時間：2022-06-16 13:56:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇光通信研究論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1.空間激光通信發(fā)展概述
2.考慮電力通信網(wǎng)可靠性的業(yè)務(wù)路由優(yōu)化分配方法
3.廣域后備保護通信模式及其性能評估
4.衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望
5.空間激光通信研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
6.現(xiàn)代化礦井通信技術(shù)與系統(tǒng)
7.高速鐵路移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的演進(jìn)與發(fā)展
8.智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學(xué)的學(xué)科性質(zhì)、發(fā)展歷程與研究主題
10.構(gòu)建新一代智能配用電通信網(wǎng)建議
11.基于EPOCHS平臺的智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)仿真
12.電力通信網(wǎng)脆弱性分析
13.通信電臺電磁輻射效應(yīng)機理
14.4G通信技術(shù)綜述
15.電力和信息通信系統(tǒng)混合仿真方法綜述
16.面向智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)絡(luò)研究
17.基于SDH光網(wǎng)絡(luò)的分層區(qū)域式保護通信系統(tǒng)的可靠性研究
18.調(diào)度與變電站一體化系統(tǒng)鏈路狀態(tài)監(jiān)測與TCP通信方案
19.煤礦事故特點與煤礦通信、人員定位及監(jiān)視新技術(shù)
20.Tor匿名通信流量在線識別方法
21.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)
22.配電通信網(wǎng)業(yè)務(wù)斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
25.WAMS通信業(yè)務(wù)的系統(tǒng)有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術(shù)
27.第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)
28.量子通信現(xiàn)狀與展望
29.配電網(wǎng)EPON通信接入與分區(qū)自治
30.基于業(yè)務(wù)的電力通信網(wǎng)風(fēng)險評價方法
31.移動通信技術(shù)擴散的實證研究:基于中國1990-2012年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨立的重傳機制
33.空間激光通信捕獲、對準(zhǔn)、跟蹤系統(tǒng)動態(tài)演示實驗
34.基于時頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
36.“日盲”紫外光通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統(tǒng)
38.淺談4G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護故障信息系統(tǒng)在線通信報文分析工程方案
41.光纖通信的發(fā)展趨勢及應(yīng)用
42.智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用
43.基于空間激光通信組網(wǎng)四反射鏡動態(tài)對準(zhǔn)研究
44.運用虛擬仿真實驗改革通信原理實驗教學(xué)
45.淺談超寬帶無線通信技術(shù)的發(fā)展
46.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)
47.SM2加密體系在智能變電站站內(nèi)通信中的應(yīng)用
48.現(xiàn)代信息安全與混沌保密通信應(yīng)用研究的進(jìn)展
49.中美4G移動通信技術(shù)專利信息比較研究
50.衛(wèi)星激光通信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
51.VC中應(yīng)用MSComm控件實現(xiàn)串口通信
52.青海—西藏交直流聯(lián)網(wǎng)工程輸電線路在線監(jiān)測通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與應(yīng)用
53.移動通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作通信
54.空間激光通信組網(wǎng)光學(xué)原理研究
55.計算機技術(shù)在通信中的應(yīng)用研究
56.面向5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述
57.基于C8051F020單片機的RS485串行通信設(shè)計
58.智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)報文特性分析與通信配置研究
59.基于業(yè)務(wù)風(fēng)險均衡度的電力通信網(wǎng)可靠性評估算法
60.基于4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信分析
61.無線激光通信系統(tǒng)弱光干擾技術(shù)
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計
63.10kV電力線載波通信自動組網(wǎng)算法
64.數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線可靠通信機制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應(yīng)急救援無線通信系統(tǒng)的研究
66.機載激光通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
67.軟件定義的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)研究
68.一點對多點同時空間激光通信光學(xué)跟瞄技術(shù)研究
69.開放式自動需求響應(yīng)通信規(guī)范的發(fā)展和應(yīng)用綜述
70.兆瓦(MW)級海島微電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究及工程應(yīng)用
71.帶通信約束的多無人機協(xié)同搜索中的目標(biāo)分配
72.基于信道認(rèn)知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統(tǒng)部分序列參數(shù)辨識的混沌保密通信方法
74.智能配電網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的QoS-MAC層模型
75.無線紫外光散射通信中多信道接入技術(shù)研究
76.水下無線通信技術(shù)發(fā)展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其MAC協(xié)議研究
80.不可靠通信環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最小能耗廣播算法
81.中間環(huán)節(jié)市場結(jié)構(gòu)與價值鏈治理者的決定——以2G和3G時代中國移動通信產(chǎn)業(yè)為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環(huán)境研究
83.太赫茲通信技術(shù)的研究與展望
84.一種分布式電源并網(wǎng)監(jiān)控通信適應(yīng)性評價方法
85.不同耦合方式和耦合強度對電力-通信耦合網(wǎng)絡(luò)的影響
86.太赫茲通信技術(shù)研究進(jìn)展
87.低壓電力線通信網(wǎng)絡(luò)特性模型與組網(wǎng)算法
88.基于LabVIEW的監(jiān)控界面設(shè)計與單片機的串行通信
89.聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)的小世界性對企業(yè)創(chuàng)新影響的實證研究——基于中國通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)的分析
90.基于共享內(nèi)存的Xen虛擬機間通信的研究
91.考慮通信系統(tǒng)影響的電力系統(tǒng)綜合脆弱性評估
92.貓眼逆向調(diào)制自由空間激光通信技術(shù)的研究進(jìn)展
93.擴頻通信技術(shù)淺談
94.基于信息熵的電力通信網(wǎng)脆弱性評價方法
95.安全高效礦井通信系統(tǒng)技術(shù)要求
96.無線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無線接入網(wǎng)的綠色無線通信關(guān)鍵技術(shù)研究
98.量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景分析
[關(guān)鍵詞]激光大氣通信；圖像壓縮；離散余弦變換；光電/電光轉(zhuǎn)換；串口通信；
中圖分類號：T7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0224-01
1 該激光大氣通信系統(tǒng)設(shè)計基本思路：
先從鍵盤輸入要發(fā)送的文字或通過調(diào)用攝像頭采集圖像或選中要發(fā)送的文件，然后將采集到的圖像或文字信息或文件進(jìn)行數(shù)字化，發(fā)送端將信號疊加在激光器的輸出載波上，接收端通過光敏三極管將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，編寫的相應(yīng)的應(yīng)有程序?qū)⒔邮盏降男畔⑦M(jìn)行整合，最后還原出原圖像或文字信息。
采集圖片信息，通過自編的圖片處理程序?qū)⒉杉降男畔⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮和編碼，驅(qū)動激光器發(fā)送數(shù)據(jù)；利用激光接收電路將接收到的光信號轉(zhuǎn)化成電信號，圖片接收程序?qū)ζ溥M(jìn)行相應(yīng)的解碼和解壓，便得到采集到的圖片。
2 該激光大氣通信系統(tǒng)的組成
該系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。軟件部分是利用Qt進(jìn)行圖形用戶界面的編程。Qt是一個跨平臺的C++應(yīng)用程序開發(fā)框架。廣泛用于開發(fā)GUI程序，這種情況下又被稱為部件工具箱。也可用于開發(fā)非GUI程序，比如控制臺工具和服務(wù)器。
硬件部分由兩臺計算機、USB轉(zhuǎn)TTL器件，激光發(fā)射機、光電三極管組成 。兩臺計算機中，一臺用作信源、一臺用作信宿。
如圖所示，圖1、圖2分別為該激光大氣通信系統(tǒng)的發(fā)射系統(tǒng)和接受系統(tǒng)的基本框圖。
3 該激光大氣通信系統(tǒng)的各個部分的功能
軟件部分：
Qt：調(diào)用微軟的庫函數(shù)，如：調(diào)用獲取攝像頭的庫函數(shù)、調(diào)用串口通信的庫函數(shù)等等，對用攝像頭獲取的圖片進(jìn)行壓縮編碼。由于獲取的圖片是彩色圖像，故先將其變?yōu)榛叶葓D像，即圖像數(shù)據(jù)壓縮為原來的三分之一；然后再對灰度圖像進(jìn)行離散余弦變換，進(jìn)一步的壓縮，壓縮為灰度圖像的九分之一，即最后總共壓縮為原來的二十七分之一。然后將數(shù)據(jù)傳到串口中，等待通信。在信宿計算機中，Qt主要負(fù)責(zé)將信號解壓，還原。
硬件部分：
信源計算機：獲取從鍵盤輸入要發(fā)送的文字或通過調(diào)用攝像頭采集的圖像信號。
USB轉(zhuǎn)TTL部件：進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，同時便于將信號發(fā)射出去。
激光發(fā)射器：有效地將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺瑪?shù)字0使三極管截止，激光器不亮；數(shù)字1使三極管導(dǎo)通，激光器亮；從而“滅”代表信號0，“亮”代表信號1；進(jìn)而有效地將信號發(fā)射出去。
光電三極管：作為接收器，將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。
濾波電路：阻低通高，一般為4.7uF的電容。
信宿計算機：將接收到的圖片或文字?jǐn)?shù)字信號，進(jìn)行解壓、恢復(fù)、顯示。
4 該激光大氣通信系統(tǒng)的特點
4.1 創(chuàng)新點
1、不間斷校驗通訊
2系統(tǒng)回路簡單，容易實現(xiàn)
3、圖片采集處理程序
4、激光發(fā)送接收裝置
一般的激光通信系統(tǒng)：發(fā)送部分主要有激光器、光調(diào)制器和光學(xué)發(fā)射天線。接受部分主要有光學(xué)接受天線、光學(xué)濾波器、光探測器。要傳送的信息送到與激光器相連的光調(diào)制器中，光調(diào)制器將信息調(diào)制在激光上，通過光學(xué)發(fā)射天線發(fā)送出去。在接收端，光學(xué)接受天線將激光信號接受下來，并送至光探測器，光探測器將激光信號變?yōu)殡娦盘枺?jīng)放大、解調(diào)后變?yōu)樵瓉淼男畔ⅰ６撓到y(tǒng)不需要光調(diào)制器、光學(xué)發(fā)射天線、光學(xué)接受天線、光探測器等等，大大節(jié)省了成本；同時，該系統(tǒng)的圖片采集處理程序設(shè)計比較巧妙，執(zhí)行效率比較高；該系統(tǒng)還運用了CRC循環(huán)冗余檢驗技術(shù)，可以達(dá)到不間斷校驗通訊的目的，更加保證了通訊的安全性。
