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光纤宽带网络技术 整理资料

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1.光网络发展的主要因素:电信网的发展促进传输网络技术的发展:业务多样化、带宽需求触发传输技术的革命;光纤通信以其明确的优势被首先应用到电信传输网络;光纤通信技术的发展促进了通信网络的技术革命;传输光纤化促进了计算机网络的快速发展:计算机通信的特点(突发大容量、高可靠、安全性,等等)为传输光纤化注入了强有力的动力;计算机局域网是最早应用光纤的领域之一;通信网将以数据通信为主要任务;光纤在计算机通信领域的应用在向各个层面推进。

2.传输网(Transmission network):指由实际信息传递设备组成的物理网络,描述对象是信号在具体的物理媒质中传输的物理过程。传送网(Transport network):指完成传送功能的手段,是逻辑功能意义上的网络,描述对象是信息传送的功能过程。电信网的功能可以归结为两大类:传送功能和控制功能。传送功能和控制功能并存于任何物理网络中。如果从信息传递能力的角度将网络的传送功能的集合看作一个逻辑的网络,这就是传送网。结合具体网络技术,传送网包括基于SDH、PDH和ATM等的传送网。

光传输网是将信息信号通过具体物理媒介传输的全部设备和设施的集合。光传送网是指在不同地点之间传递用户信息的全部功能集合,包括传送功能和控制功能。SDH网络由一些SDH网元组成,SDH具有通信容量大、传输性能好、接口标准、组网灵活方便、管理功能强大等优点。SDH已在国内外得到广泛应用,成为信息高速公路的重要支柱之一。光传送网是在现有的传送网中加入光层,目标是实现光网络的全光透明性。人们研究多种光复用技术来实现这个光层,其中以波长选路为基础的WDM光传送网首先获得了发展。光传送网被分为若干独立的的层网络,层网络之间是客户/服务器关系,其中每个层网络又可以进一步分割成子网和子网间链路,以反映该层网络的内部结构。

3.光通路(光通道):经过若干光节点,运行在指定波长上;连接性由光收发器和网络节点相互合作完成;按需连接时,连接的建立和拆除需要信令协调;由网络管理分发路由和波长分配信息;一条从一个节点起源,穿过光传送网络而终结于另一个节点、由一个或若干个波长组成的连接通道称为光通道。如果这个光通道中间可以使用不同的波长来完成连接操作,则称这个光通道为虚波长通道(VWP)。如果这个光通道中间只使用同一个波长来完成连接操作,则称为波长通道(WP)。

波长通道和虚波长通道的建立:波长资源需求;选路控制方式。从源节点到目的节点是否可以使用多个波长来区分。波长通道:选定一个波长之后整个通道就确定了。虚波长通道:每次只能确定当前的一段通道。

4.各种新型光器件的出现改变了原有的约束条件,光网络物理拓扑结构更加灵活:EDFA 和BEDFA;新型光波导器件;新型光集成(PIC )和光电集成器件(OEIC)。为了克服光纤中的衰减就需要放大器,EDFA和BEDFA已经应用于长距离通信系统中。新型光波导器件中的波导调制器,波导开关,波导复用/解复用器,波导光栅耦合器,波导放大器使得光网络性能得到改善。激光器与调制器的集成兼有了激光器波长稳定、可调与调制器的高速、低啁啾等功能。物理拓扑结构的改变直接影响网络性能例如,有源星形网与无源星形网,无源总线与无源星形,等等。

5.流量控制是保证发送实体不会因过量的数据而导致接收实体数据溢出。流量控制可以在不同层次实现——链路层、网络层和更高层。流量控制性能衡量的三个常用的性能指标:吞吐率、包延迟和包丢失率。以太网的流量控制是在链路层实现的。对于全双工以太网,其链接两端的节点通过一个特殊的PAUSE帧实现流量控制。802委员会为此定义一个新的MAC 控制子层。

原理:在全双工环境中,服务器和交换机之间的连接是一个无碰撞的发送和接收通道。由于没有碰撞检测,且不允许交换机通过产生一个冲突而使得服务器停止发送,那么服务器将一直发送到交换机的帧缓冲器溢出。交换机产生一个PAUSE帧,PAUSE帧使用一个保留的

组播地址,将它发送给正在发送的站,发送站接收到该帧后,就会暂停或停止发送。PAUSE 帧利用了一个保留的组播地址,它不会被网桥和交换机所转发,这样,PAUSE帧不会产生附加信息量。一旦拥塞解除,PAUSE帧可以通知DTE恢复发送。就全双工设备而言,对PAUSE操作的支持是可选的,可通过链路起始阶段的自动协商协议决定,即对称性特点。

PAUSE控制的应用特点:优点:实现相对简单和容易;可以在链路层解除拥塞;一旦拥塞解除,可以立即通知DTE恢复发送。缺点:无法对应用数据流进行区分;没有考虑优先级,对等待时间(Latency)敏感的业务将受到其负面影响;较长持续时间的PAUSE帧对上层协议性能的影响还没有定论。

千兆位以太网可以支持不对称的PAUSE 功能(10/100M 以太网不支持)。不对称控制机制(AFC:Asymmetric Flow Control)。在端站点连接到交换机端口的配置上特别有意义。在这种配置中,交换机具有对端站点进行流量控制的能力,而端站点却不能对交换机进行流量控制。

6.VC-4-nV的最大信息容量是n×149M,VC-4-16V可承载的最大信息容量是2384 M。

7.原理:如信号方向b到b’。下路:信号从b输入,从2输出,信号经4作为输入信息经第二个定向偶尔器被Rx接收。上路:Tx发送信号,经3和1,再从b’进入总线中。

通过损耗:下路:-10log(b’/b) 上路:-10log(b’/Tx)

分路损耗:下路:-10log(P2/Pb)-10log(Pb’+P2)/b-10log(Prx/P4) -10log(Prx+Ptx)/P4

上路:-10log(P4/Ptx)-10log(P4+P3)/Ptx-10log(P2/P1) -10log(P2+Pb’)/P1

8.无源器件的应用可以改变信号的传输方向但是会引入损耗;无源T型光耦合器可以构建双环网,但是要解决两方面的问题:物理层:Tx端口是用来信号上路发送的,但是在下路过程中,Tx端口依然有信号输出,这个信号对于Tx是有害的,所以需要用隔离器解决Tx端光信号的反射问题。MAC层协议:MAC子层协议要解决上路时的链路共享问题。常用的解决方法有:CSMA/CD和令牌环等

9.IP业务的特点:Internet 业务的突发性(碎片性)和自相似性:在某些环境中,通信量分布是自相似(Self-similar)的而不是泊松(Poisson)的;发送和接收数据的非对称性:业务特征引起的非对称性;网络结构特点表现出的非对称性;时差影响形成的非对称性;网络中的服务器瓶颈。

影响:1、IP业务量的分布模式导致网路业务量分布转移到骨干网,使骨干网容量需求激增。2、多数双向信道间存在数据流量不对称,有的甚至很严重。3、网络IP业务量大小的不可预测性。4、网络IP业务量变动的不可预测性。5、IP业务量的多跳性。

IP业务对光网络的新要求:要求光网络应该是开放的、支持多业务的;要求光网络是灵活和易升级的;要求光网络应具有更高效的保护与恢复策略;要求光网络有更简单有效的网络控制和管理(NC&M)。

10.GMPLS对MPLS的扩展:LSR接口类型;层次化的标签交换路径;双向标签交换路径;链路绑定和无编号链路;转发邻接

GMPLS使MPLS的功能不仅仅可用于路由器,而且也适用于如SONET、OXC等设备。GMPLS 能适应未来对智能光网络进行动态控制和传送信令的要求。GMPLS能支持多种资源粒度类型的交换,即支持时隙、波长和光纤端口交换,适应各种业务对资源的需求。

GMPLS的目的是支持多种资源粒度类型的交换,即支持时隙、波长和光纤端口交换,适应各种业务对资源的需求;GMPLS 能适应未来对智能光网络进行动态控制和传送信令的要求;GMPLS对MPLS进行了扩展,除了像MPLS支持包交换外,它还支持时分复用、波长交换和空间交换。

11.GMPLS链路管理协议:链路管理主要负责链路连接分配和撤销,为路由模块提供拓扑和链路状态信息,以及对故障的管理。具体表现在:当网络资源出现变化时(如拓扑改变、出现故障、资源占用或释放等),通知路由模块更新本地拓扑和资源视图,实现正确选路;为

信令模块提供资源使用情况,配合其完成链路的建立、修改和撤销;发生节点或链路故障时,实现故障的定位、告警和恢复;接收网管系统的配置,并向其上报资源信息和故障情况等。链路故障管理的4个步骤:检测、定位、通告、消除;链路保护;链路恢复

GMPLS链路管理协议的4个功能:控制通道管理;链路特征关联;链路连接检验;链路故障管理

12.由于IP业务量本身的不确定性和不可预见性,对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。传统的主要靠人工配置网络连接的原始方法耗时费力,难以适应现代网络、新业务和市场竞争的需要。能够自动完成网络连接的新型网络概念—自动交换传送网(ASTN)应运而生。自动交换传送网(ASTN):能够自动完成网络连接的新型网络;与底层无关的标准智能光网络称为自动交换传送网。底层为光传送网(OTN)的ASTN称为ASON,ASON是能够智能化地自动完成光网络交换连接功能的新一代光传送网。

