāo)準(zhǔn)也不同。目前大多數(shù)的光纖鏈路現(xiàn)場檢測應(yīng)用的就是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。②光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn):光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是基于安裝光纖的特定應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)。這種測試的標(biāo)準(zhǔn)是固定的,不會因?yàn)楣饫w系統(tǒng)的不同而改變。
4.3光纖鏈路現(xiàn)場測試光纖通信應(yīng)用的是光傳輸,它不會受到磁場等外界因素的干擾,所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中,雖然光纖的種類很多,但它們的測試參數(shù)都是基本一致的。在光纖鏈路現(xiàn)場測試中,主要是對光纖的光學(xué)特性和傳輸特性進(jìn)行測試。光纖的光學(xué)特性和傳輸特性對光纖通信系統(tǒng)對光纖的傳輸質(zhì)量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響,因此在安裝時(shí)不需測試,而是由生產(chǎn)商在生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行測試。
4.4現(xiàn)場測試工具①光源:目前的光源主要有LED(發(fā)光二極管)光源和激光光源兩種。②光功率計(jì):光功率計(jì)是測量光纖上傳送的信號強(qiáng)度的設(shè)備,用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統(tǒng)中,測量光功率是最基本的。光功率計(jì)的原理非常像電子學(xué)中的萬用表,只不過萬用表測量的是電子,而光功率計(jì)測量的是光。通過測量發(fā)射端機(jī)或光網(wǎng)絡(luò)的絕對功率,一臺光功率計(jì)就能夠評價(jià)光端設(shè)備的性能。用光功率計(jì)與穩(wěn)定光源組合使用,組成光損失測試器,則能夠測量連接損耗、檢驗(yàn)連續(xù)性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。③光時(shí)域反射計(jì):OTDR根據(jù)光的后向散射原理制作,利用光在光纖中傳播時(shí)產(chǎn)生的后向散射光來獲取衰減的信息,可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。從某種意義上來說,光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)的作用類似于在電纜測試中使用的時(shí)域反射計(jì)(TDR),只不過TDR測量的是由阻抗引起的信號反射,而OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的信號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現(xiàn)象,是由于光子在光纖中發(fā)生反射所引起的。
雖然目前光通信的容量已經(jīng)非常大,但仍有大量應(yīng)用能力閑置,伴隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,對信息的需求也會隨之增加,并會超過現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)承載能力,因此我們必須進(jìn)一步努力研究更加先進(jìn)的光傳輸手段。因此,在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的推動下,光通信一定會有更加長久的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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1.1東豐縣基層推廣人員綜合素質(zhì)不高,影響農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣轉(zhuǎn)化質(zhì)量