4.2 技術(shù)關(guān)鍵
1、CRC循環(huán)冗余校驗
2、圖片采集及處理的軟件設(shè)計與編程
3、激光發(fā)射驅(qū)動電路設(shè)計
4、電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
5、光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
6、信息解碼及圖片恢復(fù)程序設(shè)計
5 該激光大氣通信系統(tǒng)的科學(xué)性先進(jìn)性
科學(xué)性：
1、循環(huán)冗余檢查（CRC）：一種數(shù)據(jù)傳輸檢錯功能，對數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式計算，并將得到的結(jié)果附在幀的后面，接收設(shè)備也執(zhí)行類似的算法，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。這種技術(shù)常在計算機網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。
2、圖片采集處理：圖片處理程序調(diào)用攝像頭來采集圖片信息，再對圖片信息進(jìn)行壓縮編碼處理，后將信息編碼分段傳送，利用波特率控制傳送的速率，在端口處將其發(fā)送。
3、電平轉(zhuǎn)換電路將不同電氣特性的接口連接起來。
4、激光發(fā)射電路靜態(tài)點在微導(dǎo)通狀態(tài)，以減小因管子導(dǎo)通電壓引起的延時。
先進(jìn)性：
1、該激光大氣通信系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)輕便，設(shè)備經(jīng)濟，比一般的激光大氣通信系統(tǒng)更加精簡、方便、實惠，并且性能更加可靠。
2、該激光大氣通信系統(tǒng)采用CRC循環(huán)冗余檢驗技術(shù)，不間斷校驗通訊，因此，正確率比一般的激光大氣通信系統(tǒng)的正確率更高，保密性更強，可以運用在需要嚴(yán)格保密環(huán)境中的信息傳輸。
6 激光大氣通信的發(fā)展前景
1、未來的通信技術(shù)將會越來越多的用到衛(wèi)星技術(shù)，僅僅依靠光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)難以實現(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。因此，激光通信技術(shù)將成為通信領(lǐng)域發(fā)展的必要技術(shù)之一。
2、激光大氣通信能跨越障礙，解決跨山溝、海峽、河流、湖泊等復(fù)雜地貌帶來的挖溝布線難題；
3、激光大氣通信將在應(yīng)急或臨時通信傳輸方面先出巨大優(yōu)勢。如在救災(zāi)、大型集會活動、野外的臨時工作場所或地震等突發(fā)事件方面，作為一種臨時的通信連接等等。
4、激光通信技術(shù)在未來的發(fā)展中，將會影響通信領(lǐng)域的發(fā)展，使通信領(lǐng)域誕生出更多的新技術(shù)，提升通信領(lǐng)域發(fā)展實力的同時，保證通信領(lǐng)域的發(fā)展擁有技術(shù)保障。所以，激光通信技術(shù)將會帶動通信領(lǐng)域新一輪的技術(shù)革新。
參考文獻(xiàn)
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為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯浚瑢崿F(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯浚瑢崿F(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發(fā)達(dá)國家，在光纖傳輸方面實現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統(tǒng)，對超長距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面，光網(wǎng)技術(shù)合作計劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成，為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò)，尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
(一)復(fù)用技術(shù)
光傳輸系統(tǒng)中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有：時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中，WDM技術(shù)比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。
(二)寬帶放大器技術(shù)
摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實用化的關(guān)鍵，它具有對偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數(shù)。進(jìn)一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現(xiàn)75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現(xiàn)76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來，可放大帶寬大于100nm。
(三)色散補償技術(shù)
對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補償技術(shù)。
(四)孤子WDM傳輸技術(shù)
超大容量傳輸系統(tǒng)中，色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中，使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優(yōu)點。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。
(五)光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了，它可與多種技術(shù)相結(jié)合，例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等，分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題，APON發(fā)展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用，APON將用于實現(xiàn)FITH方案。GPON對電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢，又可充分利用現(xiàn)有的SDH，但是技術(shù)比較復(fù)雜，成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本相對較低，但對TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。現(xiàn)今95％的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng)，所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的，并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng)，而且MAC技術(shù)是點對點的連接，在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng)，還可擴展到城域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，EPON眾多的MAC技術(shù)是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標(biāo)，光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。
(一)光纖到戶
現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優(yōu)的固定終端，希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng)，這使FITH的實用化成為可能。據(jù)報道，1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個月中，F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實驗網(wǎng)已在武漢、成都等市開展，預(yù)計2012年前后，我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。
(二)全光網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣撸虼苏嬲娜饩W(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
三、結(jié)語
[論文摘要]由于光纖通信具有損耗低、傳榆頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速，文章概述光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并展望其發(fā)展趨勢。
一、前 言
1966年，美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)，預(yù)見了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開了光纖通信的大門，引起了人們的重視。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖，光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量從1980年到2000年增加了近1萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯浚瑢崿F(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯浚瑢崿F(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發(fā)達(dá)國家，在光纖傳輸方面實現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統(tǒng)，對超長距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面，光網(wǎng)技術(shù)合作計劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成，為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò)，尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
(一)復(fù)用技術(shù)
光傳輸系統(tǒng)中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有：時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中，WDM技術(shù)比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。
(二)寬帶放大器技術(shù)
摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實用化的關(guān)鍵，它具有對偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數(shù)。進(jìn)一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現(xiàn)75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現(xiàn)76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來，可放大帶寬大于100nm。
(三)色散補償技術(shù)
對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補償技術(shù)。
(四)孤子WDM傳輸技術(shù)
超大容量傳輸系統(tǒng)中，色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中，使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優(yōu)點。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。