ASON的特点:控制为主的工作方式:从传统的节点传输设备和管理系统中抽象分离出了控制平面,以自动控制取代管理;分布式智能:利用智能化网元实现拓扑发现、路由计算、链路自动配置、路径管理与控制、业务保护与恢复等;多层统一与协调:通过公共的控制平面协调各层工作;面向业务:光层直接实现动态业务分配,支持SLA。

13.ASON支持的3种连接:永久连接(PC):这种方式的连接,通过对沿所要求的端到端连接的通道上的每个网元,进行配置来完成;一般用于流量特征变化小的网络中和固定网络之间的互连。交换连接(SC):这种方式的连接由终端用户向控制平面发起,网络中的节点根据信令实时地响应连接请求,完成连接的建立。交换连接实现了在光网络中连接的自动化;多用于固定连接的两者之间增加临时业务时。软永久连接(SPC):这种方式的连接是在用户到网络的部分由管理平面直接配置(类似PC),在网络边缘的PC之间,提供交换的连接(类似SC),以实现总的端到端的连接。(分段的混合连接方式)。其应用介于PC和SC之间。

14.ASON 的2种路由模式:层次路由:(水平方向)路由域-子网(可嵌套),子网层次的每一级都有一个主节点负责本级子网选路;源路由:从源节点开始,每个域入口节点负责本路由域选路。

层次路由模式:ASON从水平方向来说,一般可以划分成不同的路由域。每个路由域又可以分为不同的子网,子网之间可以相互嵌套,一个大的子网内部可以包含若干小的子网,形成层次的结构;每个子网均知道本身的拓扑结构并能进行动态连接控制,但不了解层次结构中的上层或下层子网的拓扑结构;子网层次的每一层都有一个包含RC、CC和LRM的主节点负责本级子网的选路,连接请求首先到达最上层子网主节点,由它计算出在源和目的地节点之间的路径所需要经过的下一层子网和它们之间的链路连接,然后通知相关的下层子网主节点B、F和C分别建立在自己子网内部对应的连接,这样,由上到下逐级子网进行分段的选路,最终得到整个连接的路由。

源路由模式:与层次路由有许多相似之处,但在源路由模式中,连接过程是通过分布的节点中的CC和RC分段联合完成的;由于一条连接可以经过多个路由域,从源节点开始连接所经过的每一个路由域,其入口节点需要负责本路由域中的路由选择,并负责判断连接所需要经过的下一个路由域的入口节点,这样,逐个路由域进行选路,直到最终到达目的节点所在的路由域。

15.智能光网络的两种模型:基于GMPLS的对等模型;基于用户网络接口(UNI)的层叠模型

重叠模型:光网络层选路和IP路由互不相关。

优点:统一透明的光传送平台;屏蔽光传送层的网络拓扑细节;两个层面独立演进;运营商可以兼顾现有基础和发展;网络运营商和客户层信号有清晰的分界点;有成熟的标准化

的UNI和NNI,便于互操作。

缺点:功能重叠;扩展性受限(存在N2问题)管理成本高;两个分离的地址空间,需要复杂的地址解析。

集成模型(对等模型):集成模型使用的是OTN网络与IP网络集成化的、通用的控制平台。一条光连接的建立是由IP层路由所决定的。

优点:光传送网和IP网维持单个拓扑,统一选路;OS和LSR执行同样的选路和信令协议;一体化的管理和流量工程。

缺点:单一IP业务,不具备业务透明性;必须对客户层开放光传送层网络拓扑等细节;光层的物理大故障影响路由稳定;网络运营商无法提供策略控制和分级管理;统一的选路和保护恢复控制有相当难度;IP层和光层有大量信息交互,光传送层的互操作性难实现。

用户网络接口UNI:UNI指的是核心光网络和它的客户设备(边缘电设备)之间的光接口。通过UNI,可以实现光网络和电设备的连通,电设备可以动态地获取、撤销、修改具有一定特性的光带宽资源,能够支持即时调整的业务供给、按需分配带宽以及光虚拟专用网络等接入业务。

基于UNI能提供的业务:动态带宽分配;业务的快速提供;服务质量(QoS)。

基于GMPLS的对等模型:MPLS技术已经在IP网络中得到广泛应用,在IP/MPLS网络向GMPLS网络演进的过程中,两者共存将是长时间的,两个网络的互联可以以对等模型来实现互联。在IP/MPLS向GMPLS演进的几个方案中,岛式模型因具有更好的成本优势和可行性而得到更多的关注。

岛式模型是指运行一种协议的网络节点所构成的“岛”,存在于使用其他协议的节点所构成的“海洋”中。演进初期:在传统MPLS网络中引入具有GMPLS能力的岛;演进后期:除少数MPLS节点构成的岛外,其他节点都升级到了GMPLS节点。

目前多数运营商倾向于采用UNI的层叠模型方案,而采用GMPLS来支持时分复用、波分复用和空分复用光网络已成为今后网络发展的一大趋势。

重叠模型用户不必知道运营商构建网络的细节内容,而对等模型运营商必须向客户开放各种细节。基于GMPLS的对等模型方案目前还存在较多的问题,尚不及基于UNI的层叠模型方案成熟。

16.PTN是指这样一种光传送网架构和具体技术:在IP业务和底层光传输媒质之间架构的一个层面,它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计,以分组业务为核心并支持多业务提供;支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道,具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力,提供更加适合IP业务特性的传输管道;秉承光传输的电信网络传统优势,包括高可用性和可靠性,高效的带宽管理机制和流量工程,便捷的OAM和网管,可扩展、较高的安全性等。

PTN 也将网络分为三层:信道层,通路层,传输媒质层。PTN 设备分类:终端设备(TE);交换设备(SE)包括信道交换设备(CSE )、通路交换设备(PSE )和信道与通路交换设备(CPSE)。TE和CSE 可应用于用户网络边缘的位置,CSE 和PSE可应用于用户网络边缘的位置,也可应用于网络核心位置。PTN的关键技术:通用分组交叉技术,可扩展性技术,运营维护管理(OAM)技术,多业务承载和接入,网络级生存性技术,QoS技术技术,频率和时间同步技术。PTN实现协议和应用:目前只有两种技术在面向连接、可扩展性和管理等运营级特性上具有成为PTN 候选技术的潜力:基于以太网面向连接的包传输技术PBT和基于MPLS面向连接的包传输技术T-MPLS/MPLS-TP

技术特征:从MSTP设备的基础上发展而来,所承载的业务可以在100%传统TDM业务到100%分组数据业务之间灵活改变,即通过一个传送汇聚平台交换分组和电路业务,支持任意的业务组合;PTN作为一种传送设备,同时具有2层∕2.5层业务交换功能,即将业务

交换节点与传送节点相结合;PTN 设备技术由于开发角度不同而具有多样性,但一个共同的特点就是增加传输网络的OAM 功能、保护和强大的网管功能。

发展动力:传统的分组网服务质量不高,大量分组需求的增加,既要保证现有IP 网络的质量又要能很好的支持TDMA 业务,这些促使能提高QoS 的PTN 进行发展。网络业务的传送环境发生很大变化:E1/T1(包括STM-1等)颗粒已不再是普通用户接口,新业务接口主要针对数据业务,如以太网接口、POS 等;传送设备从“多业务的接口适应性”向“多业务的内核适应性”转变;语音业务收入现阶段仍是最主要的收入来源;需要一个新的传送网络体系结构:面向包括传统语音业务在内的多业务;具有统一的处理平台;下一代网络的特征是以数字分组技术为核心技术的电信网,包括传送网、承载网、业务网。

下一代网络架构探讨 分为两层:服务层(service stratum )(对应业务网络)传送层(transport stratum )(对应基础网络)业务网络:主要包含业务能力、业务控制、业务管理平台等,负责OSI L4~L7协议处理;基础网络:主要包含IP 承载、传输、接入等,负责OSI L1~L3协议处理。

17.为了10GbE 能适应局域网和广域网两种网络环境,IEEE 802.3ae 制定了两种物理层标准:10GbE LAN PHY ;10GbE WAN PHY 。继承原有以太网结构,但增加了新内容:接口:WIS 、XSBI 、XAUI (XGXS 子层)PCS 码型、扰码。

10GbE 两种物理层的差别:网络环境;线路速率:10GbE LAN PHY 串行通道线路速率为10.3125 Gbit/s;10GbE LAN PHY4路并行通道,线路速率为4×3.125 Gbit/s;10GbE WAN PHY 串行通道线路速率为9.95328 Gbit/s ;线路码型:10GbE LAN PHY4路WWDM 的PCS 子层使用与GbE 相同的8B/10B 线路码型;10GbE LAN PHY 串行通道的PCS 子层采用64B/66B 线路码型,采用帧同步加扰(13958++x x ),形成2个帧同步位和64个加扰位;10GbE W AN

PHY 串行通道采用64B/66B 线路码型加两次扰码(在PCS 中用13958++x x

,在WIS 中采用167++x x 进行帧同步扰码);PMA 接口:10GbE LAN PHY 中的PMA 子层有两种接口:XSBI 和XAUI;10GbEWAN PHY 中增加WIS 子层,采用XSBI 接口。