從吉林省東豐縣農(nóng)機(jī)推廣隊(duì)伍的現(xiàn)狀看,全縣各級農(nóng)技推廣人員1358人,其中擁有高級職稱的60人,占3.9%,中級職稱的198人占12.5%,初級職稱的1202人,占76%,其余人員占7.6%。農(nóng)機(jī)推廣的隊(duì)伍總體素質(zhì)偏低直接影響著科技成果轉(zhuǎn)化質(zhì)量。推廣主體問題是缺乏有效的協(xié)調(diào)和溝通,弱化了農(nóng)戶應(yīng)用科技的積極性及主動性由于科技供給系統(tǒng)與應(yīng)用之間缺乏足夠的信息交流,農(nóng)業(yè)科研成果與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者實(shí)際經(jīng)濟(jì)利益脫節(jié)問題突出,使農(nóng)業(yè)科技研究推廣和應(yīng)用主體都缺乏積極性。我國是農(nóng)業(yè)大國,以世界7%的土地養(yǎng)活著世界21%的人口,可見農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的作用。由干存在思想認(rèn)識、工作方法、資金保障等方面的差異,農(nóng)技推廣工作喜憂參半,有的早已被事實(shí)證明成效顯著的新技術(shù),如旱育秧及機(jī)械化插秧等,但推廣多年覆蓋面仍然不夠理想??梢哉f,普遍存在農(nóng)技推廣難的現(xiàn)象。
1.2.資金短缺,工作手段不適應(yīng)新形勢的要求
《農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣法》明確規(guī)定:“各級人民政府在財(cái)政預(yù)算內(nèi)應(yīng)當(dāng)保障用于農(nóng)技推廣的資金,并應(yīng)當(dāng)使該資金逐年增長。但實(shí)際上,農(nóng)技推廣經(jīng)費(fèi)問題長期得不到妥善解決,經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重短缺,鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技推廣機(jī)構(gòu)無站無址,更談不上技術(shù)設(shè)備。這些都嚴(yán)重制約了農(nóng)技推廣工作的開展,也使一些新的綜合配套技術(shù)無法引進(jìn).試驗(yàn)、示范和推廣。大量的試驗(yàn)、示范不能正常開展,整體工作長期置于弱勢的低谷中,使農(nóng)技推廣人員有心無力,有能無力,嚴(yán)重制約了科技的推廣和應(yīng)用。
1.3.農(nóng)技人員及農(nóng)民的素質(zhì)亟待提高
首先是農(nóng)技推廣人員素質(zhì)亟待提高,由于農(nóng)技推廣工作待遇低,工作條件差,生活清貧,過去多年培養(yǎng)起來的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員有些離開了工作崗位,使從事農(nóng)技推廣的專業(yè)人員逐年減少,高學(xué)歷、高職稱的人員不愿從事農(nóng)技推廣工作,使農(nóng)技推廣人員隊(duì)伍整體素質(zhì)有所下降。其次是農(nóng)民群眾的素質(zhì)亟待提高,農(nóng)民群眾是農(nóng)業(yè)推廣的受體和基礎(chǔ),農(nóng)民素質(zhì)高低在很大程度上決定了農(nóng)民學(xué)習(xí)和應(yīng)用科技的能力。近幾年,由于大批農(nóng)村青壯年勞力外出務(wù)工,從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大多是老弱婦幼,文化素質(zhì)不高,接受新技術(shù)能力差,農(nóng)技人員下鄉(xiāng)組織培訓(xùn)班都存在一定難度,農(nóng)技推廣處于尷尬的境地。
