【正文】 。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學(xué)特性進(jìn)行分類外，在應(yīng)用中，光纖常按用途進(jìn)行分類，可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與專用兩種，而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖，并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。 光纖通信是利用光波作載波，以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式，被稱 之為“有線”光通信。當(dāng)今，光纖以其傳輸頻帶寬、抗干擾性高和信號(hào)衰減小，而遠(yuǎn)優(yōu)于電纜、微波通信的傳輸，已成為世界通信中主要傳輸方式。 技術(shù)領(lǐng)域特點(diǎn) （ 1)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)；一根光纖的潛在帶寬可達(dá) 20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。 400Gbit/s 系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用。光纖的損耗極低，在光波長為 m 附近，石英光纖損耗可低于 ，這比任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達(dá)幾 十、甚至上百公里。 (2)信號(hào)干 擾小、保密性能好； (3）抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。 (4）光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設(shè)和運(yùn)輸； (5）材料來源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。 (6）無輻射，難于竊聽，因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。 (7)光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長。 (8）質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度差。 (9）光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。 (10）分路、耦合不靈活。 (11）光纖光纜的彎曲半徑不能過?。?20cm） (12）有供電困難問題。 利用 光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優(yōu)點(diǎn)，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信．原理與應(yīng)用 光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先要把傳送的信息（如話音）變成電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度（頻率）變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息． 隨著信息技術(shù)傳輸速度日益更新，光纖技術(shù)已得到廣泛的重視和應(yīng)用。在多微機(jī)電梯系統(tǒng)中，光纖的應(yīng)用充分滿足了大量的數(shù)據(jù) 通信正確、可靠、高速傳輸和處理的要求。光纖技術(shù)在電梯上的應(yīng)用，大大提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度，使電梯系統(tǒng)的并聯(lián)群控性能有了明顯提高。電梯上所使用的光纖通信裝置主要由光源、光電接收器和光纖組成。光源 微機(jī)控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)為電信號(hào)，而光纖系統(tǒng)傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，因此，為了把微機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的電信號(hào)在光纖中傳輸，首先要把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光源就是這樣一種電光轉(zhuǎn)換器件。 光源首先將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，再向光纖發(fā)送光信號(hào)。在光纖系統(tǒng)中，光源具有非常重要的地位?？勺鳛楣饫w光源的有白熾燈、激光器和半導(dǎo)體光源 等。半導(dǎo)體光源是利用半導(dǎo)體的 PN 結(jié)將電能轉(zhuǎn)換成光能的，常用的半導(dǎo)體光源有半導(dǎo)體發(fā)光二極管（ LED）和激光二極管（ LD）。 半導(dǎo)體光源因其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、與光纖易于相容等優(yōu)點(diǎn)，在光纖傳輸系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。