光纖技術(shù)論文范文

前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)光纖技術(shù)論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

光纖傳感器主要由光源、光纖與探測(cè)器3部分組成，光源發(fā)出的光耦合進(jìn)光纖，經(jīng)光纖進(jìn)入調(diào)制區(qū)，在調(diào)治區(qū)內(nèi)，外界被測(cè)參數(shù)作用于進(jìn)入調(diào)區(qū)內(nèi)的光信號(hào)，是其光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等發(fā)生變化成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)過光纖送入光探測(cè)器而獲得被測(cè)參數(shù)，光纖傳感器中的光纖通常由纖芯、包層、樹脂涂層和塑料護(hù)套組成，纖芯和包層具有不同的折射率，樹脂涂層對(duì)光纖起保護(hù)作用，光纖按材料組成分為玻璃光纖和塑料光纖；按光纖纖芯和包層折射率的分布可分為階躍折射率型光纖和梯度折射率光纖兩種。光纖能夠約束引導(dǎo)光波在其內(nèi)部或表面附近沿軸線方向向前傳播，具有感測(cè)和傳輸?shù)碾p重功能，是一種非常重要的智能材料。

2.光纖傳感器的類型及特點(diǎn)

光纖傳感器的類型很多，按光纖傳感器中光纖的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。

傳感型光纖傳感器又稱為功能型光纖傳感器，主要使用單模光纖，光纖不僅起傳光作用，同時(shí)又是敏感元件，它利用光纖本身的傳輸特性經(jīng)被測(cè)物理量作用而發(fā)生變化的特點(diǎn)，使光波傳導(dǎo)的屬性(振幅、相位、頻率、偏振)被調(diào)制。因此，這一類光纖傳感器又分為光強(qiáng)調(diào)制型，偏振態(tài)調(diào)制型和波長(zhǎng)調(diào)制型等幾種。對(duì)于傳感型光纖傳感器，由于光纖本身是敏感元件，因此加長(zhǎng)光纖的長(zhǎng)度可以得到很高的靈敏度。

傳光型光纖傳感器又稱非功能型光纖傳感器，它是將經(jīng)過被測(cè)對(duì)象所調(diào)制的光信號(hào)輸入光纖后，通過在輸出段進(jìn)行光信號(hào)處理而進(jìn)行測(cè)量的。在這類傳感器中，光纖僅作為傳光元件，必須附加能夠?qū)饫w所傳遞的光進(jìn)行調(diào)治的敏感元件才能組成傳感元件。

3.光纖傳感器的應(yīng)用

光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣，幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有重要領(lǐng)域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用，解決了許多行業(yè)多年來一直存在的技術(shù)難題，具有很大的市場(chǎng)需求。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:

(1)城市建設(shè)中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應(yīng)用。光纖傳感器可預(yù)埋在混凝土、碳纖維增強(qiáng)塑料及各種復(fù)合材料中，用于測(cè)試應(yīng)力松弛、施工應(yīng)力和動(dòng)荷載應(yīng)力從而來評(píng)估橋梁短期、施工階段和長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)性能。

(2)在電力系統(tǒng)，需要測(cè)定溫度、電流等參數(shù)，如對(duì)高壓變壓器和大型電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度檢測(cè)等，由于電類傳感器易受強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾，無法在這些場(chǎng)合中使用，只能用光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)分布的高新技術(shù)，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有普通光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)，還具有對(duì)光纖沿線各點(diǎn)的溫度的分布式傳感能力，利用這種特點(diǎn)我們可以連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量光纖沿線幾公里內(nèi)各點(diǎn)的溫度，定位精度可達(dá)米的量級(jí)，測(cè)溫精度可達(dá)1度的水平，非常適用于大范圍多點(diǎn)測(cè)溫的應(yīng)用場(chǎng)合。

(3)在石油化工系統(tǒng)、礦井、大型電廠等，需要檢測(cè)氧氣、碳?xì)浠衔铩O等氣體，采用電類傳感器不但達(dá)不到要求的精度，更嚴(yán)重的是會(huì)引起安全事故。因此，研究和開發(fā)高性能的光纖氣敏傳感器，可以安全有效地實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)。

