课程：武汉到西安光纤通讯体系 名字：罗星 学号：38 学院：武汉东湖学院 专业：光电信息科学与工程

　　现在在我国， 远程通讯传输网是承载电信网和信息网最根本的根底网络，光 缆传输网是远程通讯传输网中的主体主干网络， 是我国首要建造和开展的通讯网 络，所以远程光缆传输网的质量好坏，直接关系到通讯质量和信息传输质量，从 而也关系到我国经济开展的速度。影响远程光缆传输网的质量有许多要素，工程 的建造质量是影响传输网质量的最重要最直接的要素之一。 下面是武汉西安的光 纤通讯体系规划计划。

　　光纤熔锥波分复用器： 光纤熔融拉锥波分复用器实质为耦合功率对波长具有悬着性的光纤耦合器。 光首 先进入两根熔融拉锥光纤的顶部光纤。在传输进程中，光逐步移动到底部光纤。 只要熔融拉锥区满意长， 一切的光都位移置低部光纤，而且这个光移动进程重复

　　发生，这次光移动式从下向上。 反射光栅型波分复用器： 反射光栅运用不同视点衍射将复用光信号分红不同波长的光信号， 在经过一 个透镜将这些不同波长的光信号聚集输入不同的光纤。 因为两类波分复用器的结 构存在差异，所以他们的作业原理略有不同。 多层介质膜型波分复用器： 多层介质膜型波分复用器可以分为干与滤波器型波分复用器和吸收滤波器 型波分复用器。 两种滤波器都是与多层介质膜构成的。多层介质膜干与滤波器的 作业原理是运用 200 多层不同资料、 不同折射率和不同厚度的介质膜依照规划要 求组合成为一个介质膜系， 对各个特定波长那个进行挑选干与滤波，即只允许特 定波长的光经过， 而其他一切波长的光被反射，以完结不同波长的光波分复刻苦 能。 半导体激光器： SLA 尽量不使谐振发生，其两头涂增透膜将反射率操控的极小，直接运用激 光器的有源层的辐射和扩大效果， 使输入的弱光信号经过 SLA 的有源层变为强光 信号， 即经过受激辐射使光信号扩大。这种扩大办法的 SLA 又被称为行波型半导 体激光扩大器。 色散补偿器： 色散补偿办法有色散补偿光纤和光纤光栅。 常用的是由色散补偿光纤组成的 色散补偿器（模块） 。色散补偿模块的补偿原理是，在一段具有正色散的传输光 纤后刺进一段具有负色散的补偿光纤， 以到达整个传输线路的总色散为零的意图。 描绘色散补偿模块功用的首要目标是品质因数和色散斜率。 品质因数表明的 是在给定的波长上光纤色散与光纤衰减系数之比。 色散斜率表明的是色散系数随 波长的改动。 色散补偿光纤模块： 作业原理是将正色散系数传输光纤与负色散系数补偿光纤间插， 以到达减小 整个光纤传输线路的总色散的意图。 啁啾光栅色散补偿模块： 是用啁啾光纤光栅而制成的色散补偿器。 啁啾光纤光栅是运用不同频率光波