2.加快農(nóng)業(yè)科技推廣的解決對策
近年來,隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整,原有的農(nóng)技推廣體系在機(jī)構(gòu)設(shè)置,服務(wù)機(jī)制/服務(wù)功能和人員素質(zhì)等越來越難以適應(yīng)必須進(jìn)行改革,大膽創(chuàng)新,逐步建立起公益性的綜合服務(wù)組織與市場化的專業(yè)服務(wù)組織相結(jié)合的,多種所有制服務(wù)主體并存的/多元化的新型農(nóng)業(yè)科技推廣服務(wù)體系。
2.1深化農(nóng)業(yè)科技推廣體制改革
建立與農(nóng)業(yè)市場化,專業(yè)化,區(qū)域化相適應(yīng)的農(nóng)業(yè)科技推廣服務(wù)體系適應(yīng)區(qū)域特色農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求,改革農(nóng)技推廣服務(wù)體系機(jī)構(gòu)設(shè)置。在市場經(jīng)濟(jì)條件,農(nóng)業(yè)科技服務(wù)也應(yīng)作為一門產(chǎn)業(yè)來辦,凡是能夠面向市場的農(nóng)技推廣服務(wù)項(xiàng)目,都要按照“市場化運(yùn)作,產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營”的原則,實(shí)行有償服務(wù),并主要由市場化運(yùn)作的農(nóng)技推廣服務(wù)實(shí)體來承擔(dān);對于那些社會效益顯著的公益性/共性關(guān)鍵技術(shù)的推廣服務(wù)項(xiàng)目,政府要繼續(xù)給予支持,可以有政府主辦主辦的農(nóng)技推廣服務(wù)組織來承擔(dān),并加大支持力度,重視農(nóng)業(yè)科研與推廣的有機(jī)結(jié)合。有條件的地方可以委托相應(yīng)的科研單位/農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)和民營農(nóng)機(jī)推廣服務(wù)實(shí)體來承擔(dān)。積極鼓勵(lì)社會力量興辦多元化的農(nóng)業(yè)科技服務(wù)實(shí)體。
2.2加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技教育培訓(xùn)體系建設(shè)
加快造就一批新型的農(nóng)業(yè)科技推廣人員和農(nóng)業(yè)科技示范戶大力發(fā)展農(nóng)業(yè)科技文化教育么,建立與健全形式的農(nóng)業(yè)科技繼續(xù)教育體系,以適應(yīng)效益農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,利用各種方式,在農(nóng)村廣泛的進(jìn)行各種形式的農(nóng)業(yè)科技文化教育和技術(shù)培訓(xùn)以提高農(nóng)民朋友的科技素質(zhì)。要加速培養(yǎng)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)科技推廣人員,改善他們的知識結(jié)構(gòu)。造就一批既有理論水平,又有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高級農(nóng)業(yè)推廣專家。在大中專業(yè)院校/科研院所/農(nóng)業(yè)科技企業(yè)要建立健全多渠道的農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)教育和培訓(xùn),加速培訓(xùn)一批農(nóng)業(yè)科技示范戶。