(4)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)檢測(cè)、食品安全檢測(cè)等方面，由于其環(huán)境復(fù)雜，影響因素多，使用其它傳感器達(dá)不到所需要的精度，并且易受外界因素的干擾，采用光纖傳感器可以具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較高的精度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各領(lǐng)域的生物量的快速、方便、準(zhǔn)確地檢測(cè)。目前，我國(guó)水源的污染情況嚴(yán)重，臨床檢驗(yàn)、食品安全檢測(cè)手段比較落后，光纖傳感器在這些領(lǐng)域具有極好的市場(chǎng)前景。

(5)醫(yī)學(xué)及生物傳感器。醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用光纖輻射劑量計(jì)、呼吸系統(tǒng)氣流傳感系統(tǒng);圓錐形微型FOS測(cè)量氧氣濃度及其他生物參數(shù);用FOS探測(cè)氫氧化物及其他化學(xué)污染物;光纖表面細(xì)胞質(zhì)粒基因組共振生物傳感器;生物適應(yīng)FOS系統(tǒng)應(yīng)用于海水監(jiān)測(cè)、生化技術(shù)、醫(yī)藥。

光纖傳感器在實(shí)踐中運(yùn)用到的例子舉不勝舉，這些技術(shù)都是多學(xué)科的綜合，涵蓋的知識(shí)面廣，象光纖陀螺，火花塞光纖傳感器，光纖傳感復(fù)合材料，以及利用光纖傳感器對(duì)植物葉綠素的研究等等；隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的光纖傳感器將面世，它將被應(yīng)用到生產(chǎn)生活的每一個(gè)角落。

4.光纖傳感器的技術(shù)發(fā)展方向

光纖傳感技術(shù)經(jīng)過20余年的發(fā)展也已獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多實(shí)用性的產(chǎn)品，然而實(shí)際的需要是各種各樣的，光纖傳感技術(shù)的現(xiàn)狀仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。目前，光纖傳感器技術(shù)發(fā)展的主要方向是。

(1)傳感器的實(shí)用化研究。即一種光纖傳感器不僅只針對(duì)一種物理量，要能夠?qū)Χ喾N物理量進(jìn)行同時(shí)測(cè)量。

(2)提高分布式傳感器的空間分辨率、靈敏度，降低其成本，設(shè)計(jì)復(fù)雜的傳感器網(wǎng)絡(luò)工程。注意分布式傳感器的參數(shù)，即壓力、溫度，特別是化學(xué)參數(shù)(碳?xì)浠衔铩⒁恍┪廴疚铩穸取H值等)對(duì)光纖的影響。

(3)傳感器用特殊光纖材料和器件的研究。例如:增敏和去敏光纖、熒光光纖、電極化光纖的研究等。這些將是以后傳感器進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。

(4)在惡劣條件下(高溫、高壓、化學(xué)腐蝕)低成本傳感器(支架、連接、安裝)的開發(fā)和應(yīng)用。

(5)新傳感機(jī)理的研究，開拓新型光纖傳感器。

參考文獻(xiàn)

[1]肖軍,王穎.光纖傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)械管理開發(fā),2006,6.

[2]吳潔,薛玲玲.光纖傳感器的研究進(jìn)展[J].激光雜志,2007,5.

[3]吳瓊,吳善波,劉勇,袁長(zhǎng)迎.新型光纖傳感器的設(shè)計(jì)及其特性研究[J].儀表技術(shù)與傳感器,2007,11.

[4]李文植.光纖傳感器的發(fā)展及其應(yīng)用綜述,科技創(chuàng)業(yè)月刊,2006,7.

第2篇

關(guān)鍵詞：光纖直放站覆蓋技術(shù)傳輸距離

引言

隨著移動(dòng)通信的高速發(fā)展，客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求不斷提高，運(yùn)營(yíng)商之間競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。而對(duì)公路隧道實(shí)現(xiàn)全線覆蓋是運(yùn)營(yíng)商提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)有力手段。

建設(shè)CDMA、GSM直放站可快速提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。直放站從傳輸方式來分有無線直放站、光纖直放站和移頻直放站。其中，光纖直放站運(yùn)用的歷史較短，但與其他直放站相比較，它有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，光纖直放站信號(hào)純凈，衰減度小，信號(hào)傳輸不受地理氣候的限制，而且隨著光器件價(jià)格的降低，產(chǎn)品不斷成熟，在網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用不斷增多。