(五)光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了，它可與多種技術(shù)相結(jié)合，例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等，分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題，APON發(fā)展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用，APON將用于實現(xiàn)FITH方案。GPON對電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢，又可充分利用現(xiàn)有的SDH，但是技術(shù)比較復(fù)雜，成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本相對較低，但對TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。現(xiàn)今95％的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng)，所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的，并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng)，而且MAC技術(shù)是點對點的連接，在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng)，還可擴展到城域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，EPON眾多的MAC技術(shù)是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。
三、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標(biāo)，光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。
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(一)光纖到戶
現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優(yōu)的固定終端，希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng)，這使FITH的實用化成為可能。據(jù)報道，1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個月中，F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實驗網(wǎng)已在武漢、成都等市開展，預(yù)計2012年前后，我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。
(二)全光網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣撸虼苏嬲娜饩W(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
關(guān)鍵詞：光纖通信；理論教學(xué)；實驗教學(xué)
中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03
當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，若沒有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展，當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計算機技術(shù)及通信工程等多門學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計算機工程師或通信工程師，除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外，也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識，比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實驗教學(xué)方法。
一、光纖通信技術(shù)簡介
1960年，美國人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺紅寶石激光器[1]，給光通信帶來了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現(xiàn)，并投入實際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個嶄新的階段。
1966年，英籍華裔學(xué)者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中，波長為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實質(zhì)性的進(jìn)展。1977年，貝爾實驗室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時（約11.4年），外推壽命達(dá)到100萬小時，完全滿足實用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。
由于在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4]，因此相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨特的優(yōu)點。綜上所述，可見光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光纖通信技術(shù)這門課程不僅是光學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5]，也應(yīng)該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。
二、光纖通信課程教學(xué)研究
（一）光纖通信課程的理論教學(xué)
電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識可以分為四個相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容，它們分別是：第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)；第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)；第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)；第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。這四個部分的關(guān)系層層遞進(jìn)，逐漸深入。理論學(xué)時總共32學(xué)時。
第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)。可以先講解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術(shù)的發(fā)展，光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ)，光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處，可詳細(xì)介紹人類對光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程，并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程，然后通過比較使用光波進(jìn)行通信和使用微波進(jìn)行通信的優(yōu)缺點及使用光纖材料和使用同軸電纜進(jìn)行通信的優(yōu)缺點，讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象，重點介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點知識。總之，筆者認(rèn)為，第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深奧，而應(yīng)該結(jié)合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理，使學(xué)生易于接受，才能提高學(xué)生對這門課程的興趣，從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對枯燥的知識。該部分學(xué)時安排為6H。
第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件，這些器件是構(gòu)成一個完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件，學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括：基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等；光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內(nèi)容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括：普通的半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器（OSA）、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個光纖器件，講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場合等，應(yīng)結(jié)合動畫或者視頻講解，甚至如果有條件的話，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實物給學(xué)生講解，比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時安排為10H。
第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中，光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含：光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機組件、光接收機組件、光放大噪聲及其級聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計、光纖傳輸系統(tǒng)性能評估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類、準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）、同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù)）、無源光網(wǎng)絡(luò)（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網(wǎng)（G.709OTN）、自動交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問題。對于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場合等，應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動畫進(jìn)行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時安排為12H。
第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。該部分主要介紹光纖通信工程實施、檢測中一些常用的設(shè)備和儀器，在本門課程的實驗教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備，是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識部分。該部分的內(nèi)容包括：光功率計的使用、光纖幾何參數(shù)的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機械特性和強度測量、光時域反射計（OTDR）的使用；光接收機靈敏度和動態(tài)范圍的測量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術(shù)。其中，重點講解光功率計、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時安排為4H。
（二）光纖通信課程的實驗教學(xué)
對于電子信息工程本科專業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才，而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實驗課程及課程設(shè)計，因此，筆者認(rèn)為光纖通信技術(shù)課程的實驗教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時設(shè)置為48學(xué)時，理論教學(xué)學(xué)時為32學(xué)時，7個實驗的教學(xué)學(xué)時為16學(xué)r。
根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生講授這門課的經(jīng)驗，認(rèn)為具體的實驗課程設(shè)置如下。
1.插入法測光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測量光纖損耗系數(shù)的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