18.实现W AN PHY 与MAC 速率适配:10GbE MAC 速率为10Gbit/s ,VC-4-64c 的容量为

9.58464Gbit/s ,存在速率差异。

适配的方法:在IPG/IFG 期间,由W AN PHY 向MAC 发送“Busy Idle”;在XGMII 处发送“Hold”,MAC 停发一个时钟周期;延长帧间隙IPG/IFG 。

19.链路公平机制的算法:方法1:按竞争流量需要分配带宽:需要等比例下调竞争瓶颈资源的流量以使各流量公平使用瓶颈资源,又称为“等比例扼杀流量”。(proportional throttling traffic )方法2:限制资源受限部分的超出流量:直接将超出瓶颈资源的流量“扼杀”,以避免出现流量冲突。

问题:没有考虑业务的特征和优先级

改进:SRP-fa 算法中的流量分级与拥塞判定。1、对网络中的任一节点,流量分为4级:高优先级发送流量(HPTxT );高优先级转发流量(HPTT );低优先级发送流量(LPTxT );低优先级转发流量(LPTT )。2、高优先级流量主要对应TDM 流量。3、对拥塞状态的判定主要是监测LPTT 对低优先级转发缓存区LPTB 的占用程度。4、算法对LPTB 设置了高、低两个门限(TB- HI 和TB- LO )。5、另设3个变量:my_usage :节点发出的LPTxT 速率; Forward-rate :中转发送到环上的速率;allowed usage :算法允许发送的LPTxT 接入速率。

20.SRP-fa 算法属于采用“反压”机制、反应型的局部MAC 协议公平性算法,其实质是分布式拥塞反馈控制。当一个SRP 节点遭遇拥塞时,它将通过对应环路向上游节点公布其使用情况计数器的数值。使用计数器通过一种低通过滤功能稳定反馈信息。上行节点将调节传输速度,使其不超出公布的数值。节点还向与其紧密相连的上行邻点广播所接收到的公布数

据,接收公布数值、同时也向遭遇拥塞的节点广播其传输使用情况以及公布使用情况中的较低者。当低优先级转接缓冲器达到拥塞门限时,可检测出拥塞。定期生成并使用数据包来承载公布的数值,并用作保活信息来通知上行链路有有效数据链路。SRP-fa仅适用于低优先级数据包;高优先级数据包并不遵从SRPfa规则,只要有足够的转接缓冲器空间,可随时传输。高优先级数据包的速度可在被发送到环路前通过承诺接入速度(CAR)等特性加以限制。通过反压信息包向上游反馈网络负载信息,所有节点之间互相协调这是一种分布式的概念。

SRP-fa算法的缺陷:不能避免队头阻塞(HOL,Head-of-Line Blocking)。HOL问题的存在致使环网难以进一步提高端口利用率;当环网流量饱和时,每站点趋于传送同样多的流量,缺乏对权重的考虑,无法对特定站点分配更多的环带宽,带宽分配缺乏灵活性;SRP没有同步机制和严格的延迟和抖动保障,仅能提供相对严格的服务等级分类,不能很好地对传统语音流量提供服务。

21.城域多业务传送平台及其功能:城域多业务传送平台即在一个SDH平台上传送IP、ADM、TDM等多种业务,具有协议终结和转换功能,使运营者可以在网络边缘提供多种不同业务,而同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议。技术特点:1、继承SDH技术的诸多优点;2、支持多种物理接口;3、支持多种协议;4、支持多种光纤传输;5、提供集成的数字交叉连接交换;6、支持动态带宽分配;7、链路的高效建立能力;8、协议和接口的分离;9提供综合网络管理功能。

MSTP的功能要求:实现传统的1层功能(电路交换和复用);实现2层、3层功能(基于信元和分组的交换和路由选择)。多业务传送节点基本功能要求:应满足规定的SDH节点基本功能要求;应支持ATM业务或以太网业务中的一种;当支持ATM业务时,可以支持ATM业务的统计复用和VP/VC交换处理功能;当支持以太网业务时,应支持以太网业务的透明性,保证对所有2层/3层以上的协议透明。基于SDH多业务传送设备的功能特征:SDH 功能; A TM功能;以太网功能;流量疏导技术

内嵌MPLS的MSTP:基于SDH的内嵌MPLS的MSTP,是指基于SDH平台,内嵌MPLS功能,而且提供统一网管的多业务节点(MSTP)。内嵌MPLS功能的MSTP的关键特征:以太网业务适配到MPLS层,然后映射到SDH通道中传送;或者,以太网业务适配到MPLS层,然后映射到RPR层,再映射到SDH通道中传送。内嵌MPLS功能的MSTP 除了具备一般要求外还应具备:将以太网业务适配到MPLS层的能力(添加MPLS标签,组成MPLS包);判断业务分组所属的FEC(根据分组特性分类,进而确定FEC);符合MPLS 标准的标签处理功能和交换功能;LSP自动建立功能,OAM功能,LSP保护和恢复功能等。

最早提出在MSTP上引入MPLS功能主要是为了更有效的在传输设备上直接支持VPN。但随着MPLS技术的成熟应用,使其在城域传送网中的应用更加广泛,主要在如下几个方面:1、通过与RPR技术的融合提高MSTP网络的使用效率;2、通过提供MPLSVPN业务满足大客户专线的需求;3、实现对多种以太网业务的快速配置;4、为MSTP设备的多业务承载及交换提供保障;5、推动3G接入网中IP的应用。

22.树形-分支结构:在每一个线路中设有远端无源分配单元,用于将信息分别送入每个用户,适合于网络更大的范围。适用于馈线部分由多路复用的系统。该结构可大大节省光纤数量和建设成本,在接入网中应用最广。技术:扩容升级方便,引入新业务比较容易,可靠性高、与现有网络的拓扑结构相似,构建网络的灵活性好。成本:共享骨干光纤,光纤数量使用的少,光分路器的数目少。

23.动态带宽分配:动态带宽分配可根据ONU的带宽需求,由OLT实时地改变授权给各ONU 的时隙大小(带宽多少)。动态带宽分配可充分利用带宽资源有效承载突发性很强的数据业务,提高公共信道的利用率,提高网络吞吐量,并保证网络性能和业务质量。

基本原则:DBA算法考虑到数据流量的爆发性本质,并适应瞬时的ONU带宽需求,为上传流量流安排最佳的公平性、延时、变异程度与其他所需的特性。原则:1、DBA应考

虑整个有效带宽的大小;2、DBA应遵循用户与运营商之间的SLA;3、满足“公平性”需求,在SLA所指定的范围内提供其所认为的“优良服务”;4、DBA还必须平衡地传送带宽,不能进行碎片式传送,否则接收者的缓冲器就无法接收数据流,并会引起分组延时的过度变异;

5、除了公平地共享带宽以外,DBA还必须提高效率,以便获得较高的上传连接利用率,使传输许可不至浪费;

6、DBA也不能引起过多的延时。

24.开窗法测距:当发现GATE消息穿过OLT的控制复用器时,将被打上OLT的MPCP时钟的时钟标志(t0)。时钟标签参考点是发现GATE消息的第一个字节。也就是时钟标签的数值等于DA第一字节传输时刻的MPCP时钟值。当发现GATE消息到达ONU,ONU将本地MPCP计数器的值设为接收信息中的时钟标签,使它与接收时钟标签的值相同。当然这里的参考点也应该是指ONU接收到的目的地址第一个字节时的时刻。当本地MPCP时钟的初始值被设定后,这个时钟将从接收数据流中恢复的时钟同步运行。当MPCP时钟值到了时隙的开始时刻,ONU在加入额外的随机时延后,开始发送REGISTER_REQ信息。当REGISTER_REQ消息通过ONU的控制复用器时,被打上ONU的MPCP时钟的时间戳时钟标签(t1)。时钟标签的时间参考点是REGISTER_REQ消息第一个字节通过的时刻。最后,当REGISTER_REQ消息到达OLT时,OLT记录其目的地址字段的第一个字节到达时相应的MPCP时刻值(T2),得到RTT=t2-t1。

25.服务质量需要一组QoS参数来反映。QoS参数包括:可直接测试得到的客观参数;由用户主观意见决定的主观参数。QoS参数与网络性能参数有关,网络性能参数应该在网络单元的边界可测。QoS参数相比,网络性能参数集中在与网络技术相关的性能上。网络性能参数与网络的具体实现技术有关,不同的实现方式,网络性能参数的体现也就不一样,进而反映的网络质量也不一样。而QoS是端到端的业务服务质量,摒弃了实现技术的细节。

QoS关键指标:可用性:设备可靠性和网络存活性相结合的结果;吞吐量:一定时间段内对网上流量的度量;时延:一项服务从网络入口到出口的平均经过时间;时延变化:包括抖动与漂移;丢包.