　　在啁啾光栅中的不同方位发生反射使光脉冲被紧缩，然后完结色散补偿的。 高阶模光纤色散补偿模块： 高阶模色散补偿光纤是一种可以一起减小非线性和光损耗的办法。 运用色散 补偿光纤构成色散补偿模块的根本主意来历于高阶模具有高的色散， 选用十分短 的一小段 HOM 色散补偿光纤就可以取得所需求的色散补偿能量。 啁啾光纤光栅可调色散补偿器： 啁啾光纤光栅是经过改动光纤轴向的光栅周期、 均匀折射率或许一起改动两 者来改动其色散特性。与色散补偿光纤比较，啁啾光纤光栅具有刺进损耗小、色 散补偿数量大等长处、 啁啾光纤光栅可调色散补偿器的作业原理是，经过改动环 境温度或许施加机械应力的办法使啁啾光纤光栅呼应波长发生漂移， 然后到达动 态调整色散意图。 虚像相位阵列可调色散补偿器： 虚像相位阵列是一种自在空间可调色散补偿器其作业原理类似角衍射光栅。 可调虚像相位阵列是有固定准直透镜、固定聚集透镜、可移动反射镜、可调聚集 透镜和玻璃板一起组成、为了取得杰出的模耦合，玻璃板被镀上全反射膜。 非色散位移单模光纤（G.652 光纤） ： （1） ：规范单模光纤（G.652A 和 G.652B）: 1：在 1310nm 波长的射散为零； 2：在波长为 1550nm 邻近衰减洗漱最小，约为 0.22dB\km，但再 1550nm 邻近 其具有最大色散系数，为 18-20ps/(nm.km)，传输间隔被约束再 70-80 千米； 3： 这种光纤作业波长既可以选在 1310nm 波长区域，又可选在 1550nm 波长区 域，它的最佳作业波长再 1310nm 区域。 长处：作业波长较宽比较合适通用； 缺陷：2.5Gbit/s 一下的体系传输间隔受限与衰减，10Gbit/s 以上的体系传 输间隔受限与色散。 （2） ：波长扩展单模光纤（G.652C 和 G.652D） ： 比较较与规范单模光纤的长处：波段宽、色散小、改善网管、体系本钱低； 色散位移单模光纤（G.653 光纤） ： 作业波长：1550nm

　　长处：G.653 光纤十分合适于单波长、高速、长间隔光纤通讯体系，如可以在 这种光纤上直接注册 20Gbit/s 体系，不需求任何色散补偿办法。 缺陷：G.653 光纤再 1550nm 的零色散使其再 DWDM 体系中运用时发生四波混频 等非线性效应。 原因： 发生非线nm 窗口的色散太小。 G.653 光纤其因在 DWDM 体系中呈现的严峻非线性效应约束了其在 DWDM 体系中的运用。 分类：G.653A 和 G.653B 类比：G.653B 和 G.653A 的功用根本相同，可是 G.653B 的偏振模色散系数小 于 G.653A，故其支撑 10Gbit/s 传输间隔大于 400km 体系，而且支撑带光扩大器 的单信道 40Gbit/s 体系。 （3）截止波长位移单模光纤（G.654 光纤） ： 作业波长：G.654 光纤的零色散波长在 1310nm 邻近，其在 1550nm 的最小衰减 现已到达 0.15Db/km ，截止波长移到了 1310nm 波长区域，最佳作业规模为 1530-1625nm 实质：G.654 光纤实质上仍归于 G.652 光纤。 长处：衰减极小、截止波长位移的单模光纤首要运用与长间隔光纤通讯体系数 字传输。 （4） ：非零色散位移单模光纤（G.655 光纤） ： 针对色散位移光纤在 1.55μ m 色散为零会发生四波混频导致信道间发生 串扰不利于多信道的 WDM 体系的问题如果有微量色散 FWM 搅扰反而还会减 小。针对这一特色人们研发了非零色散光纤 NZ、DSF。非零色散光纤实质上是 一种改善的色散位移光纤其零色散波长不在 1.55μ m 而是在 1.525μ m 或 1.585 μ m 处。非零色散光纤削减了色散效应和四波混频效应而规范光纤和色散移位 光纤都只能战胜这两种缺陷中的一种。 长处： 所以非零色散光纤归纳了规范光纤和色散位移光纤最好的传输特性既 能用于新的陆上网络又可对现有体系进行晋级改造它特别合适于高密度 WDM 体系的传输所以非零色散光纤是新一代光纤通讯体系的最佳传输介质。 缺陷：当光纤传输速率较低、间隔较短时，选用 G.655 光纤进行传输的办法是 可行的， 可是 G.655 光纤并没有处理色散问题，高速长间隔的传输中依然需求色