光電接收器 在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)在被微機(jī)系統(tǒng)所接收前，首先要還原成相應(yīng)的電信號(hào)。這種轉(zhuǎn)換是通過光接收器來實(shí)現(xiàn)的。光接收器的作用就是將由光纖傳送過來的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再把該電信號(hào)交由控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。光接收器是根據(jù)光電效應(yīng)的原理，用光照射半導(dǎo)體的PN 結(jié)，半導(dǎo)體的 PN 結(jié)吸收光能后將產(chǎn)生載流子，因此產(chǎn)生 PN 結(jié)的光電效應(yīng)，從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。應(yīng)用于光纖系統(tǒng)中的半導(dǎo)體接收器主要有半導(dǎo)體光電二極管，光電三極管、光電倍增管和光電池等。光電三極管不僅能把入射光信號(hào)變成電信號(hào)，而且能把電信號(hào)放大，從而能夠與控制系統(tǒng)接口電路很好地匹配，所以光電三極管的應(yīng)用最為廣泛。光纖 光纖是光信號(hào)的傳輸通道，是光纖通信的關(guān)鍵材料。光纖由纖芯、包層、涂敷層及外套組成，是一個(gè)多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱圓柱體。纖芯的主體是二氧化硅，里面摻有微量的其它材料，用以提高材料的光折射率。纖芯外面有包層，包層 與纖芯有不同的光折射率，纖芯的光折射率較高，用以保證光信號(hào)主要在纖芯里進(jìn)行傳輸。包層外面是一層涂料，主要用來增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度，以使光纖不受外來損害。光纖的最外層是外套，也是起保護(hù)作用的。 光纖的兩個(gè)主要特征是損耗和色散。損耗是光信號(hào)在單位長度上的衰減或損耗，用 db/km 表示，該參數(shù)關(guān)系到光信號(hào)的傳輸距離，損耗越大，傳輸距離越短。多微機(jī)電梯控制系統(tǒng)一般傳輸距離較短，因此為降低成本，大多選用塑料光纖。光纖的色散主要關(guān)系到脈沖展寬。在三菱電梯控制系統(tǒng)中，光纖通信主要用于群控與單梯間的數(shù)據(jù)傳送及兩臺(tái)并聯(lián)的 單梯之間的數(shù)據(jù)傳送。三菱電梯所用的光纖裝置主要由光源、光接收器和光纖組成，其中光源和光接收器被封裝在光纖接插件的定插頭內(nèi)，光纖與動(dòng)插頭相連。工作過程 發(fā)送： CPU 通過專用 IC 芯片將并行數(shù)據(jù)串行化，并根據(jù)通信格式插入相應(yīng)位碼（起始、停止、校驗(yàn)位等），由輸出端 TXD 將信號(hào)送入光纖接插件（即定插頭），再由光纖接插件中的光源進(jìn)行電 — 光轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的光信號(hào)通過光纖動(dòng)插頭向光纖發(fā)送光信號(hào)，光信號(hào)在光纖中向前傳播。 接收：來自光纖的光信號(hào)經(jīng)光纖接插件的動(dòng)插頭，向定插頭的接收器發(fā)送，接收器將接受到的光信號(hào)進(jìn) 行光 — 電還原，從而得到相應(yīng)的電信號(hào)，該電信號(hào)送入到專用的 IC 芯片的 RXD 輸入端，經(jīng)專用 IC芯片將串行數(shù)據(jù)改為并行數(shù)據(jù)后，再向 CPU 傳送。應(yīng)用領(lǐng)域 光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域是很廣泛的，主要用于市話中繼線，光纖通信的優(yōu)點(diǎn)在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代電纜，得到廣泛應(yīng)用。還用于長途干線通信過去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信，現(xiàn)以逐步使用光纖通信并形成了占全球優(yōu)勢的比特傳輸方法；用于全球通信網(wǎng)、各國的公共電信網(wǎng)（如中國的國家一級(jí)干線、各省二級(jí)干線和縣以下的支線）；它還用于高質(zhì)量彩色的電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用天線（ CATV）系統(tǒng)，用于光纖局域網(wǎng)和其他如在飛機(jī)內(nèi)、飛船內(nèi)、艦艇內(nèi)、礦井下、電力部門、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。光纖傳輸系統(tǒng)主要由：光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)、光纜傳輸線路、光中繼器和各種無源光器件構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)通信，基帶信號(hào)還必須經(jīng)過電端機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后送到光纖傳輸系統(tǒng)完成通信過程。 