進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技教學(xué)的培訓(xùn)基地的建設(shè),健全農(nóng)業(yè)職業(yè)培訓(xùn)體系,充分發(fā)揮職業(yè)培訓(xùn)體系的作用,大力實(shí)施“農(nóng)民培訓(xùn)工程”,以職業(yè)教育,專業(yè)培訓(xùn),技術(shù)講座等多種形式,對廣大農(nóng)民特別是專業(yè)大戶開展技術(shù)培訓(xùn),盡快提高農(nóng)民的科技素質(zhì)。我們要利用各種渠道,加大對農(nóng)業(yè)科技宣傳力度,充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)廣播學(xué)校的作用,伸入農(nóng)村對農(nóng)民進(jìn)行科普宣傳,組織技術(shù)推廣示范基地之間的相互觀摩,交流,增強(qiáng)農(nóng)民的科技意識,提高農(nóng)民科技水平,促進(jìn)農(nóng)民發(fā)展效益農(nóng)業(yè)/生態(tài)農(nóng)業(yè)/與綠色農(nóng)業(yè)。
2.3加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)市場體系建設(shè)
關(guān)鍵詞: 番茄;日光溫室;栽培技術(shù);青?;ブ?/p>
近年來,互助縣日光溫室建造每年以千棟遞增,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化正在健康穩(wěn)步向前推進(jìn),呈現(xiàn)出了較快的發(fā)展勢頭,有力推動了全縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?,F(xiàn)將互助縣日光溫室番茄栽培技術(shù)總結(jié)如下,以期能指導(dǎo)生產(chǎn)。
1品種選擇
冬春早熟栽培的品種可選擇分枝性弱、節(jié)間短、葉片少、植株中等大小、抗寒性強(qiáng)、早熟豐產(chǎn)、耐弱光、適宜密植的矮生種,如合作903、美國大紅、百利、早豐、蘭優(yōu)早紅等。從春到秋一作栽培和秋延后栽培的品種,則可選擇中熟或中晚熟的高秧無限生長型、抗病豐產(chǎn)的品種,且要求果枝多,果實(shí)整齊、果型大、品質(zhì)佳等,如青海大紅、中雜12號、加西亞、L402、美味櫻桃番茄、臺灣圣女、串珠紅、矮生紅鈴等。
2育苗
冬春早熟栽培的11月中旬播種;春到秋季栽培的1月下旬至2月上旬播種;秋季延后栽培的5月下旬至6月上旬播種。番茄苗齡一般為50~60d。將種子放在30℃清水中浸泡15~30min,然后放到55~60℃熱水中不停地?cái)嚢?5min;或?qū)⑶逅莸姆N子放在10%磷酸三鈉液中浸泡10min,取出種子,用清水掏洗干凈,用濕布包好,放在25~30℃的恒溫處催芽,種子露白時(shí)播種。播前5~7d翻地,苗床施優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥15kg/m2,磷酸二銨25g/m2,并用70%多菌靈粉劑5 g/m2或70%甲基托布津粉劑5g/m2,加入1kg細(xì)干土拌均勻制成藥土。播前3~5d澆透10cm厚的床土,待床土穩(wěn)定在15℃以上時(shí)進(jìn)行播種,一般播種量為600~750g/hm2。播種時(shí),先撒2/3藥土,然后按株行距1cm×1cm左右進(jìn)行播種。播種后再撒1/3的藥土覆蓋,隨即可蓋膜保溫保濕。在保持床土溫度15~20℃的條件下,一般2~3d即可出苗。出苗后,揭去塑料膜,白天保持氣溫在25℃左右,夜間控溫在15℃左右,床土溫度要為15~20℃。
3定植
冬春早熟栽培的2月中下旬定植,春到秋季栽培的4月中下旬定植,秋延后栽培的7月上中旬定植。定植前,結(jié)合翻地,施優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥75~150t/hm2,麻渣1 500kg/hm2,并用甲基托布津30kg/hm2進(jìn)行土壤消毒,平整起壟。按大壟、雙行、內(nèi)緊外松的方法定植,寬窄行栽植,早熟品種行株距為(40~60)cm×25cm,保苗6.75萬株/hm2左右;中晚熟品種行株距(40~70)cm×30cm,保苗5.40~5.55萬株/hm2。定點(diǎn)打孔,定植帶有壯秧的土坨,然后澆水,以浸透土坨為宜,最后用土封埯。