　　散补偿。 （5）宽带光传输用非零色散位移单模光纤（G.656 光纤） ： 长处：作业波长更宽 1460-1625nm、更大的正色散值、更小的色散频率。 比较较于 G.655 光纤，G.656 光纤是一种比 G.655 光纤作业波长更宽、色散 特性更好的光纤。 因此 G.656 光纤既可以显着下降体系的色散补偿本钱，又可进 一 步 发 掘 石 英 玻 璃 光 纤 潜 在 的 巨 大 带 宽 。 且 G.656 光 纤 可 保 证 通 道 间 隔 100GHz(0.8nm)。 偏振模色散系数要求，传输速率为 10Gbit/s 体系的传输间隔可 以到达 400km，而且其也支撑 40Gbit/s 波分复用传输体系。 （6） ：曲折不灵敏的单模光纤（G.657 光纤） ： G.657 光纤比较较与其他光想最具显着的特色便是有优异的抗曲折功用，其 原理是经过减小光纤的模场直径和前进截止波长来前进光纤的抗曲折功用的。 用处：应其具有极好的抗曲折功用，使得其适用与光网络，包含坐落接入光 网络终端的建筑物内的各种布线B：作业波长规模：1310nm、1550nm、1625nm 光阻隔器： 光阻隔器是一种只允许光信号单向传输的无源器材， 即只允许光波沿着一个 方向传输，而制止另一个方向的光波传输。 光阻隔器的根本规划要求是对正向传输光信号呈现出十分小的刺进损耗， 对 反向反射光信号则具有十分大的阻隔度。在无源光器材中，阻隔器是由应该被阻 断的光通路中输出的光功率与输入光功率之比来表明的。因此，关于光阻隔器而 言，阻隔度的数值应该是越大越好。 光衰减器： 光衰减器是对光功率进行预定量衰减的无源器材。 光衰减器的种类和类型很 多，不同类型的光衰减器作业原理各不相同。 波分复用器： 光纤具有巨大的带宽， 凭借波分复用器可以使传输体系的容量前进数十甚至 上百倍， 然后大起伏地下降体系本钱。波分复用器的创造是以技能创新来赢得巨 大的经济效益。

　　波分复用器是波分复用体系的重要组成部分。 波分复用器的功用直接决议着 波分复用体系的功用。 波分复用器的根本规划要求是刺进损耗小、阻隔度大且串 扰小。 光分插复用器： 跟着光网络中光节点波长数的敏捷增加、光节点之间的传输间隔的延伸、中 间站节点上下事务量的需求的添加， 人们可以挑选具有重装备功用的光分插复用 器 OADM 进行灵敏的组网。 因此， OADM 现已成为光网络重要的组网器材之一。 WDM 网络具有简略的光层联网功用，WDM 体系中以波长为传输信道，利 用 OADM 可以在 WDM 网络的中心站节点依据组网要求灵敏地上、 下一个或许一 组以波长为单位的信道。 OADM 以波长为根本单位进行分出—刺进操作， 用户可以便利地在节点处上、 下信道，然后前进了光网络的吞吐数量，增强了网络的灵敏组网才能。 光纤衔接器： 光纤衔接器是光纤通讯体系最根本的无源器材， 其功用是完结光纤与体系设 备、 器材、 外表、 光纤之间的衔接。 光纤衔接的首要办法有端面对接和透镜扩束。 光纤端面对接又可以分为固定衔接和活动衔接。固定衔接器是永久性的衔接，如 光缆线路中的接头。 活动衔接器的衔接动作可以重复进行， 如光纤与设备的衔接。 光纤活动衔接器的根本规划要求是刺进损耗小、重复性与互换性好、功用稳 定、装置便利、价格便宜等。 光纤扩大器： 光纤扩大器是指运用于光纤通讯线路中， 完结信号扩大的一种新式全光扩大 器。依据它在光纤线路中的方位和效果，一般分为中继扩大、前置扩大和功率放 大三种。 同传统的半导体激光扩大器 （SOA） 比较较， OFA 不需求经过光电转化、 电光转化和信号再生等杂乱进程，可直接对信号进行全光扩大，具有很好的“透 明性 ” ，特别适用于远程光通讯的中继扩大。适用的设备有掺铒光纤扩大器 （EDFA） 、掺镨光纤扩大器（PDFA） 、掺铌光纤扩大器（NDFA） 。现在光扩大 技能首要是选用 EDFA。 光电检测器：