2.光時域反射計（OTDR）測光纖鏈路特性。用光時域反射計測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。了解光時域反射計工作原理及操作方法，學(xué)習(xí)用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
3.光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)實驗及其誤碼率測量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測試其誤碼率，了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號眼圖測試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測系統(tǒng)的信號眼圖，并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ)，根據(jù)眼圖測量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理；學(xué)習(xí)通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質(zhì)量的指標(biāo)；熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時設(shè)置為3個課時。
5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實驗。利用全自動熔接機向?qū)W生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
6.光纖光柵光譜特性測試系統(tǒng)的設(shè)計實驗。測量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù)；利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光纖光柵光譜特性的測試系統(tǒng)；了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能；了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時設(shè)置為3個課時。
7.光帶通濾波器的設(shè)計。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù)；利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項參數(shù)的測試方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
通過以上實驗課程，能夠使電子信息工程本科學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測量系統(tǒng)等有一個比較感觀的認(rèn)識，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來在具體的工程設(shè)計及進(jìn)一步深造中奠定基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
光纖通信技術(shù)在國家的信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密。對于當(dāng)今的電子信息工程專業(yè)的學(xué)生而言，除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識和技能以外，了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業(yè)特點和光纖通信課程內(nèi)容的分析，討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析其重要性，并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗，提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實驗的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見和建議。
參考文獻(xiàn)：
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[3]曲鵬.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及展望[J].硅谷，2014，7（24）：2-2.
英文名稱：Optics & Optoelectronic Technology
主管單位：湖北省科學(xué)技術(shù)協(xié)會
主辦單位：華中光電技術(shù)研究所;湖北省光學(xué)學(xué)會
出版周期：雙月刊
出版地址：湖北省武漢市
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種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1672-3392
國內(nèi)刊號：42-1696/O3
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創(chuàng)刊時間：2003
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為擴大學(xué)術(shù)交流的渠道，本刊特向從事通信領(lǐng)域科研、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)、維護管理等方面的專家、學(xué)者、在校師生和相關(guān)技術(shù)人員征集稿件，熱誠歡迎廣大作者踴躍投稿。
征文范圍
(1)現(xiàn)代通信技術(shù)，包括量子通信、太赫茲通信、移動通信、衛(wèi)星通信、光通信、空間通信、水下通信、抗干擾通信等。(2)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動自組織網(wǎng)、空間信息網(wǎng)絡(luò)、軍事通信網(wǎng)絡(luò)等。(3)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、包括信息加密、安全協(xié)議、安全認(rèn)證、檢測預(yù)警、可信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范、云計算與大數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)隱私與保護等。
征稿要求
(1)技術(shù)新穎，內(nèi)容翔實，文字精煉。(2)引用的數(shù)據(jù)要有充分依據(jù)。正確使用標(biāo)點符號、名詞、術(shù)語。量符號和量單位請按照法定的量和單位的名稱、符號和書寫規(guī)則書寫。(3)文章需附題目的英文翻譯和工作單位的英文名稱，4~5個中、英文關(guān)鍵詞，200字左右中、英文摘要。(4)請給出所有作者的作者簡介。簡介內(nèi)容如下：姓名、出生年、性別、學(xué)位、職稱及現(xiàn)在主要從事的研究方向。(5)雜志是黑白印刷，不能區(qū)分顏色，請勿用彩色圖，灰度請按25%、50%、75%等比例增減；圖稿繪制請用“Word圖片工具”；圖中中文用宋體六號，除中文外的字符全部用TimesNewRoman體，字號為六號。(6)參考文獻(xiàn)擇主要的列出（除綜述性文章外最多不超過6條），按照出現(xiàn)的次序列在文末，并在文中對應(yīng)位置以右上角方括弧中的數(shù)字表示。中文參考文獻(xiàn)采用中英文格式。由于雜志要自引，請在文獻(xiàn)中添加1條通信技術(shù)的文獻(xiàn)。(7)來稿自投送之日起兩個月內(nèi)請不要另投其他刊物。稿件經(jīng)審閱通過后，請按照修改意見修改論文。但請放心，編者將充分尊重作者的原意和風(fēng)格。未被錄用的稿件恕不退還，作者請自留底稿。(8)來稿請注明作者的真實姓名、工作單位、通信地址、電話以及作者的個人簡介。(9)如有國家基金，請給出基金名稱和基金編號，基金名稱采用中英文格式，并將基金批準(zhǔn)函復(fù)印件（國家級的）寄到我部。(10)稿件一經(jīng)錄用，即寄贈當(dāng)期刊物。
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英文名稱：Acta Photonica Sinica
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主辦單位：中國光學(xué)學(xué)會;中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所
出版周期：月刊
出版地址：陜西省西安市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1004-4213
國內(nèi)刊號：61-1235/O4
郵發(fā)代號：52-105
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1972
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CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
SA 科學(xué)文摘(英)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(日)(2009)
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中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
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期刊簡介
論文摘要:根據(jù)市場營銷理論和公司經(jīng)營戰(zhàn)略，研究了高新技術(shù)公司營銷的特點。通過對中國光谷高科技公司營銷戰(zhàn)略的實證分析，闡明了高科技公司在不同的時間和空間，面對不同的競爭對手，只有采取差異化營銷策略，才能在市場中站穩(wěn)腳跟和保持競爭優(yōu)勢。
隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整升級，高科技產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)90年代起，走上了蓬勃發(fā)展的道路。以激光加工產(chǎn)業(yè)為例，其規(guī)模從1990年的1200萬元發(fā)展到2008年的59億元，10年增長了500多倍。但自2000年以來，隨著市場的發(fā)展，競爭變得越來越激烈。盡管高科技產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，但一些企業(yè)為了能夠在市場競爭中保留一席之地，不得不采取控制生產(chǎn)成本和降低利潤的方針，而另外有許多公司開始注重制定合理的經(jīng)營戰(zhàn)略和營銷措施。
1市場營銷
市場營銷是研究買方的需求，組織自己的經(jīng)營活動，達(dá)到既定的經(jīng)營目標(biāo)。美國著名市場營銷專家KOTLER認(rèn)為，市場是由特定的需求和欲望組成的，通過交換，這種需求完全可以得到滿足，欲望可以得以實現(xiàn)。
但是市場消費者的需求表現(xiàn)為異質(zhì)化，任何規(guī)模的企業(yè)都無法生產(chǎn)出滿足所有消費者需求的產(chǎn)品，因此，要根據(jù)需求的差異性進(jìn)行市場細(xì)分。通過細(xì)分，了解市場的競爭情況，開發(fā)適銷對路的產(chǎn)品。
因此，每家公司都應(yīng)該根據(jù)公司的經(jīng)營規(guī)模、生產(chǎn)的產(chǎn)品和客戶群體制定一條適合自己公司發(fā)展的營銷戰(zhàn)略。
2高新技術(shù)公司營銷的特點
高新技術(shù)產(chǎn)品的營銷是高科技公司通過對顧客需求的研究和對市場競爭情況的了解，確定其經(jīng)營的目標(biāo)，制定適合自己發(fā)展的營銷方案困。
高科技公司的產(chǎn)品具有高技術(shù)、高附加值的特點，投資的比重逐年上升。因此，一方面，產(chǎn)品研發(fā)的投人費用大;另一方面，產(chǎn)品利潤高。高科技產(chǎn)品的后一個特點使得產(chǎn)品市場呈現(xiàn)巨大的潛力。經(jīng)濟人的行為是具有趨利性的，因此，會有許多商家投人高科技產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大，發(fā)展速度趨緩，從而很快形成競爭市場;市場的迅速成熟，使得產(chǎn)品的周期變短，對產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的要求高。
另外，從市場分層而言，高科技產(chǎn)品瞄準(zhǔn)的除個人用戶群體外，公共采購市場也占有很大的比例，如芯片生產(chǎn)商主要客戶群是政府機關(guān)、公共交通、學(xué)校、銀行和國有企業(yè);光纖電纜主要是中國電信等。公共采購市場并不是封閉式的，而是開放的，也存在著競爭。
因此高科技產(chǎn)品市場具有較強競爭性，市場的運轉(zhuǎn)取決于供求關(guān)系比和性價比。
也正是由于劇烈的競爭，使得許多高新技術(shù)公司不得不面臨來自同質(zhì)產(chǎn)品在技術(shù)和價格方面的挑戰(zhàn)。因此，除了壟斷部門以外，所有的高新技術(shù)公司都必須制定靈活有效的經(jīng)營戰(zhàn)略，以便在競爭市場中保持產(chǎn)品的優(yōu)勢。為此，有些公司通過控制成本，降低售價，保持競爭優(yōu)勢;有些擴大生產(chǎn)，通過規(guī)模效應(yīng)保持產(chǎn)品優(yōu)勢;有些通過技術(shù)創(chuàng)新，不斷向市場推出新產(chǎn)品，保持品牌優(yōu)勢。