26.集成服务模型:集成服务(IntServ)在RFC1633中进行了定义,将资源预留协议(RSVP)作为IntServ结构中的主要信令协议。集成服务的基本思想是在传送数据之前,根据业务的QoS需求进行网络资源预留,从而为该数据流提供端到端的QoS保证。

IntServ定义的三种级别的业务:保障型(Guaranteed)业务;控制负载型(Controlled Load)业务;尽力而为型(Best Effort)业务

IntServ存在的问题:可扩展性:要求端到端的信令,在运营商网络中难以实现;每一个路由器上要为每一个数据流都维持一个per-flow soft state,几乎不可能实现;资源预留和路由协议之间会存在矛盾;本质上讲,资源预留本身与IP网络的无连接相矛盾的。

27.区分服务模型区分服务(DiffServ)的基本思想是将用户的数据流按照服务质量要求来划分等级,任何用户的数据流都可以自由进入网络,但是当网络出现拥塞时,级别高的数据流在排队和占用资源时比级别低的数据流有更高的优先权。

DiffServ的基本机制:1. 在在网络的边缘路由器上根据某一业务的服务质量要求将该业务映射到一定的业务类别之中;2. 利用IP分组中的DS字段唯一的标识这一业务所需的服务类别;3、网络中各个节点将依据该字段对各种业务类别采取预先设定好的服务策略,保证相应的传送速率、延时、抖动等服务质量参数。

DiffServ的三种业务类型:尽力而为的业务(Best Effort)最优的业务(Premium)等级的业务(Tiered);DiffServ结构的三个基本部件:边缘行为;单跳行为:DF(缺省转发,提供传统的Best Effort业务)AF(确保转发,基于三级丢弃优先级)EF(快速转发,基于优先级队列);带宽管理。

DiffServ是IP骨干网的QoS解决方案:DiffServ只承诺相对的服务质量,而不对任何用户承诺具体的服务质量指标;DiffServ只包含有限数量的业务级别,状态信息的数量少,因此实现简单,扩展性较好;DiffServ的不足之处是很难提供基于流的端到端的质量保证。

光网络QoS的应用

IntServ主要用在ASON中,IP网络中的IntServ是基于单个流的实现QoS,所提供的QoS 是精确的,但在大规模的网络中实现时面临扩展性问题。城域网直接面对用户,需求变化大,网络规模相对较小,适合采用类IntServ 的Optical IntServ模型。IP网络中的DiffServ基于每一节点的PHB来对应一些类别的业务实现QoS,所提供的QoS是粗糙的,在光网络中由于处理的是光通道,无法定义PHB。广域网连接数量相对较多,规模大,处理的粒度通常是城域网中经过汇聚的业务,更适合采用类DiffServ的Optical DiffServ模型。

10 ,能够提供保护(方城域光网络的Optical IntServ实现满足QoS要求:BER不大于12

式不限),对安全和差异性无要求。

广域光网络的Optical DiffServ实现:广域网的业务量通常可以预测,并保持一定的稳定性;根据预测业务量,配置一些具有特定QoS保证的传送隧道;在广域网的边缘接入点根据预设的QoS策略,决定进入相应的隧道;隧道资源不够时,可以创建新隧道。

光纤技术与应用思考题080451—20100316

光纤技术与应用思考题20100316 第1章 绪论 1、光纤的基本结构主要包括哪三部分组成?各部分的功能各是什么?。 第2章 光纤传输机理的光线理论分析 1、光纤的数值径的定义,以及它的物理意义是什么?反射型光纤的数值孔径(N.A.)反映了光纤的什么本领。N.A.的大小与光纤的纤芯直径的关系是什么? 2、设反射型光纤的纤芯和包层折射率分别为n 1和n 2,试推导其数值孔径NA 的表达 式。若n 1=1.6709,n 2=1.4704,则光纤的NA=?集光率f=? 3、光线在反射型光纤内全反射时,仍有一按什么规律衰减的波透入界面,透入的深度为多少,平均透过的能流多少? 4、子午光线在反射型光纤内的总几何程长以及总反射次数如何计算?对于反射型光纤,斜光线的最大入射角、几何程长、反射次数与子午光线的相比有何判别。 5、设一直圆柱形光纤纤芯和包层折射率分别为n1=1.62和n2=1.52,光纤长L=1m ,光纤芯径m d μ17=,光纤放置在空气中,入射角为0θ=15 的子午光线从一端入射,在光纤内部全反射而传播。计算该光线在光纤中的光程l 及反射次数η。设纤芯的吸收系数为α=0.001/cm ,若忽略光纤纤芯和包层之间的界面反射损耗,试计算光纤的透过率为多少?相当于衰耗是多少dB ? 6、一阶跃折射率分布多模光纤的参数如下:芯直径:50μm ,折射率:1.51; 包层直径:125μm ,折射率:1.46;光纤长度5km (1) 计算光纤的数值孔径N.A.、集光率f 和光纤入射端最大入射角; (2) 计算芯与层界面上的入射临界角; (3) 画图说明光脉冲在该光纤中传播过程中脉冲展开的原因; (4) 并计算该光纤中光脉冲展开最大延迟时间。 7、圆柱阶跃型光纤弯曲时对子午传播有何影响? 8、在梯度折射率光纤中,光线传播路径有何特点?设有一梯度折射率光纤,其折射率满足抛物线分布)2 11)(0()(22r n r n α-=,式中,α =140rad/mm, 试求:当近轴光线入射时, 近轴子午光线的路径方程?光纤中光线每传播一周期的长度为多少?若光纤的总长度为1 km, 光线在光纤中共传播了多少个周期? 9、与光学透镜相比,自聚焦透镜在结构上的主要特点是什么? 10、已知自聚焦透镜的矩阵方程???????????? ??-=??????00cos sin sin 1cos P r z z z z P r αααααα,自聚焦透镜的

光纤技术及应用复习题1-5

光纤技术及应用复习题1- 5

《光纤技术及应用》复习题 第一早 1、写出电场强度和磁场强度在两种介质界面所满足的边界条件方程。 (并会证 明) 边值关系 边胡)?心円边值关系(边界条件)Q-耳)■力=oy (边界棗件)虔-恥心) 办(耳—歼戸呵 hx(E 2 —E^) = 0 /jx(Zf 2 _H])二勺 Wx(A ;-A ;) = 0 2、TE 波、TM 波分别指的是什么? (1)电场振动方向垂貞入射IS —TE 波 Eil L 血边價关系得 H 山 cos^ - cos6^ = A/ftJ cos^ 介质] 折jr 疫 介质 2 ⑵ —E 井且考虑到一般II :铁磁介质冇“=““ P-Z^coi^ W —⑶ 上面第二式可以写为' WEg" 电场振动方向平行于入射面 ----- 波 Hfo + H — Hw E 遗 cos^ - E rQ cos^r = £Jfl cos 0s 解得; 尸 卉 旳 匕? fh cos^, -n cosfif r TM ~ — 介质1冑弋 & 介质2 zj ;0 a = ~ ------ ---------- : ------ : ----- = A … n 2cos6 I H . cos^; sin(^; +^r )cos(6)l - } m cos<9 + q cos^r tan(^ + 总) 2fj } cos 目 _ 2cos 0x sin g 3、平面光波发生全反射的条件。 当入射角大于临界角时,入射光能量将全部反射

4、古斯-哈恩斯位移指的是什么?其物理本质是什么? 证明实际光的反射点离入射点有一段距离,称为古斯-哈恩斯位移。(相隔约半个波长)实质:光的传播不能简单视为平面光波的行为,必须考虑光是以光束的形式传 播,即时空间里的一条极细的光束也是由若干更加细的光线组成的 5、写出光线方程,并证明在各向同性介质中光为直线传播。 I ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 不W(C忑]二W&)■…射线方程(光线方程)是折射率分布为n的介质中光线传播的路径方程I 对于均匀波导,n为常数,光线以直线形式传播 第二章 1、平板波导的结构,分类。 结构:一般由三层构成:折射率n1中间波导芯层,折射率n2下层 介质为衬底,折射率n3上层为覆盖层;n 1>n2 , n 1>n3。且一般情况 下有n1>n2> n3 分类: | (1)按照覆盖层和衬底的折射率是否相同,分为 ■对称波导:n2=u3;非对称液导:%別3, (2)按照芯层折射率分布的术同#町将半板波导分为: ■阶跃波导(折射率分区均匀分布) 渐变波导(折射率町是横向坐标玉的函数〉 2、均匀平面光波在平板波导中存在的模式有:导模、衬底辐射模、波导辐射模 (各有什么特点)。(入射角与临界角之间的关系以及各种模式相对应的传播常 数所满足的条件)P12。P17-18图

光纤基础知识简介

光纤简介 一、光纤概述 光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。 二、光纤工作波长 光是一种电磁波。可见光部分波长围是:390nm—760nm(纳米),大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小,0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km,1.55μm的损耗为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65μm以上的损耗趋向加大。 三、光纤分类 光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的,各种分类如下。 (1)工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85μm、1.3μm、1.55μm)。 (2)折射率分布:阶跃(SI)型光纤、近阶跃型光纤、渐变(GI)型光纤、其它(如三角型、W型、凹陷型等)。 (3)传输模式:单模光纤(含偏振保持光纤、非偏振保持光纤)、多模

光纤。 (4)原材料:石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料(碳等)、金属材料(铜、镍等)和塑料等。 (5)制造方法:预塑有汽相轴向沉积(VAD)、化学汽相沉积(CVD)等,拉丝法有管律法(Rod intube)和双坩锅法等。 四、单模光纤与多模光纤 光纤是一种光波导,因而光波在其中传播也存在模式问题。所谓“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。模式是指传输线横截面和纵截面的电磁场结构图形,即电磁波的分布情况。一般来说,不同的模式有不同的的场结构,且每一种传输线都有一个与其对应的基模或主模。基模是截止波长最长的模式。除基模外,截止波长较短的其它模式称为高次模。 根据光纤能传输的模式数目,可将其分为单模光纤和多模光纤。多模光纤允许多束光在光纤中同时传播,从而形成模分散(因为每一个模光进入光纤的角度不同它们到达另一端点的时间也不同,这种特征称为模分散)。模分散技术限制了多模光纤的带宽和距离。单模光纤只能允许一束光传播,所以单模光纤没有模分散特性。 (1)单模光纤 单模光纤(Single Mode Fiber)的中心高折射率玻璃芯直径有三种型号:8μm、9μm和10μm,只能传一种模式的光。相同条件下,纤径越小衰减越小,可传输距离越远。中心波长为1310nm或1550nm。单模光纤用激光器作为光源。单模光纤用于主干、大容量、长距离的系统。