　　光电检测器是光接纳机的中心器材， 首要效果是运用光电效应将光信号转化为 电信号， 转化后的电信号再经过电扩大器扩大或解调成为进入发射机的原始电信 号。 光电检测器完结光电信号转化使命的功用与输入光电检测器的光信号强弱有 关。 因为光源的功率和光纤自身的衰减约束，在光信号接纳端的光电检测器勘探 到的从光纤纤芯输出的一般都十分弱、畸变的调制光信号，所以光电检测器完结 光勘探使命的功用与输入光信号质量有关。 所以光纤通讯体系的传输质量不只与 光源、光纤的功用有关，而且与光电检测器的功用直接相关。 光纤通讯中对光电检测器的最重要的要求可以归纳为：（1）搞得光电转化效 率，即以必定的入射光信号功率就可以输出大的光电流；（2）在光源的作业波 长规模内有极快的呼应速度或许大的宽带， 即光电检测器输出的电信号可以不失 真的反映出接纳的光信号；（3）应有高的灵敏度；（4）功率耗费尽或许的低； （5）为了便于耦合，应与光纤尺度匹配；（6）光电检测器应安稳、牢靠、便 宜。 雪崩光电二极管： APD 结构的首要啊差别是，在 PIN 根本结构上添加了一个 I 附加层组成了 npπ p 多层拉通型结构。 作业原理是凭借雪崩倍增进程来扩大信号电流， 即当 APD 加上满意搞得反向偏置电压时， 在耗尽区内运动的光剩载流子从耗尽区强电场中 取得高于带隙的能量， 经过与晶格原子的磕碰可以将一个捆绑介电子激发为自在 电子，发生新的电子-空穴对。 光开关： 光开关是一种具有多个可供给挑选的输入、输出端口，可以将恣意输入端口 的光信号快速转化到恣意输出端口的光通路转化器材。 其效果是使光信号可以在 光网络中完结不同光通路上的快速倒换。依据不同的光开关原理!光开关的完结 办法有多种，现在运用最为广泛的仍是传统的 1×2 和 2×2 机械式光开关。传统 机械式光开关可经过移动光纤将光直接耦合到输出端，选用棱镜、反射镜切换光 路，将光直接送到或反射到输出端。 机械光开关的作业原理是运用步进电动机、 压电改动元件或伺服电动机等机 械组织移动光纤、 自在空间棱镜或反射镜等来改动光电信号的传达方向完结光信 号的通路倒换。

　　微电子机械体系开关是一种光学机械组织和电子器材集成在一个硅基片上的微 电子机械体系。 这个集电、 机械和光为一体的细小电子机械体系可以一个独立器 件办法用作光开关。 热光开关是运用热光资料具有的热光特性制成的光开关。在热光开关中，以向加 热器通电办法，经过温度改动引起波导折射率改动，使光信号发生相对位移，实 现光信号的开关功用。 半导体扩大器光开关是由 SOA 门阵列和耦合器一起组成的， 半导体光开关是 运用在不同泵浦状况下，SOA 对入射光信号的吸收或扩大特性而构成的根本门型 光开关单元。 半导体光开关的作业原理是运用 SOA 的扩大和吸收状况完结光信号 的开关。 气泡开关是结合喷墨打印机驱动原理开宣布的一种新式光开关。作业原理，运用 液体通道中移动的气泡可以使入射平面波导的光信号发生全反射来完结光信号 的痛断。 液晶光开关经过对液晶施加一个电场， 以改动液晶资料分子取历来操控光通 过通路的通或断。 光穿插衔接器： 光穿插衔接器是光波网络中的一个重要网络单元， 其功用可以与时分复用网 络中的交流机类比， 首要用来完结多波长环网间的穿插衔接，作为网格状光网络 的结点，意图是完结光波网的主动装备、维护/康复和重构。波长转化穿插衔接 （WIXC）是具有波长转化才能的波长挑选穿插衔接。WIXC 可以将恣意一根输 入光纤中的恣意波长穿插衔接到运用不同波长的恣意一根输出光纤上。 这一特色 减少了因为波长竞赛所导致的输入光纤与输出光纤间波长选路失利的或许， 因此 在组网、事务供给和维护康复才能方面具有最大的灵敏性。 光波长转化器： 光波长转化器便是运用光 -电转化技能完结光信号的波长转化功用的光 -电 器材。具有的功用是：（1）波长转化，输入波长任选，输出波长任定。（ 2） 输入、 输出光纤 （多模光纤或单模光纤） 类型任选， 输入、 输出光信号形式任选。 简言之， 运用光波长转化器可以完结光网络上的光信号恣意波长和恣意形式的转 换。其赋予了光网络灵敏性和扩容性。