一、光纖直放站的工作原理

光纖直放站主要由中繼端機(jī)（或近端機(jī)，在基站機(jī)房?jī)?nèi)耦合信號(hào)）、光傳輸網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)端機(jī)和天線系統(tǒng)組成。

中繼端機(jī)將基站射頻信號(hào)耦合下來，并將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)；

光傳輸網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)端；

遠(yuǎn)端機(jī)主要包括雙工濾波器（Duplex）、低噪聲放大器（LNA-lownoiseamplifier）、功率放大器（PA-poweramplifier）、光端機(jī)等設(shè)備，將射頻信號(hào)從光信號(hào)中解調(diào)出來，并濾波、放大；

用戶天線用于覆蓋區(qū)的信號(hào)發(fā)射和接收，可采用全向或定向天線。

前向放大器放大基站至移動(dòng)臺(tái)的下行信號(hào)（前向信號(hào)），反向放大器放大移動(dòng)臺(tái)至基站的上行信號(hào)（反向信號(hào)），由于上下行信號(hào)頻率相差很大即雙工間隔很大（如GSM900、CDMA800的雙工間隔為45MHz），可利用雙工濾波器和前端濾波器方便地將兩路信號(hào)分開。

二、光纖直放站特點(diǎn)

光纖直放站與無線直放站的最大區(qū)別在于施主基站信號(hào)的傳輸方式上，光纖直放站是通過光纖進(jìn)行傳輸，而無線直放站通過空間傳播。因此，光纖直放站具有以下特點(diǎn)：①輸出信號(hào)頻率與輸入信號(hào)頻率相同，透明信道。②覆蓋區(qū)天線可根據(jù)地形情況選擇全向或定向天線。③不存在無線直放站收發(fā)隔離問題，選址方便。④光纖中繼端與近端機(jī)距離不超過20公里。

三、光纖直放站在公路隧道覆蓋中的建設(shè)問題

由于公路隧道具有地形復(fù)雜，信源獲取困難以及覆蓋區(qū)域狹長(zhǎng)，信號(hào)波動(dòng)損耗都較大等特點(diǎn)；因此需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)設(shè)計(jì)，靈活組網(wǎng)規(guī)劃；基于公路隧道的特點(diǎn)，光纖直放站因具有設(shè)計(jì)和施工靈活且覆蓋效果好，工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，所以在公路隧道中有很好的應(yīng)用。可從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行探討。

3.1傳輸距離的要求光纖直放站的傳輸距離最大可達(dá)15公里，因此對(duì)于一般的狹長(zhǎng)的隧道，只要不超過改傳輸距離，就可以使用光纖直放站來進(jìn)行覆蓋。

3.2信源的選取因?yàn)樾旁吹倪x取直接關(guān)系到整體覆蓋效果。因此要保證施主基站有話務(wù)容量冗余可以負(fù)擔(dān)光纖直放站覆蓋區(qū)域內(nèi)的話務(wù)量。若在隧道口附近無信源可取或隧道較長(zhǎng)，利用耦合器從基站耦合信號(hào)到近端機(jī)，近端機(jī)將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，通過光纜將光信號(hào)送到遠(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為射頻信號(hào)同時(shí)放大信號(hào)將其饋送到天線。根據(jù)覆蓋距離及近端機(jī)拖帶遠(yuǎn)端機(jī)能力和對(duì)基站的噪聲影響，來確定遠(yuǎn)端機(jī)數(shù)量。

3.3供電方式對(duì)于公路隧道，一般建設(shè)在較偏遠(yuǎn)的山區(qū)，電源不太穩(wěn)定甚至沒有電源提供，因此可以利用太陽能供電系統(tǒng)供電，但是如果是在有電源提供的地區(qū)可直接利用220V交流電供電。

3.4監(jiān)控系統(tǒng)公路隧道在偏遠(yuǎn)地區(qū)，故在維護(hù)上有很大的困難。監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、調(diào)整，在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方面起了非常重要的作用，是必不可少的一項(xiàng)補(bǔ)充。

四、光纖直放站在某隧道網(wǎng)絡(luò)覆蓋中的應(yīng)用實(shí)例

4.1工程概況某隧道隧道全長(zhǎng)820米，雙洞單向兩車道，隧道頂高約6米，隧道內(nèi)信號(hào)電平小于-100dBm，隧道東側(cè)隧道口到轉(zhuǎn)彎處約1000米路段信號(hào)電平在-90dBm至-98dBm之間，通話質(zhì)量差。