它適合于光纖模擬通信系統(tǒng)中，而且也適用于光纖數(shù)字通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在光纖模擬通信系統(tǒng)中，電信號(hào)處理是指對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行放大、預(yù)調(diào)制等處理，而電信號(hào)反處理則是發(fā)端處理的逆過程，即解 調(diào)、放大等處理。在光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，電信號(hào)處理是指對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行放大、取樣、量化，即脈沖編碼調(diào)制（ PCM）和線路碼型編碼處理等，而電信號(hào)反處理也是發(fā)端的逆過程。對(duì)數(shù)據(jù)光纖通信，電信號(hào)處理主要包括對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，和數(shù)字通信系統(tǒng)不同的是它不需要碼型變換。 3 發(fā)展編輯 光纖通信是現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸手段，它的發(fā)展歷史只有一二十年，已經(jīng)歷三代：短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖．采用光纖通信是通信史上的重大變革，美、日、英、法等 20 多個(gè)國家已宣布不再建設(shè)電纜通信線路，而致力于發(fā)展光纖通 信．中國光纖通信已進(jìn)入實(shí)用階段．光纖通信的誕生和發(fā)展是電信史上的一次重要革命與衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信并列為 20 世紀(jì) 90 年代的技術(shù)。進(jìn)入21 世紀(jì)后，由于因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展和音頻、視頻、數(shù)據(jù)、多媒體應(yīng)用的增長，對(duì)大容量（超高速和超長距離）光波傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)有了更為迫切的需求。 光纖通信就是利用光波作為載波來傳送信息，而以光纖作為傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)信息傳輸，達(dá)到通信目的的一種最新通信技術(shù)。 通信的發(fā)展過程是以不斷提高載波頻率來擴(kuò)大通信容量的過程，光頻作為載頻已達(dá)通信載波的上限，因?yàn)楣馐且环N頻率極高的電磁波 ，因此用光作為載波進(jìn)行通信容量極大，是過去通信方式的千百倍，具有極大的吸引力，光通信是人們早就追求的目標(biāo)，也是通信發(fā)展的必然方向。 光纖通信與以往的電氣通信相比，主要區(qū)別在于有很多優(yōu)點(diǎn)：它傳輸頻帶寬、通信容量大；傳輸損耗低、中繼距離長；線徑細(xì)、重量輕，原料為石英，節(jié)省金屬材料，有利于資源合理使用；絕緣、抗電磁干擾性能強(qiáng)；還具有抗腐蝕能力強(qiáng)、抗輻射能力強(qiáng)、可繞性好、無電火花、泄露小、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在特殊環(huán)境或軍事上使用。趨勢 FTTH 可向用戶提供極豐富的帶寬，所以一直被認(rèn)為是理想的接入方式 ，對(duì)于實(shí)現(xiàn)信息社會(huì)有重要作用，還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。 FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的 2～ 3倍。過去由于 FTTH 成本高，缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因，使 FTTH 還未能提到日程上來，只有少量的試驗(yàn)。由于光電子器件的進(jìn)步，光收發(fā)模塊和光纖的價(jià)格大大降低；加上寬帶內(nèi)容有所緩解，都加速了 FTTH 的實(shí)用化進(jìn)程。 發(fā)達(dá)國家對(duì) FTTH 的看法不完全相同：美國 ATamp。T 認(rèn)為 FTTH 市場較小，在 0F62021 宣稱： FTTH 在 2050年后才有市場。美國運(yùn)行商 Verizon和 Sprint 比較積極，要在 10— 12 年內(nèi)采用 FTTH 改造網(wǎng)絡(luò)。日本 NTT發(fā)展 FTTH最早，已經(jīng)有近 200 萬用戶。中國 FTTH 處于試點(diǎn)階段。 城域傳送網(wǎng)是電信網(wǎng)的基礎(chǔ)，為所承載的各種業(yè)務(wù)提供傳輸通道和傳輸平臺(tái)。