数控铣床编程入门知识

模块二数控铳床编程入门知识 本课题可以引领你进入数控铣床编程的大门,本课题学习数控铣床编程基础,其目的是在学习数控编程前对数控编程有一个总体的了解和把握,对数控程序的结构建立起基本的印象。通过本课题的学习,你可以轻松的掌握数控铣床加工工艺的分析方法,数控铣削加工工艺的实质,就是在分析零件精度和表面粗糙度的基础上,对数控铣削的加工方法、装夹方式、切削加工进给路线、刀具选择以及切削用量等工艺容进行正确而合理的选择。 学习目标 ..... ........................................................ ? j 知识目标:?了解数控编程的内容、结构和基础知识。 I ?掌握数控铣床坐标系与运动方向的规定与建立。 T能力目标:?数控铣床加工工艺知识的综合应用。 一、数控铣床加工工艺入门知识 数控铣削加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一,根据加工实践,数控铣削加工工艺分析所要解决的主要问题大致可归纳为以下几个方面。 (一)选择并确定数控铣削加工部位及工序容 在选择数控铣削加工容时,应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。主要选择的加工容有: 1.工件上的曲线轮廓,特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓,2-50所示的正弦曲线。 2.已给出数学模型的空间曲面,如图2-51所示的球面 °---------- \ ---------- % 3.形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位; 3.用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的外凹槽;如图 Y Y=SIN(X) 图2-50 Y=SIN(X)曲线图2-51 球面

4.以尺寸协调的高精度孔和面; 5.能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状; 6.用数控铣削方式加工后,能成倍提高生产率,大大减轻劳动强度的一般加工容。 (二)零件图样的工艺性分析 根据数控铣削加工的特点,对零件图样进行工艺性分析时,应主要分析与考虑以下一些问题。 1.零件图样尺寸的正确标注 由于加工程序是以准确的坐标点来编制的,因此,各图形几何元素间的相互关系(如相切、相交、垂直和平行等)应明确,各种几何元素的条件要充分,应无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。例如,零件在用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值编程加工时,由于零件轮廓各处尺寸公差带不同,如在图2-52中,就很难同时保证各处尺寸 在尺寸公差围。这时一般采取的方法是:兼顾各处尺寸公差,在编程计算时,改变轮廓尺寸并移动公差带,改为对称公差,采用同一把铣刀和同一个刀具半径补偿值加工,对图2-52 中括号的尺寸,其公差带均作了相应改变,计算与编程时用括号尺寸来进行。 图2-52零件尺寸公差带的调整 2.统一壁圆弧的尺寸 加工轮廓上壁圆弧的尺寸往往限制刀具的尺寸 (1 )壁转接圆弧半径R 如图2-53所示,当工件的被加工轮廓高度H较小,壁转接圆弧半径R较大时,则可采用刀具切削刃长度L较小,直径D较大的铣刀加工。这样,底面A的走刀次数较少,表面质量较好,因此,工艺

数控铣床入门知识(20200521125930)

一入门知识 本课题主要讲述的内容: 1. 数控铣床安全操作规程 2. 数控铣削在工业生产中的地位及加工范围 3. 编程基础知识(一): ①机床的坐标轴及运动代号; ②基本指令; ③加工程序编制初步; 实训目的: 1.了解掌握数控铣床的安全操作及基本指令和基础编程知识。 2. 了解掌握机床坐标轴的判别方式和动运代号,运动方向。 一、安全文明生产 (一) 文明生产 1. 严格遵守车间记律,准时上下班; 2. 操作结束要清扫机床和清洁量具; 3. 下班前要清扫工场、清点和清洁量具、清点和清洁刀具、清理整齐工件和毛坯; 4. 废品工件加工、折断的刀具必须回收,不得丢弃和藏幂; 5. 严禁不文明行为。 (二) 安全生产 1. 严禁在工场追逐、打闹、快速奔跑; 2. 严禁着拖鞋、高跟鞋,严禁着不符合工作服要求的服装(如

宽大的、衣领或套袖上有装饰带的),头发长的同学必须戴帽子,头 发必须盘在帽子内; 3. 操作机床严格按照老师规定的步骤执行; 4. 一台机床只能单人操作!同组其他同学在旁边只能观察操作 过程、口头指出错误,严禁动手!唯一的例外是:发生紧急情况时, 可代操作者拍按“急停”按钮! 5. 发生事故要及时停机,并马上报告老师处理;严禁私自处理!严禁隐瞒不报! 6. 对刀时要及时调整“进给倍率”旋钮(按键):刀具远离工件时(大于50mm),可用较大倍率;靠近工件时(50~10mm),必须用较小倍率(10%~20%);准备切到工件时(1~10mm),必须选用1~2%倍率档! 7. 加工工件过程:检查平口钳装夹是否牢靠→正确装夹工件→ 对刀、设置坐标偏置→登录程序→检查程序→提高坐标偏置(如G54)中的Z坐标偏置100mm(即 +Z 方向)→正确设置刀具补偿→选择“空运行”、“单段”之后,自动运行程序;观察走刀轨迹是否正确。若正确,则取消“空运行”、恢复坐标偏置、保留“单段”→开始加工; 8. 切削前必须确认已经取消“空运行”、调整“进给倍率”旋钮(按键)到较低档、坐标偏置正确、“单段”已经选用。切入工件后 可取消“单段”、调整“进给倍率”到100%或适当倍率; 9. 加工过程必须值守在机床操作位; 10. 严格遵守学校颁布的《数控铣床安全操作规程》。

光纤技术及应用复习题1~5

《光纤技术及应用》复习题 第一章 1、写出电场强度和磁场强度在两种介质界面所满足的边界条件方程。(并会证明) 2、TE波、TM波分别指的是什么? 3、平面光波发生全反射的条件。 当入射角大于临界角时,入射光能量将全部反射 4、古斯-哈恩斯位移指的是什么?其物理本质是什么?

证明实际光的反射点离入射点有一段距离,称为古斯-哈恩斯位移。(相隔约半个波长) 实质:光的传播不能简单视为平面光波的行为,必须考虑光是以光束的形式传播,即时空间里的一条极细的光束也是由若干更加细的光线组成的 5、写出光线方程,并证明在各向同性介质中光为直线传播。 对于均匀波导,n为常数,光线以直线形式传播 第二章 1、平板波导的结构,分类。 结构:一般由三层构成:折射率n1中间波导芯层,折射率n2下层介质为衬底,折射率n3上层为覆盖层;n1>n2 , n1>n3。且一般情况下有n1>n2> n3 2、均匀平面光波在平板波导中存在的模式有:导模、衬底辐射模、波导辐射模(各有什么特点)。(入射角与临界角之间的关系以及各种模式相对应的传播常数所满足的条件)P12。P17-18图

满足全反射的光线并不是都能形成导模,还必须满足一定的相位条件。P13(导模的传输条件) 3、在平板波导中TE0模为基模,因为TE0模的截止波长是所有导模中最长的。P14 4、非均匀平面光波在平板波导中的模式有:泄露模、消失模 5、平板波导中的简正模式具有:稳定性、有序性、叠加性、和正交性。 6、模式的完备性指的是?P24 在平板波导中,导模和辐射模构成了一个正交、完备的简正模系,平板波导中的任意光场分布都可以看成这组正交模的线性组合。 7、波导间的模式耦合指的是?P31 当两个波导相距很远时,各自均以其模式独立地传播,无相互影响;当两个波导相距很近时,由于包层中场尾部的重叠,将会发生两个波导间的能量交换,称之为波导间的模式耦合。 作业题:2-7、2-8 第三章 1、什么是光纤?光纤的结构,分类,并画出相应的折射率分布。光纤的相对折射率差。 光纤(optic fiber)----是指能够传导光波的圆柱形介质波导。它利用光的全反射原理将光波能量约束在其界面内,并引导光波沿着光纤轴线方向传播 结构:纤芯(芯层)包层保护层