　　光混频原理的波长转化器， 光混频原理首要包含差频和四波混频， 其转化的 有点有转化频率高、对信号格局通明、能一起转化多个波长，混频发生的光波保 留了信号的相位和起伏信息，是现在仅有可以完结严厉通明的波长转化的技能。 运用该技能可以将 DWDM 体系中的一组信号一起进行频率搬移完结全波长转化。 光调制原理的波长转化器： 广天之原理的波长转化器的作业原理是运用穿插增益调制和穿插相位调制 （XPM）。它实质上是经过光信号和接连光（勘探光）信号的穿插调制，将输入 信号所带着的信息转移到另一个波长上在输出。 非线性光线环境性全光波长转化器： 非线性光线环境性全光波长转化器是运用光线的 Sagnac 干与原理和光纤中 的穿插相位调制发生的非线性相移完结波长转化的。

　　光环形器： 光环形器是将光依照次序经过一切的中心端口。在一个光环形器中，光进入 榜首个端口有必要持续进入第二个端口， 而且任何进入第二个端口的光要持续进入 第三端口，如此重复直至光进入最终端口，再从榜首端口输出停止。现在光纤通 信网络商用的光环形器一般是具有三或四个端口的无源光器材。 可以带来附加的 灵敏功用够用于丈量体系、全双工传输体系、波分复用传输体系等。 光耦合器： 光耦合器材便是将传输中的光信号在特别结构耦合去耦合， 并进行再分配的 光无源器材，光耦合器是对光信号完结分路、合路、刺进和分配的光无源器材， 其可以将输入的光信号分配到两个或更多的输出端口或许将两个或更多的输入 的光信号耦合到一个输出端口。光耦合器材的有点有：信号单向传输，输入端与 输出端彻底完结了电气阻隔，输出信号对输入端无影响，抗搅扰才能强，作业稳 定，无触点，运用寿命长，传输效率高。

　　光缆路由计划的挑选， 应以工程规划使命书和通讯网路规划为依据，进行多 计划多路由比较， 确保通讯质量， 使线路安全牢靠， 经济合理， 维护和施工便利， 在满意干线通讯要求下，应考虑沿线区间通讯需求。因依据现有地势、地物、建 筑设备来设置， 还要了解沿线城市及城镇规划建造状况。光纤武汉到西安的铺设 经由武汉-信阳-驻马店-漯河-许昌-郑州-洛阳-三门峡-渭南-西安。沿途以铁路为主 铺设大大下降人力投入及本钱，节约预算。光纤基站在武汉、漯河、郑州、 、洛 阳、西安均树立大型基站以满意人们需求。 远程通讯省际干线光缆线路在非市区地段敷设时应以选用管道或直埋办法 为主。省内干线光缆线路除管道和直埋办法外也可选用架空办法。一般来说，从 光缆线路的安全、运用寿命、工程造价等方面归纳考虑，宜选用直埋办法。 远程干线光缆线路在市区内敷设应以选用管道办法为主。 对不具备管道敷设 条件的地段，可选用简易塑料管道、槽道或其他适合的敷设办法 。 远程干线光缆应选用无金属线对的光缆。依据工程需求，在雷害或强电损害 严峻地段可选用非金属构件的光缆，在蚁害严峻地段可选用防蚁光缆。 光缆护层结构的挑选应契合下列规则直埋式光缆：PE 内护层防潮铠装层 PE 外护层， 或防潮层 PE 内护层铠装层PE 外护层， 宜选用 GYTA53、 GYTA33、 GYTS、GYTY53 或其他更为优秀的结构； 管道或选用塑料管道维护的光缆： 防潮层PE 外护层， 宜选用 GYTA、 GYTS、 GYTY53、GYFTY 或其他更为优秀的结构。 3)防蚁光缆：直埋光缆结构防蚁外护 层。 预算 大型基站 中型基站 3 2 武汉、西安 漯河、郑州、 洛阳、 小基站 5 信阳、驻马 店、许昌、三 门峡、渭南 45 万 225 万 120 万 80 万 240 万 240 万