隨著傳送網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)向 IP 化、寬帶化、全業(yè)務(wù)化方向發(fā)展，業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)向 AllIP 化發(fā)展， PTN 承載網(wǎng)成為下一代傳輸網(wǎng)的主流 IP 承載技術(shù)是大勢所趨，中國移動(dòng)等主流運(yùn)營商已開始規(guī)模部署 PTN承載網(wǎng)。 MSTP作為傳統(tǒng)的 2G承載網(wǎng)，已經(jīng)形成一定規(guī)模。新建分組傳送網(wǎng)絡(luò)與原有網(wǎng)絡(luò)將長期共存， 3G 業(yè)務(wù)在新網(wǎng)絡(luò)上開展，2G 業(yè)務(wù)逐步遷移到新網(wǎng)絡(luò)，兩種網(wǎng)絡(luò)之間也存在一定的業(yè)務(wù)交互。 3G 基站接入的三種方式 PTN 與 3G基站對(duì)接選 擇 目前主流 IP 化基站可提供 FE 光口、 FE 電口等接口，傳輸側(cè) PTN接入設(shè)備通過哪種方式與之對(duì)接成為各地運(yùn)營商所關(guān)注的話題。 安全 — 采用電口方式，網(wǎng)線容易松動(dòng)，信號(hào)極易丟失。相比之下，光口安全性能更高。 成本 — 傳輸側(cè) FE 電口板與 FE 光口板成本相近，配置光口需要光模塊?；緜?cè)標(biāo)配為 FE 電口。通過增加光模塊的方式即可實(shí)現(xiàn) FE 光口。光口與電口成本角度相比，差別在于光模塊，光模塊成本較低。應(yīng)用 — 采用 FE 電口對(duì)接，由于以太網(wǎng)線傳輸距離有限，最遠(yuǎn)不超過 100米，僅應(yīng)用于局內(nèi)對(duì)接。采用 FE光口對(duì)接， 普通光模塊傳輸距離 ，長距光模塊 15km，即可用于同局對(duì)接，也可用于異局對(duì)接。環(huán)形組網(wǎng)接入 對(duì)于基站所在機(jī)房環(huán)境、電源供電等安裝條件良好，可以滿足傳輸設(shè)備安裝要求，同時(shí)該基站在光纜路由上為環(huán)上節(jié)點(diǎn)，則每個(gè)基站內(nèi)均放置一端 PTN 接入設(shè)備，各站組成 PTNGE 接入環(huán)。 設(shè)備選用原則有二。業(yè)務(wù)密集區(qū)放置稍大容量 PTN 接入設(shè)備，可接入更多 GE 支鏈，未來設(shè)備可升級(jí)至 10GE；業(yè)務(wù)稀疏區(qū)放置小容量PTN 接入設(shè)備，可控制成本，并節(jié)省機(jī)房空間。支鏈組網(wǎng)接入 對(duì)于基站所在機(jī)房條件差，無直流供電保 障，有傳輸安裝位置的基站以支鏈形式接入；另外，如果該基站在光纜路由上為末端支鏈，組網(wǎng)上宜以支鏈形式接入。設(shè)備選用小型 PTN 接入設(shè)備（ 1U~2U）。 部分室分基站內(nèi)已有 SDH 設(shè)備，且僅有此一個(gè)安裝位置?？梢圆捎糜哺罱臃绞?，即先將 SDH 設(shè)備拆除，再安裝 PTN 設(shè)備。此方式會(huì)造成業(yè)務(wù)中斷時(shí)間較長（ 5～ 10 分鐘），適用于非重要業(yè)務(wù)區(qū)域。此操作可與基站側(cè)更換 FE 光模塊的操作同步進(jìn)行，雙方施工人員同時(shí)進(jìn)站，以最大程度減少業(yè)務(wù)中斷時(shí)間。光纖拉遠(yuǎn)至附近宏站 對(duì)于基站所在機(jī)房條件差，無直流供電保障，無傳輸安裝位 置的基站，多以室分站為主，此類型基站可將 BBU 所出 FE 光口光纖直接拉遠(yuǎn)至附近宏站內(nèi) PTN 設(shè)備，一般距離 2～ 3km，最遠(yuǎn)不超過 15km。 此種接入方式的優(yōu)點(diǎn)是：施工難度低，不需要考慮傳輸設(shè)備安裝。并且傳輸側(cè)節(jié)省了一端 PTN 末端接入設(shè)備的成本。缺點(diǎn)是：末端站缺乏傳輸設(shè)備監(jiān)控，拉遠(yuǎn)段落內(nèi)出現(xiàn)故障無法快速定位。從維護(hù)角度來講，無線專業(yè)和傳輸專業(yè)的界面劃分需要?jiǎng)澏?，主要體現(xiàn)在拉遠(yuǎn)這段的光纜。 PTN對(duì) 2G 基站的承載方案 目前，部分 GSM 新建基站在接入端只安裝了 PTN 接入設(shè)備，需要由 PTN 網(wǎng)絡(luò)接入，再轉(zhuǎn)接 到 SDH 網(wǎng)絡(luò)，并在局端采用 E1/155M 接口與BSC 對(duì)接。業(yè)務(wù)保護(hù)方式為在 PTN 設(shè)備上啟用 PW1+1 保護(hù)， SDH 設(shè)備啟用 TU12SNCP 保護(hù)，由于 PTN 的 STMN 接口單板具備 PW 與 TU12 告警轉(zhuǎn)換功能，因此可以保證 E1 業(yè)務(wù)的端到端保護(hù)。有兩種對(duì)接方案，一種是在 PTN 核心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)至 SDH 落地設(shè)備，另一種是在 PTN 匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)至SDH 匯聚設(shè)備。 圖 1 所示方案中， PTN 核心匯聚層帶寬： 1 個(gè) E1 業(yè)務(wù)通過電路仿真需占用 PTN 網(wǎng)絡(luò) 帶寬，且無法進(jìn)行收斂，將消耗大量 PTN 核心 /匯聚層帶寬。 PTN 網(wǎng) 絡(luò)傳輸效率： PT