光纤结构和基本原理

光纤基本结构及原理 2011-08-16 12:04 2.6.1 光纤通信的概念与基本原理 多种多样的通信业务迫切需要建立高速率的信息传输网。在传输网,特别是骨干网中,高速数字通信的速率已迈向每秒G(109)比特级,正在向T(1012)比特级迈进。要实现这样高速的数字通信,依靠无线媒质或是以传统电缆为代表的有线媒质均是不可想象的。这一难题直到光纤作为一种传输媒质被人们发现之后才得以破解。光纤的潜在容量可达数百T,要比传统电缆的容量至少高出5个数量级。 纵观通信发展史,不难发现,人们一直在不断开拓电磁波的各个频段,把如何利用电磁波作为通信技术的重要研究方向。在大学物理课程中我们已经学到,光可以看作是可见光波段的电磁波。因此,开发光波作为通信的载体与介质是很自然的。在光通信的发展历史中,两大主要的技术难点是光源和传输介质。在上世纪60年代,美国开发了第一台激光器,相对于其他普通光源,激光器具有亮度高、谱线窄、方向性好的特点,可以产生理想的光载波。另一方面,激光如果在大气中传播,会受到变幻无常的气候条件的影响。因此人们设想利用可以导光的玻璃纤维——光纤进行长距离的光波传输。1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/1km的石英玻璃光纤,达到了实用水平。目前实用的光纤直径很小,既柔软又具有相当的强度,是一种理想的传输媒质。目前,在朗迅(Lucent)、北电(Nortel)、阿尔卡特(Alcatel )、西门子(Siemens)等公司的实验室中,光纤传输技术已经达到数千公里无中继的先进水平。 光纤通信的定义:光纤通信是以光波为载频,光导纤维为传输媒介的一种通信方式。光纤通信一般在发送方对信息的数字编码进行强度调制,在接收端以直接检波的方式来完成光/电变换。 2.6.2 光纤的工作窗口 1.工作窗口的定义 光波可以看作是电磁波,不同的光波就会有不同的波长与频率。我们知道,透明的彩色玻璃之所以有颜色,是因为它只允许一种颜色的光波通过,而其他颜色的光波通过较少。石英光纤也具有类似的选择特性,对特定波长的光波的传输损耗要明显小于其它波长的光波,

光纤技术及应用复习题1-5汇编

电场振动方向平行于入射面 TM 波 H M + H 因—He E? cos q - E r0 cos 0y = E l4i cos ? 解得: E 汨仍(:阴g-叫cos g 巾f i — | 」 一 ■■ jTy — i p A., n 2cos^ * n }cos 0( sin(O t + &t )cos(-6}) 3、 平面光波发生全反射的条件。 当入射角大于临界角时,入射光能量将全部反射 4、 古斯-哈恩斯位移指的是什么?其物理本质是什么? 《光纤技术及应用》复习题 第一章 1、写出电场强度和磁场强度在两种介质界面所满足的边界条件方程。 (并会证明) 边值关系 (边界条件) 血胡)?办中边值关系(边界条件) ?—百) m=() 科忒H 厂二曾 hx (E 2 -E t )-0 (0厂耳)■由=oy (丘 - ) ?刀=0 Hx (耳— wx(A ;-A ;) = O 2、TE 波、TM 波分别指的是什么? (1)电场振动方向垂貫入射面 ----- 甘》8$电-二丹皿00拠 ( 注竟到:8严氏、秆爲E 井且考虑刮一般II 怏磁介顾冇H = Mi 上面第二武可以写为:町g 詔 边界黄系町写为: AtH* - V 介质1 比、^ 介质2 24 H 心 *折时1燼 1L .() 旺 cos^, + q cos g tan(0 +0r ) 2坷 cos ? _ 2 cos 0x sin tf r

证明实际光的反射点离入射点有一段距离,称为古斯-哈恩斯位移。(相隔约半个波长)实质:光的传播不能简单视为平面光波的行为,必须考虑光是以光束的形式传播,即时空间里的一条极细的光束也是由若干更加细的光线组成的 5、写出光线方程,并证明在各向同性介质中光为直线传播。 d . f . df、 L r \ 不[处)不]二E&)■…射线方程(光线方程)是折射率分布为n的介质中光线传播的路径方程 对于均匀波导,n为常数,光线以直线形式传播 第二章 1、平板波导的结构,分类。 结构:一般由三层构成:折射率n1中间波导芯层,折射率n2下层 介质为衬底,折射率n3上层为覆盖层;n 1>n2 , n 1>n3。且一般情况 F有n1>n2> n3 分类: ⑴寂照覆盖层和衬底的折射率是否相同*分为 ■对称波导:ii;=u5 ; 非对称波导:%刘趴(2)按照芯泾折射率?介布的不同#町将半板波导彷为: ■阶跃波导(折射率分区均匀分布) 渐变波导(折射率lb是横向坐标玉的函数) 2、均匀平面光波在平板波导中存在的模式有:导模、衬底辐射模、波导辐射模 (各有什么特点)。(入射角与临界角之间的关系以及各种模式相对应的传播常数

光纤通信基础复习题及答案

光纤通信基础复习题及答案 1.光通信的发展大致经历几个阶段? 光通信的发展大致经历如下三个阶段 可视光通信阶段:我国古代的烽火台,近代战争中的信号弹、信号树,舰船使用的灯塔、灯光信号、旗语等,都属于可视光通信。 大气激光通信阶段:光通信技术的发展应该说始于激光器的诞生。1960年美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器,使人们开始对激光大气通信进行研究。激光大气通信是将地球周围的大气层作为传输介质,这一点与可视光通信相同。但是,激光在大气层中传输会被严重的吸收并产生严重的色散作用,而且,还易受天气变化的影响。使得激光大气通信在通信距离、稳定性及可靠性等方面受到限制。 光纤通信阶段:早在1950年,就有人对光在光纤中的传播问题开始了理论研究。1951年发明了医用光导纤维。但是,那时的光纤损耗太大,达到1000 ,即一般的光源在光纤中只能传输几厘米。用于长距离的光纤通信几乎是不可能。1970年,美国康宁公司果然研制出了损耗为20的光纤,使光纤远距离通信成为可能。自此,光纤通信技术研究开发工作获得长足进步,目前,光纤的损耗已达到0.5(1.3μm)0.2(1.55μm)的水平。 2. 光纤通信技术的发展大致经历几个阶段? 第一阶段(1966~1976)为开发时期. 波长: λ= 0.85, 光纤种类: 多模石英光纤, 通信速率: 34~45, 中继距离: 10. 第二阶段(1976~1986)为大力发展和推广应用时期.

波长: λ= 1.30, 光纤种类: 单模石英光纤, 通信速率: 140~565, 中继距离: 50~100. 第三阶段(1986~1996)以超大容量超长距离为目标,全面推广及开展新技研究时期. 波长:λ= 1.55, 光纤种类: 单模石英光纤, 通信速率: 2.5~10, 中继距离: 100~150. 3.光通信基本概念: 光通信:利用光波进行信息传输的一种通信方式。 光纤通信:利用光导纤维作为光波传输介质的一种通信方式。 光波导:传输光波的介质。例如光纤。 光纤通信的三个窗口: 0.85 1.30 1.55. 4.推导光纤数值孔径公式 称之为光纤的数值孔径。是反映光纤扑捉光线能力大小的一个参数。 = √n12- n22 图2-3 光波在光纤子午截面内的传播 由图可知:

数控铣床考核标准

数控铣床考核标准 1.职业概况: 1.1职业名称 数控铣床操作工。 1.2职业定义 从事编制数控加工程序并操作数控铣床进行零件铣削加工的人员。 1.3职业等级 本职业共设四个等级,分别为:中级(国家职业资格四级)、高级(国家职业资格三级)、技师(国家职业资格二级)、高级技师(国家职业资格一级)。 1.4基本文化程度 高中毕业(或同等学历)。 1.5培训要求 1.5.1培训期限 全日制职业学校教育,根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训期限:中级不少于400 标准学时;高级不少于300 标准学时。 1.5.2培训教师 培训中、高级人员的教师应取得本职业技师及以上职业资格证书或相关专业中级及以上专业技术职称任职资格。 1.5.3培训场地设备 满足教学要求的标准教室、计算机机房及配套的软件、数控铣床及必要的刀具、夹具、量具和辅助设备等。 1.6鉴定要求 1.6.1适用对象 从事或准备从事本职业的人员。 1.6.2申报条件 ——中级:(具备以下条件之一者) (1)经本职业中级正规培训达规定标准学时数,并取得结业证书。 (2)连续从事本职业工作5年以上。 (3)取得经劳动保障行政部门审核认定的,以中级技能为培养目标的中等以上职业学校本职业(或相关专业)毕业证书。

(4)取得相关职业中级《职业资格证书》后,连续从事本职业2年以上。 ——高级:(具备以下条件之一者) (1)取得本职业中级职业资格证书后,连续从事本职业工作2年以上,经本职业高级正规培训,达到规定标准学时数,并取得结业证书。 (2)取得本职业中级职业资格证书后,连续从事本职业工作4年以上。 (3)取得劳动保障行政部门审核认定的,以高级技能为培养目标的职业学校本职业(或相关专业)毕业证书。 (4)大专以上本专业或相关专业毕业生,经本职业高级正规培训,达到规定标准学时数, 并取得结业证书。 ——技师:(具备以下条件之一者) (1)取得数控铣床操作工、加工中心操作工高级职业资格证书后,连续从事本职业工作4年以上,经本职业技师正规培训达规定标准学时数,并取得结业证书。 (2)取得数控铣床操作工、加工中心操作工高级职业资格证书的职业院校本职业(专业)毕业生,连续从事本职业工作2年以上(含2年),经本职业技师正规培训达规定标准学时数,并取得结业证书。 (3)取得数控铣床操作工、加工中心操作工高级职业资格证书的本科(含本科)以上本专业或相关专业的毕业生,连续从事本职业工作2年以上,经本职业技师正规培训达规定标准学时数,并取得结业证书。 (4)已通过了数控铣床操作工、加工中心操作工高级职业资格证书,又取得机械类技师职业资格证书的人员,例如钳工技师等; (5)工程师及以上工程技术人员或工科讲师及以上教师,又取得数控铣床操作工、加工中心操作工高级职业资格证书1年以上(含1年)者。 1.7鉴定方式 分为理论知识考试和技能操作考核。理论知识考试采用闭卷方式,技能操作(含软件应用)考核采用现场实际操作和计算机软件操作方式。理论知识考试和技能操作(含软件应用)考核均实行百分制,成绩皆达60分及以上者为合格。 技师论文题目自定,内容与数控加工相关,不少于3500字,通过查阅资料、进行调研和实验之后撰写论文,首先交论文考评人员初审,论文初审合格后再参加论文答辩。 理论知识考试、技能操作考核、论文答辩三项均合格后,颁发职业资格证书。 1.7.1考评人员与考生配比 理论知识考试考评人员与考生配比为1:15,每个标准教室不少于2名相应级别的考评员;技能操作(含软件应用)考核考评员与考生配比为1:2,且不少于3名相应级别的考评员;综合评审委员不少于5人。 1.7.2鉴定时间 理论知识考试为120分钟,技能操作考核中实操时间为:中级、高级不少于240分钟,