4定植后管理
最高溫度不宜超過30℃,最低在15℃以上。上午室內(nèi)溫度達(dá)到25℃時(shí),打開通風(fēng)孔通風(fēng),下午室內(nèi)溫度降到15℃時(shí)關(guān)閉通風(fēng)孔保溫。定植5~7d緩苗后澆1次滿畦水,此后及時(shí)中耕松土,控水、降溫、降濕,進(jìn)行蹲苗;中晚熟品種保持土壤濕潤。在蹲苗后第1穗果直徑3cm左右時(shí),結(jié)合中耕培土,溝施腐熟農(nóng)家肥30~45t/hm2;澆第1、2次催果水時(shí),施磷酸二銨225kg/hm2,在結(jié)果前和結(jié)果后期結(jié)合噴藥防病,葉面噴施0.2%尿素和0.3%磷酸二氫鉀混合液肥。在封壟前用竹竿插“人”字架或立架。架材插好后立即綁蔓,每個(gè)花序綁1道,綁蔓時(shí)注意把花序移到架竿外側(cè),捆扎松緊適度;也可用吊秧的方式。結(jié)合綁蔓進(jìn)行整枝,即中晚熟品種采用單干整枝,每株留5個(gè)左右果穗摘心打頂;早熟品種采用雙干整枝,即除主干外,在第1穗花下留1側(cè)枝,其余側(cè)枝一律摘除,每株留2~3個(gè)果穗。第1穗果基本采收完后,逐漸打掉植株基部老葉、病葉。為達(dá)到?;ū9哪康?在每個(gè)花序上有2~3朵花即將開花時(shí)(呈喇叭狀),用2,4-D溶液15~20mg/kg沾花,或用番茄靈30~40mg/kg溶液噴花保果。
5病蟲害防治
番茄主要病蟲害有葉霉病、早疫病、灰霉病和蚜蟲、潛葉蠅。在防治上,一是農(nóng)業(yè)防治。針對主要病蟲控制對象,選用高抗多抗的品種。創(chuàng)造適宜的生長環(huán)境,控制好溫濕度,合理的肥水,保證充足的光照和二氧化碳,通過防風(fēng)和輔助加溫,調(diào)節(jié)不同生育時(shí)期適宜溫度,避免低溫和高溫障害;深溝高畦,嚴(yán)防積水,清潔田園,避免侵染性病害發(fā)生。合理輪作,與非茄科作物輪作2~3年??茖W(xué)施肥,測土配方施肥,增施充分腐熱的有機(jī)肥,合理使用化肥,控制氮肥。二是物理防治。田間運(yùn)用黃板誘殺蚜蟲、潛葉蠅,懸掛黃色粘蟲板(25cm×40cm)450~600塊/hm2。覆蓋銀灰色地膜驅(qū)避蚜蟲、蠅。溫室的防風(fēng)口用防蟲網(wǎng)封閉,進(jìn)行防蟲栽培,減輕病蟲害的發(fā)生。三是生物防治。采用農(nóng)用鏈霉素、多抗霉索、新植霉素等生物農(nóng)藥防治病蟲害。四是化學(xué)防治?;颐共 ⒃缫卟∮?5%百菌清可濕性粉劑500倍液噴霧,葉霉病用80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液噴霧防治,晚疫病用64%殺毒礬可濕性粉劑400~500倍液噴霧防治。
6采收
關(guān)鍵詞:光纖接續(xù)損耗,熔接
光纖接續(xù)是光纜施工中工程量大和技術(shù)要求高且復(fù)雜的一道工序,其質(zhì)量好壞直接影響線路的傳輸質(zhì)量和使用壽命。努力降低光纖接頭處的熔接損耗,就可增加光的傳輸距離、提高傳輸質(zhì)量和降低光纖接頭故障。
1.影響光纖損耗的主要因素:
影響光纖熔接損耗的因素很多,大體可分為光纖本征因素和非本征因素兩類;
1.1光纖本征因素:
光纖本征因素是指光纖自身因素。本征因素對多模光纖主要包括芯直徑失配、光纖相對折射率偏差、纖芯不圓度、芯包同心度偏差等。對單模光纖主要是模場直徑不一致、模場同心度誤差、纖芯截面不圓等。其中光纖模場直徑偏差影響最大,ITU—T在G.652單模光纖和纖維特性中指出:“單模光纖在1310nm波長模場直徑的標(biāo)稱值應(yīng)落在9~10um的范圍內(nèi)。模場直徑的偏差不應(yīng)超過±10%的限度。”也就是說模場直徑的誤差范圍為±1um.如果單模光纖模場直徑偏差的離散性大,就會使光纖接頭的連接損耗增大。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。如果兩根光纖的模場直徑相對失配0.2,就會產(chǎn)生0.2db的連接損耗。因此,要減少連接損耗,首先要保證光纖尺寸參數(shù)有良好的一致性。目前,國產(chǎn)單模光纖的模場直徑偏差均在1um以內(nèi)。