高新技術(shù)公司營銷實際上是在價格、市場規(guī)模和技術(shù)創(chuàng)新等方面做文章，不同的公司根據(jù)公司的規(guī)模、產(chǎn)品和經(jīng)驗策略，采取不同的經(jīng)營戰(zhàn)略和營銷方法。
武漢邁立特光通信有限公司、武漢愛勞高科技有限責(zé)任公司和武漢安凱電纜有限公司都是高新科技企業(yè)，3家公司所采用的不同營銷謀略值得思考。
3中國光谷高新科技公司營銷戰(zhàn)略
3.1公司簡介
武漢東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)有500多家高新技術(shù)公司，每年都有企業(yè)因為經(jīng)營不善或戰(zhàn)略失誤而退出市場。有些公司采取了適合自己公司發(fā)展的經(jīng)營戰(zhàn)略和營銷手段，在競爭市場中占據(jù)了一席之地。武漢邁立特光通信有限公司，武漢愛勞高科技有限責(zé)任公司和武漢安凱電纜有限公司就是這樣的企業(yè)。
武漢愛勞高科技有限責(zé)任公司是民營企業(yè)，創(chuàng)辦于1990年，經(jīng)營用于公共建筑的防雷電產(chǎn)品。主要客戶是油庫、水庫、大壩工程和通信公司。
武漢邁立特光通信有限公司是中國船舶重工集團722所下屬的科技開發(fā)公司，成立于2001年，依托722所技術(shù)創(chuàng)新能力，生產(chǎn)、經(jīng)營鐵路和公路網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)，用于地鐵、輕軌、公路和橋梁等公共工程。
武漢安凱電纜有限公司是荷蘭DRAKA集團與武漢長江光通信產(chǎn)業(yè)有限公司等于1999年聯(lián)合創(chuàng)辦、生產(chǎn)、經(jīng)營光纖電纜的中外合資公司。
3.2愛勞的技術(shù)創(chuàng)新
愛勞1990年創(chuàng)辦時，瞄準(zhǔn)公共采購這塊蛋糕，因為許多公共工程都需要防雷電裝置。但在當(dāng)時，一方面，防雷電產(chǎn)品市場基本由國有企業(yè)壟斷，另一方面，愛勞作為一家小型的民營企業(yè)，還沒有贏得市場的信任，因此它的訂單相對較少。由于公司是第一家用半導(dǎo)體材料生產(chǎn)SB一III型半導(dǎo)體消雷器的，因此獲得的利潤較大。當(dāng)時避雷針的單位生產(chǎn)成本為3萬元/件，而市場的銷售價格是20萬元/件。
憑借先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)和材料的成本優(yōu)勢，加上靈活的生產(chǎn)經(jīng)營方式，公司很快趕上和超過技術(shù)發(fā)展滯后的國有企業(yè)，逐漸占領(lǐng)市場，并成為最大的銷售廠家。它在1991一1995年間，占領(lǐng)3/4的市場份額，年產(chǎn)值平均為3千萬元。新技術(shù)使愛勞不僅打破市場的壟斷，而且成為市場領(lǐng)頭軍。
1994年，浙江沿海的民營企業(yè)也開始爭奪防雷產(chǎn)品市場，其中許多公司和愛勞一樣，使用半導(dǎo)體技術(shù)材料生產(chǎn)防雷產(chǎn)品。另外它們的生產(chǎn)規(guī)模和組織結(jié)構(gòu)都與愛勞相似，具有一定的技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。幾年前曾占有70%市場份額的愛勞公司只剩下30%的市場份額。
面對市場競爭的壓力和對手的打壓，愛勞公司很快調(diào)整了戰(zhàn)略，決定使用在當(dāng)時被認(rèn)為相當(dāng)超前的技術(shù)，即采用半導(dǎo)體少長針消雷技術(shù)生產(chǎn)新的防雷裝置。首先這項技術(shù)能夠?qū)⒏叽蠼ㄖ锏睦讚舸螖?shù)減少75%，并可降低雷擊產(chǎn)生的二次效應(yīng);其次愛勞產(chǎn)品開始注重整體防雷的作用。
新產(chǎn)品投人市場，立刻受到水力發(fā)電站等公共工程客戶的歡迎，因為長期以來大型公共工程還沒有使用過整體的雷電防護技術(shù)。新產(chǎn)品的暢銷，使愛勞的市場占有率在1995年迅速恢復(fù)，并且達(dá)到80%，年產(chǎn)值近5千萬元。從1995到1998年，連續(xù)3年平均年產(chǎn)值為4千萬元。
從1999年起，愛勞在半導(dǎo)體少長針消雷技術(shù)產(chǎn)品上又遇到許多競爭對手，它們將愛勞的市場份額擠壓到只剩下20%。于是，愛勞于2000年開始調(diào)整經(jīng)營戰(zhàn)略，一方面實行多元化戰(zhàn)略，將經(jīng)營擴展到醫(yī)療器械和生物化學(xué)制品等領(lǐng)域，另一方面保持在雷電防護產(chǎn)品方面的優(yōu)勢，將過去單一的生產(chǎn)和經(jīng)營拓展到研發(fā)和技術(shù)服務(wù)等領(lǐng)域，并且開始進(jìn)人通信市場的防雷電技術(shù)，目標(biāo)市場是移動和聯(lián)通公司的移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站防雷。
3.3邁立特的差異化營銷
邁立特是722研究所一家下屬的、具有較強軍品研發(fā)能力的科技開發(fā)公司，生產(chǎn)和經(jīng)營非軍用科技產(chǎn)品，主要從事通信傳輸及接人設(shè)備、開關(guān)電源產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)。它所研究出的Melit光纖綜合業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)和無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)等通信產(chǎn)品，成功地將先進(jìn)的艦船通信軍用技術(shù)轉(zhuǎn)化并應(yīng)用于民用領(lǐng)域，產(chǎn)品以其獨特的性能，填補了專網(wǎng)通信領(lǐng)域的空白。
在電信市場中，有公共網(wǎng)和專網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)。公共網(wǎng)指具有大量手機用戶的中國移動和中國聯(lián)通的電信網(wǎng)絡(luò);專網(wǎng)是機場、碼頭、輕軌、地鐵、公路橋梁和居民小區(qū)需要的通信網(wǎng)絡(luò)。
作為2001年才起步的一家高科技開發(fā)公司，邁立特在成立伊始就確定了自己的營銷戰(zhàn)略:實施差異化經(jīng)營方針，用自己研究的通信傳輸和無線視頻監(jiān)控技術(shù)開發(fā)專網(wǎng)市場。這種差異化的戰(zhàn)略使得公司當(dāng)年實現(xiàn)產(chǎn)值8千萬元。
邁立特通過對自己的競爭優(yōu)勢和比較優(yōu)勢進(jìn)行理性的分析，最后選擇專網(wǎng)作為經(jīng)營的目標(biāo)，主要有3個原因:①它于2001年創(chuàng)辦，起步時間較晚，而公共網(wǎng)已經(jīng)運營數(shù)10年，它不可能與有50多年經(jīng)營歷史的中國電信比較，不可能很快獲得一定的知名度而被市場認(rèn)可。②它的規(guī)模較小。它是722研究所下屬的小公司，只有100多名員工，無法與擁有10萬職工的中國聯(lián)通相提并論。③邁立特在充分認(rèn)識到自己軟肋的同時，也了解到自己在專網(wǎng)方面所具有的技術(shù)完全可以與華為及烽火集團這樣的大型企業(yè)媲美，而在方案選擇、技術(shù)管理和服務(wù)保障方面，邁立特作為軍工出生的企業(yè)，更具有優(yōu)勢。
在2001年大連輕軌招標(biāo)中，邁立特面對的是包括年產(chǎn)值超過10億元的華為和烽火集團等6個競爭對手。第一輪競標(biāo)之后，邁立特技術(shù)得分排名第一。在第二輪競標(biāo)中，它的主要競爭對手是中國光纖技術(shù)的龍頭老大烽火集團。盡管邁立特的報價高于所有的競爭對手，但最后還是人選。
邁立特成功奪標(biāo)的因素有許多，最主要的是市場定位準(zhǔn)確。在6家投標(biāo)公司中，除邁立特外，其他5家都在公共網(wǎng)經(jīng)營多年，而專網(wǎng)并不是其主攻產(chǎn)品。邁立特抓準(zhǔn)這一點，制定了詳細(xì)和完整的標(biāo)書，并非常專業(yè)地介紹了各個標(biāo)段的工程進(jìn)度、控制流程和工藝技術(shù)。這種源于軍工的專業(yè)管理技術(shù)是邁立特公司具有的絕對競爭優(yōu)勢，也是制勝的法寶。
另外，在投標(biāo)前，公司曾經(jīng)多次參加大連輕軌項目召開的研討會，并在會上就有關(guān)技術(shù)問題提出了自己的構(gòu)思和設(shè)想，引起了項目的監(jiān)理單位北京地鐵和北京城市設(shè)計院的注意。之后，公司就技術(shù)問題，也與監(jiān)理單位多次交換意見和溝通。這也是公司能夠戰(zhàn)勝對手的原因。
3.4安凱的提高銷t和降低價格
作為中外合資企業(yè)，安凱在光纖電纜產(chǎn)生上有著技術(shù)優(yōu)勢。它憑借SZhmax⑧生產(chǎn)工藝，幾乎壟斷了中國移動和中國聯(lián)通兩個市場。
技術(shù)領(lǐng)先是安凱公司迅速占領(lǐng)并壟斷市場的主要原因，公司在成立一年后，即2000年銷售了1600km的光纜，實現(xiàn)產(chǎn)值9.8千萬元。到2001年，實現(xiàn)銷售2358km的光纜，產(chǎn)值1.1億元。
從2001年到2004年間，公司分別銷售了2358,2936,3854和6230km的光纜。盡管公司的銷量在持續(xù)增加，但是公司的產(chǎn)量和產(chǎn)值并不成正比。其原因是從2002起，公司遇到來自江蘇恒通電纜集團和珠海漢勝科技股份有限公司兩家民營企業(yè)的競爭。2000年成立的兩家企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營與安凱同類型的產(chǎn)品，并于2001年開始小批量地投放市場。因此，盡管安凱感到了一定的競爭壓力，但是其銷售價格保持原有的水平，銷量和產(chǎn)值與200()年相比仍有一定增加。
到了2002年，安凱電纜銷售3000km，而產(chǎn)值卻與2000年持平，僅為9800萬元，與前兩年相比，產(chǎn)值和銷量不能成正比。這是因為競爭對手恒通和漢勝以更低價格向同質(zhì)市場投放了大批量的產(chǎn)品，從而打破了安凱在市場上的壟斷地位，迫使它采取跟隨政策，降低產(chǎn)品售價。
其實，安凱在2001年就進(jìn)行了市場調(diào)查，預(yù)計到兩家競爭對手一定會加大投放量和降低價格與安凱競爭。于是它采取了將銷量提高100%和銷售價格降低一半的戰(zhàn)略，以便保持競爭優(yōu)勢和保住市場份額。應(yīng)該說，盡管與前兩年相比，安凱受到競爭的威脅，但還是存在一定的利潤空間。
安凱2003和2004年電纜的銷量為4000km和6000km，與前一年相比增長了50%，但是兩年的產(chǎn)值分別為1.04億元和1.1億元，增長幅度幾乎為零。應(yīng)該說，兩家競爭對手在繼續(xù)擴大銷量和降低價格，迫使安凱采取提高產(chǎn)量和降低售價的策略，以保持住市場份額和邊際。
武漢安凱電纜有限公司2000一2004年銷量和產(chǎn)值比如圖1所示。2000年與2002年和2002年與2004年的兩個年度銷量和產(chǎn)值的比較，更能夠說明安凱公司增加產(chǎn)量和降低價格保市場份額的戰(zhàn)略。
盡管產(chǎn)值逐年下降，邊際遞減，但是安凱面對競爭對手所采取的增加銷量和降低價格的戰(zhàn)略還是讓它在市場中保持住一定的地位，而不像一些同類企業(yè)被市場淘汰。
4結(jié)論
【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點。
近些年來，光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。
1.光機電一體化技術(shù)特征
光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較，光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強，操作更方便
光機電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高
傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長
傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品
光機電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2發(fā)展趨勢
光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：
（1）激光技術(shù)
1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。
2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。
4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。
（2）傳感檢測技術(shù)
1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。
2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。
3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
（3）激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
（4）光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。
參考文獻(xiàn)
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1 三網(wǎng)融合