光纤传输基础知识

光纤传输基础知识 光纤通信的优点 ●通信容量大 ●中继距离长 ●不受电磁干扰 ●资源丰富 ●光纤重量轻、体积小 光通信发展简史 2000多年前 烽火台——灯光、旗语 1880年 光电话——无线光通信 1970年 光纤通信 ●1966年―光纤之父‖高锟博士首次提出光纤通信的想法。 ●1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体激光器。 ●1970年康宁公司的卡普隆(Kapron)作出损耗为20dB/km光纤。 ●1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。 电磁波谱

通信波段划分及相应传输媒介

光的折射/反射和全反射 因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。 反射率分布:表征光学材料的一个重要参数是折射率,用N表示,真空中的光速C与材料中光速V 之比就是材料的折射率。 N=C/V 光纤通信用的石英玻璃的折射率约为1.5 光通信的发展过程 光的基本知识

光纤结构 光纤裸纤一般分为三层: 第一层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为9-10μm,(单模)50或62.5(多模)。第二层:中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm)。 第三层:最外是加强用的树脂涂层。

1)纤芯core:折射率较高,用来传送光; 2)包层coating:折射率较低,与纤芯一起形成全反射条件; 3)保护套jacket:强度大,能承受较大冲击,保护光纤。 3mm光缆橘色MM多模 黄色SM单模 光纤的尺寸 外径一般为125um(一根头发平均100um) 内径:单模9um 多模50/62.5um 数值孔径 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同

数控铣床入门基础知识材料

入门知识 本课题主要讲述的内容: 1. 数控铳床安全操作规程 2. 数控铳削在工业生产中的地位及加工范围 3. 编程基础知识(一): ①机床的坐标轴及运动代号; ②基本指令; ③加工程序编制初步; 实训目的: 1?了解掌握数控铳床的安全操作及基本指令和基础编程知识。 2. 了解掌握机床坐标轴的判别方式和动运代号,运动方向。 、安全文明生产 (一)文明生产 1. 严格遵守车间记律,准时上下班; 2. 操作结束要清扫机床和清洁量具; 3. 下班前要清扫工场、清点和清洁量具、清点和清洁刀具、清理整齐工件和毛坯; 4. 废品工件加工、折断的刀具必须回收,不得丢弃和藏幕; 5. 严禁不文明行为。 (二)安全生产 1. 严禁在工场追逐、打闹、快速奔跑; 2. 严禁着拖鞋、高跟鞋,严禁着不符合工作服要求的服装(如宽大的、衣领或套袖上有装饰带的),头发长的同学必须戴帽子,头发必须盘在帽子内; 3. 操作机床严格按照老师规定的步骤执行; 4. 一台机床只能单人操作!同组其他同学在旁边只能观察操作过程、口头指出错误,严禁动手!唯一的例外是:发生紧急情况时,可代操作者拍按“急停”按钮! 5. 发生事故要及时停机,并马上报告老师处理;严禁私自处理!严禁隐瞒不报! 6. 对刀时要及时调整“进给倍率”旋钮(按键):刀具远离工件时(大于50mm),可 用较大倍率;靠近工件时(50?10mm),必须用较小倍率(10%?20%);准备切到工件时 (1?10mm),必须选用1?2 %倍率档! 7. 加工工件过程:检查平口钳装夹是否牢靠T正确装夹工件T对刀、设置坐标偏置T 登录程序T检查程序T提高坐标偏置(如G54)中的Z坐标偏置100mm (即+Z方向)T 正确设置刀具补偿T选择“空运行”、“单段”之后,自动运行程序;观察走刀轨迹是否正确。若正确,则取消“空运行”、恢复坐标偏置、保留“单段” T开始加工; 8. 切削前必须确认已经取消“空运行”、调整“进给倍率”旋钮(按键)到较低档、坐 标偏置正确、“单段”已经选用。切入工件后可取消“单段”、调整“进给倍率”到100%或 适当倍率; 9. 加工过程必须值守在机床操作位; 10. 严格遵守学校颁布的《数控铳床安全操作规程》。

光缆基本知识介绍

光缆基本知识介绍 一、光纤的组成与分类 1、光纤按其制造材料的不同可分为石英光纤和塑料光纤,石英光纤即通常使用的光纤,石英光纤按其传输模式的不同分为单模光纤和多模光纤。塑料光纤全部由塑料组成,通常为多模短距离应用,还处于起步阶段,未有大规模应用。 2、石英光纤的结构:石英光纤由纤芯、包层及涂覆层组成,其结构如图: 光纤中光的传输在纤芯中进行,因包层与纤芯石英的折射率不同,使光在纤芯与包层表面产生全反射,使光始终在纤芯中传输,而塑料涂覆层起保护石英光纤及增加光纤强度的作用,因石英很脆,若没有塑料的保护则无法在实际中得到应用,正因为光纤的结构如此,所以光纤易折断,但有一定的抗拉力。 3、石英光纤的分类 单模光纤 G.652A(B1.1简称B1) G.652B(B1.1简称B1) G.652C(B1.3) G.652D(B1.3) G.655A光纤(B4)(长途干线使用) G.655B光纤(B4)(长途干线使用) 多模光纤 50/125(A1a简称A1) 62.5/125(A1b) 二、光缆的结构 1、室外光缆主要有中心管式光缆、层绞式光缆及骨架式光缆三种结构,按使用光纤束与光纤带又可分为普通光缆与光纤带光缆等6种型式。每种光缆的结构特点: ①中心管式光缆(执行标准:YD/T769-2003):光缆中心为松套管,加强构件位

于松套管周围的光缆结构型式,如常见的GYXTW型光缆及GYXTW53型光缆,光缆芯数较小,通常为12芯以下。 ②层绞式光缆(执行标准:YD/T901-2001):加强构件位于光缆的中心,5~12根松套管以绞合的方式绞合在中芯加强件上,绞合通常为SZ绞合。此类光缆如GYTS 等,通过对松套管的组合可以得到较大芯数的光缆。绞合层松套管的分色通常采用红、绿领示色谱来分色,用以区分不同的松套管及不同的光纤。层绞式光缆芯数可较大,目前本公司层绞式光缆芯数可达216芯或更高。 ③骨架式光缆:加强构件位于光缆中心,在加强构件上由塑料组成的骨架槽,光纤或光纤带位于骨架槽中,光纤或光纤带不易受压,光缆具有良好的抗压扁性能。该种结构光缆在国内较少见,所占的比例较小。 ④8字型自承式结构,该种结构光缆可以并入中心管式与层绞式光缆中,把它单独列出主要是因为该光缆结构与其它光缆有较大的不同。通常有中心管式与层绞式8字型自承式光缆。 5 煤矿用阻燃光缆(执行标准:Q/M01-2004 企业标准):与普通光缆相比,提高了光缆阻燃性能的要求,并经过特殊的设计使光缆适用于矿井环境下使用,通常外护套颜色采用兰色,以利于矿井中对光缆的识别。按结构可分入中心管式光缆与层绞式光缆两类结构中。 2、室内光缆 室内光缆按光纤芯数分类,主要有单芯、双芯及多芯光缆等。室内光缆主要由紧套光纤,纺纶及PVC外护套组成。根据光纤类型可分为单模及多模两大类,单模室内缆通常外护套颜色为黄色,多模室内缆通常外护套颜色为橙色,还有部分室内缆的外护套颜色为灰色。 三、光缆型号的命名方法(YD/T908-2000) 1、光缆型式由五部分组成 Ⅰ、表示光缆类别 Ⅱ、加强构件类型 Ⅲ、结构特征 Ⅳ、护层 Ⅴ、外护层

“光纤技术及应用”作业

姓名学号序号 1.叙述低通抽样定理 2.非均匀量化与均匀量化有何区别?采用非均匀量化的目的是什么?如何实现非均匀量化? 3.叙述A律13折线 4.单路话音信号的带宽为4kH z,对其进行PCM传输,求: (1)最低抽样频率; (2)抽样后按256级量化,求PCM系统的信息传输速率。 5.我国2M两种数字系列速率等级表。

