光纤通信技术概述
近近年来,光纤通信作为通信传输的最佳方式已经逐步取代了电缆传输。现今,低损耗的光缆以其独有的优势和更高的传输带宽远远超过了以往所有的传输媒质,应用到了我们通信技术的每一个领域当中。因为光纤传输速度更快,距离更远,所以其应用领域更加广阔。
最基本的点对点的光纤传输系统主要包括以下三个单元:光发射机、光缆、光接收机。

光发射机:光发射机主要是把电模拟信号或数字信号转换成相应的光信号。光信号的光源可以是光发射二极管,也可以是固体激光二极管。最常用的光发射机的光波长为850nm,1310nm,1550nm。
光缆:光缆是由一个或多个传输光信号的玻璃光纤组成。从结构上来说,光缆和电缆有些许相似,但是光缆的保密性远比电缆要强的多。当系统要求的传输距离达到数千米或者两个或多个光缆必须连接在一起时,通常会使用一个光纤连接器。
光接收机:光接收机主要是将光信号还原成原始的电信号,光信号的探测器是任意的一个PIN光电二极管或是雪崩光电二极管。
光纤接口的种类
光接口主要是用来连接外部设备和光纤的,这些光口在功能和外观上和电口相类似,但实际上却是精确度很高的器件。目前有许多不同类型的光接口已经被大量应用,SMA口,它是在发现单模光纤之前首先被发现的,直到现在还是应用比较广的一种光口类型。
目前,多模光纤使用最广的接口就是ST接口,最初是为了AT&T而开发的。现在,ST接口既可适用于单模光纤也可用与多模光纤。
SC光纤接口在100Base-TX以太网时代就已经得到了应用,因此当时称为100Base-FX(F是光纤单词fiber的缩写),不过当时由于性能并不比双绞线突出但是成本却较高,因此没有得到普及,现在业界大力推广千兆网络,SC光纤接口则重新受到重视。
一些接口:

单模光纤和多模光纤的区别
多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。
单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。相比多模光纤传输的距离要远的多。因此单模光纤适用于大容量,长距离的光纤通讯。
通常,光缆是由5部分组成的:纤芯、涂覆层、缓冲层、加强层和PVC外套。
纤芯是光波的主要传输通道,通常由高度透明的材料所组成,纤芯层的周围是涂覆层,由纯硅制成,这种组合使内部反射原理成为可能。纤芯层和涂覆层制成原料的不同使它们的连接面创造了充分的反射面,使得进入光纤的光波一直保留在纤芯内传输。
无论是松套光纤还是紧套光纤,实际上,在任何一个光缆中使用的光纤有两种基本的类型:多模光纤适合短距离及中等距离的传输(大约10km),而单模光纤传输距离通常10km以上。应用于通信级别的多模光纤有两种大小:50微米核心和62.5微米核心,后者使用最广。两种外部直径都是125微米,并且使用同样大小的连接器。单模光纤只有一种核内径8-10微米,外直径125微米。
关于波分复用技术
在光通信中,在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,称为光波分复用技术,简称WDM。光波分复用包括频分复用和波分复用。光频分复用(FDM)技术和光波分复用(WDM)技术无明显区别,因为光波是电磁波的一部分,光的频率与波长具有单一对应关系。通常也可以这样理解,光频分复用指光频率的细分,光信道非常密集。光波分复用指光频率的粗分,光信道相隔较远,甚至处于光纤不同窗口。
光波分复用一般应用波长复用器和解复用器(也称合波/分波器)分别置于光纤两端,实现不同光波的耦合与分离。这两个器件的原理是相同的。光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型,介质膜型,光栅型和平面型四种。其主要特性指标为插入损耗和隔离度。通常,由于光链路中使用波分复用设备后,光链路损耗的增加量称为波分复用的插入损耗。当波长1,与波长2通过同一光纤传送时,在与分波器中输入端波长2的功率与波长1输出端光纤中混入的功率之间的差值称为隔离度。光波分复用的技术特点与优势如下:
1), 充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗谱(1310nm-1550nm)极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。
2), 对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。
3), 由于减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本。由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便.
4), 有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。