4.2解決方案為了解決該隧道的覆蓋問題，采用無線接入光纖直放站，兩隧道內(nèi)分別采用八木天線進(jìn)行覆蓋，隧道外采用拋物面天線，而利用隧道頂遮擋來解決隔離度問題。系統(tǒng)平面圖如下：

4.3測(cè)試結(jié)果該隧道開通后檢測(cè)結(jié)果為公路隧道內(nèi)、隧道外網(wǎng)絡(luò)信號(hào)電平值≥-85dBm左右，通話質(zhì)量RxQual90%區(qū)域以上0級(jí)，切換成功率＞99%，掉話率＜1%，擴(kuò)大基站覆蓋范圍，對(duì)基站參數(shù)指標(biāo)無任何影響。

五、結(jié)束語

光纖直放站相對(duì)于無線直放站來說，成本相對(duì)較高，而且需要敷設(shè)光纖。但正如本文第2點(diǎn)所闡述，與無線直放站相比，光纖直放站有著無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，光纖直放站一般可獲得80dB以上的增益，主要完成為離基站較遠(yuǎn)的村鎮(zhèn)、公路、廠礦、旅游區(qū)等地域的覆蓋。該系統(tǒng)具有建站速度快、工程投資低，見效快等優(yōu)點(diǎn)，具有極高的性價(jià)比。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋惠民等.蜂窩移動(dòng)通信技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2002.

第3篇

【關(guān)鍵詞】光纖光纜技術(shù)發(fā)展

一、光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

1.網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求

(1)擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量。目前，單一波長(zhǎng)的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s，并進(jìn)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD提出一定要求。(2)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸。論文百事通無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前一些公司已采用色散齊理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)2000-5000km的無電中繼傳輸；有的采用拉曼光放大技術(shù)，更大地延長(zhǎng)光傳輸距離。(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用。目前運(yùn)用32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高要求；ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)已完成，對(duì)光纖的有效面積提出相應(yīng)指標(biāo)，對(duì)G.655光纖的非線性特性會(huì)有改善。

2.新型光纖產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)

(1)用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖。康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖，利用了偏振傳輸和復(fù)合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，已有傳輸100km長(zhǎng)度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標(biāo)的要求，簡(jiǎn)化了色散補(bǔ)償方案，在長(zhǎng)距離無再生傳輸和海底光纜長(zhǎng)距離通信中效果很好。

(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。在城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中，要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備、降低成本和非波分復(fù)用技術(shù)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)被優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。一些城域網(wǎng)設(shè)計(jì)，要求光纖的水峰低和具有負(fù)色散值，可抵消光源光器件的正色散，可組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖，利用它來做色散補(bǔ)償，避免色散補(bǔ)償設(shè)計(jì)，節(jié)約成本。

(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。隨著局域網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量綜合布線系統(tǒng)采用多模光纖代替數(shù)字電纜，多模光纖市場(chǎng)份額逐漸加大。選用多模光纖，是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%-100%，但它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格比激光管便宜，且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，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。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，因局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對(duì)此問題，有的公司進(jìn)行了改進(jìn)，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用。

3.光纜技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

(1)光纜結(jié)構(gòu)使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有明確的光纖類型選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(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)境條件外，與其施工和維護(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)改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態(tài)光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質(zhì)自承式光纜、架空地線光纜等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。

二、光纖光纜技術(shù)發(fā)展值得思考的問題

1.積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。1997年以來，國(guó)內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件，自主申請(qǐng)的有9件。作為世界第二光纜大國(guó)，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，作為工作的重中之重，爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

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。光纜的結(jié)構(gòu)依賴于使用的環(huán)境條件和施工的具體要求，今后，光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶住地網(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)會(huì)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)，有一系列新的變化，充分利用有限的敷設(shè)空間。目前我國(guó)創(chuàng)新的成份太少，在接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)中，多采用一些國(guó)產(chǎn)的光電纜產(chǎn)品。

3.利用已有設(shè)備和技術(shù)，改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性，為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)。對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜，只能在現(xiàn)有條件下，利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。現(xiàn)有的HYA電纜，雖然可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù)，但容量有限，當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后會(huì)出現(xiàn)干擾問題，影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此，對(duì)新敷設(shè)的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求，為將來開通更多的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備。