三網(wǎng)融合是指計算機系統(tǒng)通信、電信、有線電視的有機融合，以建立高效化、完善化通信網(wǎng)絡(luò)為根本目標(biāo)，滿足社會發(fā)展基本需求。三網(wǎng)融合有著極高的技術(shù)實踐應(yīng)用需求，在實踐中所有網(wǎng)絡(luò)層需實現(xiàn)有效連通。所謂三網(wǎng)融合，也可稱其是三網(wǎng)合一，即計算機系統(tǒng)通信、電信、有線電視相互間有效兼容、滲透等，最終整合成信息通信統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，以互聯(lián)網(wǎng)為核心，打破傳統(tǒng)電信寬帶運營壟斷、廣電內(nèi)容輸送的局面，明確互相準(zhǔn)入機制，廣電單位可經(jīng)營增值的電信業(yè)務(wù)等，有線網(wǎng)絡(luò)可提供互聯(lián)網(wǎng)的接入業(yè)務(wù)，電信業(yè)可參與廣電節(jié)目的生產(chǎn)制作、傳輸或者傳播新聞節(jié)目內(nèi)容，提供相應(yīng)服務(wù)等。三網(wǎng)融合在基本概念上有著不同的角度及層次，涉及到網(wǎng)絡(luò)、終端、行業(yè)、業(yè)務(wù)、技術(shù)等的有效融合。三網(wǎng)融合，其體系內(nèi)的技術(shù)類型相對較多，軟件技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、光通信科學(xué)技術(shù)、TCP/IP屬于較為常見的幾種類型。一是軟件技術(shù)，它可支持每個用戶的現(xiàn)實需求，為其提供針對支持的一項技術(shù)；二是數(shù)字技術(shù)，它可實現(xiàn)語音的傳輸及交換、圖像和數(shù)據(jù)等信息的編碼處理；三是光通信科學(xué)技術(shù)，此項技術(shù)呈現(xiàn)著極速發(fā)展趨勢，其在一定程度上為三網(wǎng)融合各項業(yè)務(wù)提供相應(yīng)帶寬服務(wù)，傳輸質(zhì)量相對較高，更可為三網(wǎng)有效融合提供優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)平臺；四是TCP/IP科學(xué)技術(shù)，也被稱之為互聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議科學(xué)技術(shù)，對三網(wǎng)融合實現(xiàn)快速發(fā)展起到基礎(chǔ)保障作用。
2 網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)在社會眾多領(lǐng)域中表現(xiàn)均十分優(yōu)異，備受人們認(rèn)可及廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用前景十分廣闊。網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)有明確的特點，單從系統(tǒng)層面來分析，其是以網(wǎng)絡(luò)為基本形式，由若干鏈路和單個結(jié)點構(gòu)成；其中，單個結(jié)點往往是由基于集成電路載體所實現(xiàn)的通信功能基本物理構(gòu)成，如路由器、結(jié)點交換裝置等；通信鏈路則是以光電技術(shù)為基礎(chǔ)，將其有效應(yīng)用到計算機信息網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。相關(guān)學(xué)者曾闡述，微電子科學(xué)技術(shù)屬于驅(qū)動信息化革命的基礎(chǔ)，微電子的芯片被廣泛應(yīng)用后，其計算功能可結(jié)合摩爾定理實施有效的計算分析，運算速度每18 個月便可提高大約一倍左右，故在發(fā)展增速層面，此項技術(shù)發(fā)展速度較快一些。從網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)內(nèi)在特點層面分析，網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)向著移動化、自動化方向轉(zhuǎn)變著，并可以提供多樣化延伸服務(wù)，以自動化形式實現(xiàn)信息高速處理，以移動系統(tǒng)終端為基本載體，賦予系統(tǒng)以移動通信和移動網(wǎng)絡(luò)各項功能，充分滿足移動概念之下網(wǎng)絡(luò)需求，堅持以實際需求為基本動力，有效提升網(wǎng)絡(luò)運營商們技術(shù)對接的能力。例如：移動WLAN是移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的典型案例，其屬于網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展重要標(biāo)志，需要著重從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、特點、支撐技術(shù)等層面分析網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)總體發(fā)展情況。
3 三網(wǎng)融合的特點和趨勢分析
3.1 在融合化層面
網(wǎng)絡(luò)通信科技的一大發(fā)展趨勢即為融合化。從三網(wǎng)融合視角來分析，國內(nèi)現(xiàn)階段的計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等都是基于自身核心技術(shù)得以持續(xù)發(fā)展的，而后向著融合化網(wǎng)絡(luò)方向積極轉(zhuǎn)變，三種網(wǎng)絡(luò)借助各自數(shù)據(jù)信息平臺為廣大用戶提供著多媒體化信息服務(wù)，不可由單一網(wǎng)絡(luò)替代，三網(wǎng)融合則會成為三種基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)今后發(fā)展方向。在技術(shù)應(yīng)用層面上，三種不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著相似特征，技術(shù)融合才可能實現(xiàn)，如軟件技術(shù)、接入技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等。三網(wǎng)的自身業(yè)務(wù)基礎(chǔ)相對堅實，在社會發(fā)展進(jìn)程中，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步都具備業(yè)務(wù)攜帶功能，故網(wǎng)絡(luò)并非恒定不變而是有著較大可變性，它們需要和市場、業(yè)務(wù)發(fā)展需求相結(jié)合。各個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，可適應(yīng)于所傳送的不同業(yè)務(wù)信號。如電話屬于傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，但伴隨數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸超越了電話業(yè)務(wù)，在今后的發(fā)展進(jìn)程中，電話業(yè)務(wù)地位會逐漸被數(shù)據(jù)信息層面業(yè)務(wù)所替代。故網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)當(dāng)逐步以數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)為基本發(fā)展方向?qū)崿F(xiàn)有效融合，網(wǎng)絡(luò)逐漸向著IP業(yè)務(wù)分組網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)通信科技向著融合化方向發(fā)展，往往不單單依靠著技術(shù)特征的相似性，需要側(cè)重于不同市場需求層面，多種業(yè)務(wù)在向網(wǎng)絡(luò)中的相同用戶提供等同或者不同業(yè)務(wù)期間，技術(shù)融合即可實現(xiàn)。
3.2 在智能化層面
網(wǎng)絡(luò)通信科技現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在如媒體、教育、金融、工業(yè)等眾多行業(yè)當(dāng)中，這些行業(yè)都以網(wǎng)絡(luò)通信科技作為基本的技術(shù)支撐，并形成和行業(yè)相對接的網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)業(yè)務(wù)，為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷麠l件，確保全新交易方式能夠?qū)崿F(xiàn)。大部分網(wǎng)絡(luò)通信科技的有效運用，均凸顯出智能化這一特征。例如，在早期，國內(nèi)的移動通信以4G技術(shù)為主，但通信業(yè)現(xiàn)已逐步實現(xiàn)5G體系結(jié)構(gòu)重大變革和發(fā)展；體系的變革形式屬于新一代的移動無線通信系統(tǒng)基本發(fā)展方向，不僅具備超密集式組網(wǎng)和可編程等特點，且具備十分突出的智能化優(yōu)勢，可以感知到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和用戶們的業(yè)務(wù)需求，可為用戶們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗。對此，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，在世界范圍內(nèi)，5G是面向信息化社會需求的移動無線通信系統(tǒng)，其有著高可靠性及低延遲等優(yōu)勢，憑借連續(xù)廣域化覆蓋形式有效滿足于大連續(xù)低功耗等目標(biāo)需求。在場景應(yīng)用方面，其可滿足于超高速、移動式、物物通信、實時化連接和大規(guī)模化人群應(yīng)用等各種場景，可實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，為用戶們提供豐富的通信體驗，這也屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)現(xiàn)階段智能化發(fā)展的重要表現(xiàn)。今后，網(wǎng)絡(luò)通信科技會持續(xù)向著智能化方向邁進(jìn)，開發(fā)應(yīng)用智能化空間較為廣闊。
3.3 在兼容化層面
如何基于核心科技節(jié)約成本、有效利用信息資源，增強各種技術(shù)針對不同的系統(tǒng)終端的適應(yīng)性等，均屬于網(wǎng)絡(luò)通信科技今后發(fā)展進(jìn)程中所必須考慮的重點問題。隨著云應(yīng)用各項新型業(yè)務(wù)崛起與發(fā)展，智能化終端逐步普及，今后網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)盈利將持續(xù)增加，為計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)健發(fā)展提供基礎(chǔ)保證，故各類技術(shù)需要適用于市場需求變化、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)特性和硬件變化等，需要滿足多方應(yīng)用和發(fā)展需求。例如運營商的綠色節(jié)能需求、用戶們的需求等，故今后為促使生產(chǎn)效率持續(xù)提升，網(wǎng)絡(luò)通信科技將向著兼容化的方向持續(xù)發(fā)展，維持系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行狀態(tài)，開發(fā)者需注重提升網(wǎng)絡(luò)裝置和技術(shù)的靈活度，開發(fā)更具安全性、綠色化網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)，基于計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)升級。
3.4 在安全化層面
網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給各個行業(yè)發(fā)展提供了動力之源。其中，交易方式改變屬于最明顯一種現(xiàn)象，以虛擬貨幣為載體的新型交易得以實現(xiàn)。伴隨網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，云計算、大數(shù)據(jù)等各項技術(shù)的有效融合，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息量處于井噴增長狀態(tài)，在大量信息數(shù)據(jù)中含有用戶們私人信息和財產(chǎn)信息。今后，在網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)應(yīng)用中，為維持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行狀態(tài)，需加強保護其具體應(yīng)用和技術(shù)信息，有效提升網(wǎng)絡(luò)通信科學(xué)技術(shù)的安全度，防止產(chǎn)生惡意的技術(shù)性破壞，以至于影響到社會各行業(yè)發(fā)展。
（萬馬電子醫(yī)療有限公司，臨安 311306）
（Wanma Electron Medical Co.，Ltd.，Lin´an 311306，China）
摘要： 本文主要描述機械式現(xiàn)場光纖連接器的設(shè)計原理、設(shè)計結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品特點以及該產(chǎn)品主要應(yīng)用場合。
Abstract: This paper mainly describes the design principle, structure design, product characteristics and the main applications of mechanical field optical fiber connector.