　　大型基站的建立，总人数 200 人，工程师与工人按 1：9 份额，工程师均匀工 资 8000/月，工人 300/天。 中型基站建立，总人数 150，工程师 1：14。 小型基站建立，总人数 100 人，人数份额 1：9。 中继站预算，总人数 80 人，工程师 5 人。 光纤铺设 100 人估计一年铺设完结。其间工程师 10 人。工人作业时间按 12 月 核算。 光缆 人工 运费 资料费 占地费 2.4 元/米 1500 千米 360 万 7206 万 100 万 845 万 1150 万

　　光纤的质量轻、体积小，既能有用节约空间又能确保装置便利。而且，制造 光纤的原始资料来历丰厚，本钱低价，温度安稳度高、安稳功用好，所以运用寿 命一般都很长。 光纤通讯优势显着，促成了光纤通讯技能在现代生活中的广泛应 用， 而且这个运用过的规模还在不断的拓宽。跟着因特网的敏捷遍及以及宽带综 合事务数字网的快速开展， 人们对信息的需求呈现出爆炸性的增加，几乎是每半 年翻一番。在这样的布景下，信息高速公路建造已然成为世界性热潮，而作为信 息高速公路的中心和支柱的光纤通讯技能更是成为重中之重。 许多国家和地区不 遗余力地斥巨资开展光纤通讯技能及其相关工业， 光纤通讯工作得到了空前的发 展。此外，因为信息的出产、传达、交流以及运用对国民经济和国家安全有着决 定性的影响，所以，与其它职业比较，光纤通讯更具有特别含义。 依据河南各市 GDP： 1.郑州市 6783.0 亿元，增加 9.5% 2.洛阳市 3284.6 亿元，增加 9.0% 3.南阳市 2676.9 亿元，增加 8.6% 4.许昌市 2108.0 亿元，增加 9.3% 5.周口市 1992.1 亿元，增加 9.1% 6.新乡市 1918.0 亿元，增加 9.3% 7.焦作市 1846.3 亿元，增加 8.8% 8.安阳市 1791.9 亿元，增加 8.7% 9.信阳市 1757.3 亿元，增加 8.9% 10.商丘市 1697.6 亿元，增加 9.2% 11.驻马店市 1691.3 亿元， 增加 8.4% 12.平顶山市 1637.1 亿元， 增加 8.1% 13.开封市 1492.1 亿元，增加 9.5% 14.濮阳市 1253.6 亿元， 增加 10.0% 15.三门峡市 1240.1 亿元， 增加 9.1% 16.漯河市 952.3 亿元，增加 9.2%

　　所以以上数据可以得到郑州、 洛阳、 许昌坐落前几位同比增加均在 9%左右。 在这几处建立中型基站可以更好的满意客户需求创收赢利

　　武汉到西安总长 1100 千米，沿路修十个基站，4 个中继站，其间大基站 2 个，中型基站 3 个，小型基站 5 个。总造价预算 5224 万，工期预为一年，总人 数 630 人。 开展高速光纤通讯是社会信息化的需求，也是信息办法根底设备的重要 组成部分。技能的前进是层出不穷的，但都需求有好的规划文件将其完结， 本论文仅仅对光缆线路规划进行研究讨论。掌我线路规划的有关理论，了解 路由挑选及中继站站址选定的考虑，把握再生段间隔的核算和光纤光缆选型 的办法等。将新的技能和规划结合，把我国的通讯网建成完好、一致、先进 的网络。满意国民经济和社会前进的需求。