1.2 非本征因素,即接續(xù)技術(shù);
接續(xù)技術(shù)引起的非本征因素主要有:
(1)軸心錯(cuò)位:單模光纖纖芯很細(xì),2根對接光纖軸心錯(cuò)位會會影響接續(xù)損耗。當(dāng)錯(cuò)位1.2um時(shí),接續(xù)損耗會達(dá)到0.5db.如果熔接機(jī)調(diào)整不當(dāng)也可以引起軸心錯(cuò)位。
(2)軸心傾斜:當(dāng)光纖斷面傾斜達(dá)到1度時(shí),約產(chǎn)生0.6db的接續(xù)損耗,如果要求接續(xù)損耗≤0.1db,則單模光纖傾斜角應(yīng)≤0.3度。
(3)端面分離:活動連接器的連接不好,很容易產(chǎn)生端面分離,連接損耗較大。當(dāng)熔接機(jī)放電電壓較低時(shí)也容易產(chǎn)生端面分離,這種情況一般在有拉力測試功能的熔接機(jī)中可以發(fā)現(xiàn)。
(4)端面質(zhì)量:光纖端面的平整度也會產(chǎn)生損耗,甚至出現(xiàn)氣泡。
(5)接續(xù)點(diǎn)附件光纖物理變形:光纜在架設(shè)過程中的拉伸變形,接續(xù)盒中夾固光纜壓力太大等,都會對接續(xù)損耗有影響,甚至接幾次都沒變化。
1.3其它因素;
接續(xù)人員的操作水平、操作步驟、盤纖工藝水平,熔接機(jī)中電極清潔度;熔接參數(shù)設(shè)置;工作環(huán)境清潔程度等也會影響熔接損耗。
2.降低光纖熔接損耗的措施;
影響光纖熔接損耗的因素是多方面的,只有消除這些不良因素的影響,才能從根本上降低光纖的熔接損耗提高熔接質(zhì)量。一般采取的措施如下:
(1)一條線路應(yīng)該采取同一廠家同一批次優(yōu)質(zhì)名牌裸纖和調(diào)整好熔接機(jī)設(shè)定值。
首先同一批次的光纖模場直徑基本相同,光纖在某點(diǎn)為斷開后,兩端面的模場直徑基本一致,因而在此點(diǎn)斷開點(diǎn)熔接,可使模場直徑對光纖熔接損耗的影響降到最低程度。在敷設(shè)光纜時(shí)候要按照廠家生產(chǎn)光纖順序依次鋪設(shè)。其次熔接機(jī)參數(shù)設(shè)定也很關(guān)鍵,熔接機(jī)有衰減熔接如調(diào)整不當(dāng)也可以引起軸心錯(cuò)位。
(2)光纜敷設(shè)按要求進(jìn)行
在光纜敷設(shè)過程中,嚴(yán)禁光纜打小圈或彎折、扭曲。在適當(dāng)位置鋼絞線上掛好定滑輪,并配備多部對講機(jī);按“前走后跟,光纜上肩”的放纜方法能夠有效的防止打背扣的發(fā)生;牽引力不能超過光纜允許的80%,牽引力應(yīng)該加在光纜的加強(qiáng)件上;嚴(yán)格按光纜施工要求敷設(shè),防止光纖受損傷。
(3)挑選精干的光纖接續(xù)人員施工
現(xiàn)在的光纖大多采用熔接機(jī)自動熔接,接續(xù)人員的水平直接影響到接續(xù)損耗。接續(xù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照光纖熔接工藝流程圖(如圖1)進(jìn)行接續(xù),根據(jù)熔接機(jī)評估的損耗,來判斷接續(xù)是否符合要求。有時(shí)也得通過眼睛觀察接續(xù)情況,有的候熔接機(jī)推定損耗為0db但是實(shí)際卻沒有接好。對不符合要求的應(yīng)重新熔接,直到達(dá)到規(guī)定要求為止。
論文摘要:介紹了一種在玻璃基板上切割V型槽并對V型槽纖芯距進(jìn)行高精度測量的光纖偏振光干涉儀,該系統(tǒng)包括光源、偏振器、偏振控制器、波片、自聚焦透鏡和探測器組成,并對這種光纖傳感器原理進(jìn)行分析。其理論上其測量精度可達(dá)到0.01nm,很好地解決了實(shí)際生產(chǎn)中高精度的非接觸在線檢測,并滿足了光通信行業(yè)對V型槽纖芯距的實(shí)際要求。
引言