關(guān)鍵詞 ： 光纖到戶；光纖接續(xù)；預(yù)埋型；V型槽；光學(xué)性能
Key words: optical fiber to the home；fiber connection；embedded type；V groove；optical performance
中圖分類號：TN253 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）34-0033-03
作者簡介：徐亞國（1968-），男，浙江杭州人，本科，高級經(jīng)濟師，研究方向為通信。
0 引言
近幾年來隨著光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、國家政策的推行，我國FTTH從開始的試點工程到現(xiàn)在的規(guī)模部署，得到了飛速發(fā)展。
光纖接續(xù)作為FTTH建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，其工程量成倍增長，同時FTTH建設(shè)接續(xù)點向室內(nèi)的延伸，也帶來了工作難度的大幅增加。傳統(tǒng)熱熔光纖接續(xù)方式已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)下FTTH的終端接續(xù)工作。勢必要選擇更加快捷更加方便的新方式來代替熱熔。現(xiàn)場光纖快速連接器恰恰具備這樣的優(yōu)點，現(xiàn)場光纖快速連接器便應(yīng)運而生。
1 機械式現(xiàn)場光纖連速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
機械式現(xiàn)場光纖快速器的結(jié)構(gòu)主要包括V型槽、套環(huán)、V型槽蓋板、主體件等部件。產(chǎn)品主要設(shè)計為機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此產(chǎn)品設(shè)計軟件為CAXA設(shè)計軟件，以下主要以機械結(jié)構(gòu)圖紙的方式介紹產(chǎn)品設(shè)計要求及重點。
1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計原理
本論文中涉及機械式現(xiàn)場光纖連接器是采用預(yù)埋式結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理如圖1。
機械式現(xiàn)場光纖連接器是在插芯中預(yù)埋一段光纖，光纖一端切割，插芯面進(jìn)行研磨，依據(jù)客戶要求制作PC、UPC、APC等各種端面，這樣產(chǎn)品的回波性能可以有所保證。預(yù)埋光纖的制作原理與普通光纖活動連接器類似，即在裸插芯內(nèi)孔內(nèi)注入環(huán)氧樹脂A、B組分的膠水，再將裸光纖經(jīng)切割后穿入，這樣可以保證裸光纖與插芯的匹配良好。因為所采用的制作工藝完全是活動連接器制作中已經(jīng)成熟的工藝，因此產(chǎn)品光學(xué)性能、環(huán)境等相關(guān)影響都不會有任何問題。
預(yù)埋一段光纖的帶纖插芯裝入V型槽內(nèi)，后續(xù)客戶在用戶過程中，將帶接續(xù)的光纜進(jìn)行開剝、切割等端面處理后，由產(chǎn)品的后尾部穿入V型槽內(nèi)，這樣預(yù)埋光纖與待接續(xù)光纖在V型槽內(nèi)進(jìn)行對接（如圖1），V型槽可以將對接處進(jìn)行適度壓緊，一般要求保證裸光纖夾緊里達(dá)到5N，產(chǎn)品性能沒有太大差異。而因為人為或者刀具等因素造成的裸光纖對接間隙，可以通過預(yù)先填充在V型槽內(nèi)的光學(xué)匹配液進(jìn)行過渡傳輸來解決。
預(yù)埋式現(xiàn)場連接器的中心對接部件采用的是V型槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計，即三點定位，這樣可以保證預(yù)埋光纖與待接續(xù)光纖在中心部件對接時能夠精確對接（如圖2）。現(xiàn)在市場使用較多，用于通信的光纖都是外徑為0.125mm的玻璃圓柱體，而真正能夠起到通光作用的是其實只有直徑8-10um圓形區(qū)域。V型槽采用的是有機材料，材料能夠不易于受溫度、濕度等環(huán)境因素變化的影響，對裸光纖的夾持力相對穩(wěn)定。
1.2 各個部件的設(shè)計結(jié)構(gòu)
以下是對各個部件的設(shè)計做詳細(xì)說明。
1.2.1 V型槽
產(chǎn)品對裸光纖的夾持設(shè)計，主要由三個部件完成，一是V型槽，一個是V型槽蓋板，另一個是套環(huán)。V型槽與蓋板采用上下合蓋的方式對裸光纖提供對接通道，當(dāng)兩段光纖對接良好后，通過將套環(huán)推至V型槽中靠近插芯的那端，將裸纖對接夾緊。因為V型槽在設(shè)計中靠近插芯那端直徑尺寸稍偏大與后端，這樣套環(huán)移至靠近插芯端，即將裸光纖進(jìn)行夾緊。
V型槽的主要設(shè)計難點是尺寸加工精度的控制，現(xiàn)有市場上的現(xiàn)場組裝式光纖連接器，為提高光纖對接精度，一般采用V型槽對0.125mm裸光纖進(jìn)行定位夾持。本論文設(shè)計開發(fā)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也是采用V型槽，V型槽采用有機材料制造，不易于受溫度、濕度等環(huán)境的變化而產(chǎn)生影響，對裸光纖的夾持力比較穩(wěn)定。現(xiàn)場連接器光纖對接處有軸向貼緊力，光纖對接時，由于光纖端面切割狀況的影響，兩光纖端面間隙往往大于0.005mm，這時需要V型槽內(nèi)光纖匹配膏的光學(xué)作用，匹配液的作用就是用來在光纖對接時彌補由于端面不平所帶來了微小空隙，從而使光信號能夠順利折射通過，使得產(chǎn)品性能達(dá)到甚至優(yōu)于一般要求。另外， V型槽采用封閉式的設(shè)計結(jié)構(gòu)，光纖匹配膏能夠很好的存放與V型槽內(nèi)，不會被污染，這樣會保證產(chǎn)品插入損耗變化隨著時間的推移減小。
匹配液的使用對其折射率的精度要求非常嚴(yán)格，一般要求在1.468左右，同時匹配液還得具備良好的抗氧化性，且極難揮發(fā)。匹配液的主要成分是硅基化合物和石英微顆粒，是很難揮發(fā)的，因此可以保證產(chǎn)品較為長期的使用壽命。
V型槽的加工，除了要保證器件外部相關(guān)尺寸的精度， V型槽的尺寸大小設(shè)計與加工外，還得要保證V型的槽口中心的是否與器件的軸向正中位置重合，如果偏心，那么完成的器件成品在后續(xù)組裝過程中會出現(xiàn)斷纖、或者數(shù)值偏大等狀況。
1.2.2 V型槽蓋板
V型槽蓋板材料選擇與V型槽一致，上下的配合尺寸也是制作產(chǎn)品的一個很關(guān)鍵要素。在設(shè)計以及加工過程中得特別注意配合公差。
1.2.3 套環(huán)