1.应用费马原理导出反射定律。 2.某一渐变型多模光纤纤芯折射率分布为)](1[),,(2222 02y x n z y x n +-=α,式中0n 和α为常数。用光线方程找出这种光纤中近轴光线的一般光路。 3.电磁场的波动方程----),,,(t z y x E →遵循的方程, 推导出亥姆霍兹方程----),,(z y x E →遵循的方程,。

1.何谓多模光纤?何谓单模光纤? 2.何谓光纤数值孔径NA,讨论NA有什么物理意义? 3.均匀光纤芯与包层的折射率分别为:n1=1.51,n2=1.40,试计算: (a) 光纤芯与包层的相对折射率差Δ (b) 光纤的数值孔径NA和孔径角。 (c)在10km长的光纤上,子午光线的光程差所引起的最大时延差Δτmax为多少。 4.光纤的相对折射率差的精确值 22 12 2 1 2 n n n - ?=,其近似值为'12 1 n n n - ?=。若光纤的n1=1.49, n2=1.48,试计算: (a)精确值? (b)近似值'? (c)?与'?之间的绝对误差和相对误差。

1.光纤的折射率分布公式为 _ ,公式中的g 为 _ 。 2.在光纤传输的波动理论中,纤芯中的横向传播常数u=_____ ______,包层中的横向传播常数w=_______ __,归一化频率V 与u 和w 的关系为_____ _____。 3.一阶跃光纤,其纤芯折射率1n =1.52,包层折射率2n =1.49。试问: (a )光纤放置在空气中,光从空气入射到光纤输入端面的最大接收角是多少? (b )光纤浸在水中(0n =1.33),光从水中入射到光纤输入端面的最大接收角是多少? 3.证明光纤纵向传输常数β取值范围为 n 2k ≤β≤n 1k 4.在阶跃型光纤中,已知纤芯半径a=4μm ,纤芯折射率1n =1.49,相对折射率差Δ=0.0024,工作波长λ=1.31μm ,并且已求出导波归一化径向相位常数u=1.529。求: (1)归一化径向衰减常数w (2)轴向传输常数β

光缆的基本知识及常识

光缆的基本知识及常识

光缆小常识 光缆基本知识介绍 一、光纤的组成与分类 1、光纤按其制造材料的不同可分为石英光纤和塑料光纤,石英光纤即通常使用的光纤,石英光纤按其传输模式的不同分为单模光纤和多模光纤。塑料光纤全部由塑料组成,通常为多模短距离应用,还处于起步阶段,未有大规模应用。 2、石英光纤的结构:石英光纤由纤芯、包层及涂覆层组成,其结构如图: 光纤中光的传输在纤芯中进行,因包层与纤芯石英的折射率不同,使光在纤芯与包层表面产生全反射,使光始终在纤芯中传输,而塑料涂覆层起保护石英光纤及增加光纤强度的作用,因石英很脆,若没有塑料的保护则无法在实际中得到应用,正因为光纤的结构如此,所以光纤易折断,但有一定的抗拉力。 3、石英光纤的分类 单模光纤 G.652A(B1.1简称B1) G.652B(B1.1简称B1) G.652C(B1.3) G.652D(B1.3) G.655A光纤(B4)(长途干线使用) G.655B光纤(B4)(长途干线使用) 多模光纤 50/125(A1a简称A1) 62.5/125(A1b) 二、光缆的结构 1、室外光缆主要有中心管式光缆、层绞式光缆及骨架式光缆三种结构,按使用光纤束与光纤带又可分为普通光缆与光纤带光缆等6种型式。每种光缆的结构特点: ①中心管式光缆(执行标准:YD/T769-2003):光缆中心为松套管,加强构件位于松套管周围的光缆结构型式,如常见的GYXTW型光缆及GYXTW53型光缆,光缆芯数较小,通常为12芯以下。 ②层绞式光缆(执行标准:YD/T901-2001):加强构件位于光缆的中心,5~12根松套管以绞合的方式绞合在中芯加强件上,绞合通常为SZ绞合。此类光缆如GYTS等,通过对松套管的组合可以得到较大芯数的光缆。绞合层松套管的分色通常采用红、绿领示色谱来分色,用以区分不同的松套管及不同的光纤。层绞式光缆芯数可较大,目前层绞式光缆芯数可达216芯或更高。松套层绞式普通光缆 (GYTA - GYTS - GYTA53 - GYTY53 - GYTA33 - GYTA(Y)533) ③骨架式光缆:加强构件位于光缆中心,在加强构件上由塑料组成的骨架槽,光纤或光纤带位于骨架槽中,光纤或光纤带不易受压,光缆具有良好的抗压扁性能。该种结构光缆在国内较少见,所占的比例较小。 ④ 8字型自承式结构,该种结构光缆可以并入中心管式与层绞式光缆中,把它单独列出主要是因为该光缆结构与其它光缆有较大的不同。通常有中心管式与层绞式8字型自承式光缆。 5 煤矿用阻燃光缆(执行标准:Q/M01-2004 企业标准):与普通光缆相比,提高了光缆阻燃性能的要求,并经过特殊的设计使光缆适用于矿井环境下使用,

光纤、光缆的基本知识(非常实用)

光纤、光缆的基本知识 你知道吗我很想对你讲 1.简述光纤的组成。 答:光纤是由两个基本部分组成:由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。 2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些? 答:包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。 3. 产生光纤衰减的原因有什么? 答:光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少,与波长有关。造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。 4.光纤衰减系数是如何定义的? 答:用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减(dB/km)来定义。 5.插入损耗是什么? 答:是指光传输线路中插入光学部件(如插入连接器或耦合器)所引起的衰减。 6.光纤的带宽与什么有关? 答:光纤的带宽指的是:在光纤的传递函数中,光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽近似与其长度成反比,带宽长度的乘积是一常量。 7.光纤的色散有几种?与什么有关? 答:光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽,包括模色散、材料色散及结构色散。取决于光源、光纤两者的特性。 8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述? 答:可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。 9.什么是截止波长? 答:是指光纤中只能传导基模的最短波长。对于单模光纤,其截止波长必须短于传导光的波长。 10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响? 答:光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小,和传输距离的长短,以及系统速率的大小。 11.什么是背向散射法? 答:背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。光纤中的光功率绝大部分为前向传播,但有很少部分朝发光器背向散射。在发光器处利用分光器观察背向散射的时间曲线,从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减,而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。

光纤技术及其军事应用

光纤技术及其军事应用 1概述 由于光纤作为一种传输媒质,与传统的铜电缆相比具有一系列明显的优点,因此,自上世纪70年代以来,光纤技术不仅在电信等民用领域取得了飞速的发展,而且因其抗电磁干扰、保密性好、抗核辐射等能力,以及重量轻、尺寸小等优点,使它也得到了各发达国家政府和军方的重视与青睐。特别是在美国,早在80年代中期,先后计划的光纤军事应用项目就达400项左右,这些项目包括固定设施通信网、战术通信系统、遥控侦察车辆和飞行器、光纤制导导弹、航空电子数据总线和控制链路、舰载光纤数据总线、反潜战网络、水声拖曳阵列、遥控深潜器、传感器和核试验等。这些项目陆续有报道取得了不同的进展。进入90年代以来,光纤技术的军事应用继续受到美、欧等国军方的重视。在美国,三军光纤技术开发活动的计划项目分成五大部分:有源和无源光元件、传感器、辐射效应、点对点系统和网络系统。由三军光纤协调委员会进行组织,每年投资为5千万美元。在面向21世纪的今天,美国国防部已把“光子学、光电子学”和“点对点通信”列为2010年十大国防技术中的两项。其中光纤技术占据着举足轻重的地位。这预示着美国等西方国家对光纤技术军事应用的研究将全面展开并加速进行。而各项先期应用及演示、验证表明。21世纪的军事通信和武器装备离开了光纤技术将无“现代化”或“先进”可言,在未来战争中将处于被动挨打的局面。

2光纤技术的军事应用 2.1光纤技术的陆上军事应用 2.1.1光纤技术的军事通信应用 光纤技术在陆上的军事通信应用主要包括三个方面:1)战略和战术通信的远程系统;2)基地间通信的局域网;3)卫星地球站、雷达等设施间的链路。自从“信息高速公路”概念的出现,美国就在军用信息高速公路的发展中走在了世界各国的前面。1992年6月,美国参谋长联席会议下发了名为“武士C4T”的关于美军21世纪通信和协同作战总体规划的框架文件。“武士C4T”计划的目标是按军用“信息高速公路”的要求,建立一个全球性的实时军用通信网,即称为“信息球”的全球通信网。它将是一个连通士兵、指挥所和各种传感器的指挥网,是一个反应灵敏的C8系统。它的基础网就是国防信息系统网(DISN),由地面及卫星的军用和民用通信系统所构成。目标DISN是一个宽带综合业务数字网(B-ISDN),传输容量将高达几Gb/s。拟分近、中、远三个阶段实施,从1995年起,花10-15年时间加以实现。战场信息系统(BIS-2020)则是支持美国陆军21世纪作战理论的未来陆军信息系统。作为支持“BIS-2020”系统的陆军战术指挥控制系统(ATCCS),主要是一种地理上分散的,高度机动的,通信密度大的系统。它也将分三步予以实施。第三步ATCCS,即最终目标系统也就是“BIS-2020”系统,其研制周期为1995~2000年。而光纤局域网,特别是光纤分布数据接口(FDDI)是其中的关键技术之一。美军的C3系统在海湾战争中对赢得战争的胜利发挥了重

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