在光通信纖維陣列用玻璃基板上刻高精度V型槽(通用型槽間距即纖芯距為127±0.5um和250±0.5um)的關(guān)鍵技術(shù)被日韓等少數(shù)國家壟斷,國內(nèi)使用的光纖陣列用V型槽基板均需要依靠進(jìn)口,價(jià)格昂貴,嚴(yán)重制約了我國光纖到戶(FTTH)工程的進(jìn)程。而光通信纖維陣列用V型槽基板是光纖到戶工程中必不可少的光器件,主要用于對光纖精確定位生產(chǎn)各種銜接光纖干線與家用光纖之間的信號傳輸?shù)墓馄骷?/p>
日本在光通信纖維陣列用V型槽基板的加工設(shè)備開發(fā)上起步較早,也具有較為成熟的技術(shù)方案。目前,日本等國家生產(chǎn)光通信纖維陣列用V型基板全部采用高精度的專用切割機(jī),而此類設(shè)備日本等發(fā)達(dá)國家對我國實(shí)施禁運(yùn),國內(nèi)部分企業(yè)與機(jī)構(gòu)也曾嘗試對此方面進(jìn)行研究,皆因?yàn)榧夹g(shù)難度較高,而最終以失敗告終,因此在國內(nèi)尚屬于空白。
在先進(jìn)的生產(chǎn)制造過程中,非接觸的在線檢測發(fā)揮著越來越重要的作用。在線檢測的對象在被測過程中是不斷變化著的,因此對檢測傳感器不僅要求其精度高、穩(wěn)定可靠、有良好的動態(tài)性能、能對快速信號實(shí)時(shí)響應(yīng)監(jiān)控,而且一般要非接觸式測量,并便于安裝。
本文提出一種新型的光纖偏振光干涉儀,它將偏振光干涉技術(shù)和光纖傳感技術(shù)相結(jié)合,能對玻璃基板V型槽的纖芯距進(jìn)行高精度的在線檢測的非接觸測量。
1、實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)
即
該線偏振光 的偏振方向與x軸夾角為 。
(1)
被測物位移變化一個(gè)波長則合成光的偏振方向轉(zhuǎn)動了角。因此,通過檢測出偏振方向角,即可得到位移。所以,可將干涉儀的位移測量精度,由一般檢測干涉條紋的位相細(xì)分轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測偏振光的偏振方向角的角度細(xì)分;而檢測角度細(xì)分要比檢測位相細(xì)分精度高,從而可得到較高的測量精度。
由式(1) 可得位移的變化量。如,當(dāng)角度檢測精度時(shí),則可測得位移精度;而當(dāng) 時(shí),則 ,因此光纖偏振光干涉儀可以具有很高的靈敏度和精度。
2、 測量實(shí)例及結(jié)果
轉(zhuǎn)貼于
本項(xiàng)目結(jié)合光學(xué)精密測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)通用切割機(jī)主軸的精確定位,通過設(shè)計(jì)穩(wěn)定的工作平臺,選用硬度合適的刀具,選擇最佳的切削參數(shù),完成V形槽的亞微米超精密機(jī)械加工,盡可能減少由于機(jī)械方面引起的切割誤差。
實(shí)際切割原理如圖2所示,在實(shí)際中,算機(jī)通過控制偏振角度 的值來控制刀移動的位置來實(shí)行對玻璃基板上對V槽纖芯距的切割。實(shí)際切割的產(chǎn)品如圖3所示。該圖是8通道纖芯距為250um的V型槽的放大圖。
如圖4是計(jì)算機(jī)顯示屏顯示的控制情況。從圖可以看出,該系統(tǒng)可以很好地監(jiān)控實(shí)際加工情況。
3、 結(jié)論
本項(xiàng)目開發(fā)出具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的基于邁克爾遜干涉儀實(shí)時(shí)測量監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)用于玻璃基板V型槽加工的實(shí)時(shí)檢測中,有效地保證的光通信用玻璃基板V型槽的精度要求,并在國內(nèi)率先批量生產(chǎn)出高良率的光纖通信用玻璃基板V型槽,有利于推動我國光纖到戶工程。
參考文獻(xiàn)
[1]胡永明. 全保偏光纖邁克爾遜干涉儀[J]。中國激光,1997 ,24 (10) :892 - 894