套環(huán)的設(shè)計目的，主要是將對接的兩段裸光纖進(jìn)行夾緊。因此，它的設(shè)計尺寸應(yīng)介于V型槽兩端尺寸之間。另外，套環(huán)內(nèi)側(cè)也設(shè)計了兩道滑道槽口，這樣可以保證產(chǎn)品在裝配完成后，套環(huán)不會隨意轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致產(chǎn)品操作不順。
套環(huán)正面采用人性化設(shè)計，明顯的朝向箭頭設(shè)計可以很方便地引導(dǎo)客戶進(jìn)行操作。一來簡化了產(chǎn)品的操作過程，二來也使得產(chǎn)品設(shè)計流程更加合理。
1.2.4 主體件
將V型槽、V槽蓋板和套環(huán)組裝好，這三個部件只是提供帶接續(xù)裸光纖與預(yù)埋光纖之間的對接機制，至于待接續(xù)光纜的固緊、放置空間，則需要主體件的結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)。
主體件的非螺紋端，截面設(shè)計尺寸應(yīng)保證能夠與常規(guī)使用的SC型活動連接器的藍(lán)色外殼進(jìn)行匹配。另外，裸光纖的對接機制是需要通過套環(huán)的上下移動來實現(xiàn)的，這樣就要求主體件的中間位置是開口設(shè)計的，便于操作人員通過手指移動套環(huán)位置來控制產(chǎn)品接續(xù)的通斷。另外，器件后端，設(shè)計了光纖穿纖引導(dǎo)槽道，幫助用戶正確穿纖，也減少了在穿纖過程中可能出現(xiàn)的磕碰等狀況的發(fā)生，器件裝配圖如圖4。
主體件除了與V型槽等進(jìn)行裝配配合，還需要提供外纜的固緊機制，因此，在主體件的后端設(shè)計了一定長度的螺紋區(qū)，這樣在將外纜穿入器件進(jìn)行對接后，通過尾套與主體件的螺紋配合，將外纜的外皮固緊在主體件的后尾部，這樣即可達(dá)到產(chǎn)品的抗拉要求。
2 機械式現(xiàn)場光纖連接器的產(chǎn)品特點
通過以上設(shè)計的機械式現(xiàn)場光纖連接器的成品應(yīng)具備以下的產(chǎn)品特點：
①裸光纖夾持機制均采用有機材料制造，不易于受溫度變化，對光纖夾持力比較穩(wěn)定，另外，器件內(nèi)部帶防松機構(gòu)，器件抗震動，抗跌落性能非常好。
②接續(xù)穩(wěn)定性好。裸光纖對接處有軸向貼緊力，光纖對接時，兩光纖端面間隙幾乎為零，所以連接損耗常常小于0.3dB，甚至小于0.1dB的情況也長出現(xiàn)。
③插入損耗小。現(xiàn)場連接器的裸光纖對接處在線抗拉力可達(dá)5N，對連接損耗無影響；器件承受的軸向拉力，直接作用于器件的客體上，連接器的陶瓷插針不受拉力，不影響光纖對接效果，所以對連接損耗無影響。
④使用成本低。器件的制作成本較低，且安裝非常簡單，幾乎不需要專用施工工具，就能完成安裝。隨著全球光纖到戶的逐漸實施，性能優(yōu)良，使用成本很低的產(chǎn)品必然是市場的主流。
⑤使用維護性好。安裝維護非常簡單，不管是施工人員，還是用戶，只需進(jìn)行簡單指導(dǎo)或閱讀《安裝說明書》，使用光纖施工的常用工具就能完成安裝維護。
⑥安裝速度很快。器件帶有光纖導(dǎo)向機構(gòu)，穿光纖非常快速方便，如果對裸纖施工，不到10秒即可完成光纖定位夾緊，包括對光纜進(jìn)行壓接，一般在30-60秒左右（除光纖準(zhǔn)備時間）可完成安裝。
3 機械式現(xiàn)場光纖連接器的應(yīng)用
機械式現(xiàn)場光纖連接器針對其特點，目前主要應(yīng)用有兩類：一類是配線光纜與入戶皮線光纜接續(xù)點（光纖配線箱）內(nèi)；另一類就是用戶家中接入點，主要是光信息面板內(nèi)將皮線光纜端接形成端口，和多媒體箱內(nèi)將皮線光纜端接，直接連接家庭終端ONU。
以下簡單介紹下機械式現(xiàn)場光纖連接器的主要應(yīng)用場合以及使用說明。
3.1 機械式現(xiàn)場光纖連接器對機房使用的跳接光纜直接成端——機房改造 原先機房多采用跳纖或尾纖進(jìn)行布線，為了實現(xiàn)不同距離接口之間的跳接，很多時候會定制長度偏長的跳纖來使用，這樣一來造成光纜的的浪費，二來多余出來的光纜在布線時勢必需要存儲空間，增加機房機柜的設(shè)計難度，也加大后期線纜的維護。
如果采用將松套光纜直接成端，這樣，既可以根據(jù)施工實際情況裁取一定長度光纜，減少浪費，對機柜設(shè)計也減少空間需求，整個機柜整個布線格局更加合理化，對于日后的維護也是很大的幫助。
3.2 機械式現(xiàn)場光纖連接器直接成端——應(yīng)用于光纖分配箱、樓道箱、用戶家里面板盒內(nèi) 機械式現(xiàn)場光纖連接器的另一個廣泛用途就是直接在光纖分配箱或者樓道箱內(nèi)進(jìn)行端接，這樣減少了尾纖的使用，因為如果使用尾纖進(jìn)行端接，勢必會采用熱熔的方式，但是熱熔存在以下提及的諸多問題，而光纖分配箱、樓道箱等一般使用空間都比較狹小，不利于熱熔機得使用。再來，現(xiàn)場連接器操作方便，不像熱熔那般小心翼翼地，簡化了布線的盤纖走纖流程。
3.3 機械式現(xiàn)場光纖連接器直接成端連接ONU 現(xiàn)場連接器也可用于將入戶光纜直接成端，連接到ONU上，它的使用類似于現(xiàn)在家庭用網(wǎng)線的用法，而且，現(xiàn)在入戶光纜多采用2mm×3.1mm的蝶形引入光纜，光纜中間有兩根加強芯，依據(jù)不同狀況，會有金屬和非金屬兩種加強芯進(jìn)行選擇，金屬加強芯的光纜抗拉效果更佳。這樣的光纜在用戶家中使用，既保證了抗拉效果，也不會對入戶家中造成很繁雜的布線困擾。
4 總結(jié)
隨著互聯(lián)網(wǎng)持續(xù)、高速的發(fā)展，F(xiàn)TTH作為寬帶接入的主要趨勢，與之相關(guān)聯(lián)的各類器件的使用成為通信市場中的熱點。而機械式現(xiàn)場光纖連接器作為光纖通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)光纖到戶最關(guān)鍵的光無源器件之一，其用量自然是非常大的。這也是國內(nèi)外相關(guān)廠家爭相設(shè)計開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品的原因。本設(shè)計的現(xiàn)場光纖連接器采用的是預(yù)埋式的原理，V型槽的設(shè)計時本產(chǎn)品設(shè)計中的關(guān)鍵元器件，也是產(chǎn)品性能的保證。產(chǎn)品設(shè)計主要工作內(nèi)容即CAXA二維、三維軟件的繪圖操作，在設(shè)計該產(chǎn)品過程也得到很多幫助。同時，該產(chǎn)品設(shè)計過程中也涉及了無源光產(chǎn)品的測試方法以及相關(guān)設(shè)備的操作，也學(xué)習(xí)了有關(guān)光通信原理，光傳輸損耗主要的影響因素等等方面知識。
參考文獻(xiàn)：
[1]王建華，鐘敬文，徐志勇，崔一峰，魯斌.光纖接續(xù)裝置和光纖接續(xù)組件[P].中國專利：CN201689191U，2010-12-29.
