Page 243 - 水利工程施工质量控制及安全管理

第七章 水利工程金属结构类检测

范围、指挥调度能力，抗水毁能力和时效性等方面不能完全满足水利通信的需要，

举证了发展水利通信的必要性。
四、水利工程网络通信中的技术应用

（一）光纤通信技术
1. 光前通信技术概述
光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。光纤通
信与电通信方式的差异主要有两点：一是用光频作为载频传输信号，二是用光导
纤维构成的光缆作为传输线路，因此在光纤通信中起主导作用的是产生光波的光

源（主要是激光器）和传输光波的光导纤维。
光纤通信的光源主要采用半导体激光器，它产生的激光发光面积很小，输出
稳定而且方向性极好，激光可以运载巨大的信息量。光纤是一种介质波导，具有
把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构，典型的光纤由直径约为 0.1mm

的细玻璃丝构成。
光纤通信的基础理论源自英籍华人高锟在 1966 年发表的论文《光频介质纤
维表面波导》，他提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号可实现长距离大容量
通信。1970 年损耗为 20dB/km 的光纤研制成功，引起整个通信界的震动，世界

发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1980 年第一代商用的光纤通信系统
诞生，以波长0.8μm的砷化镓激光作为光源，传输速率达45Mbi/s，采用多模光纤，
每 10km 需要一个中继器增强信号。第二代光纤通信系统采用 1.3μm 的磷砷化

镓锢（InGaAsP）激光器和单模光纤，在 1987 年速率达到 1.7Gbit/s，每 50km 需
要一个中继器增强信号。第三代光纤通信系统采用波长 1.5μm 的激光做光源，
速率达到 2.5Gbi/s，中继器间隔可达 100km。近年来随着掺铒光纤放大器（EDFA）
和波分复用（WDM）技术的突破，光纤通信系统的容量和传输距离更得到了极
大的提高。在现代通信系统中，光纤通信得到了飞速的发展，其应用范围之广是

通信史上罕见的，可以说光纤通信技术是世界新技术革命的重要标志，是未来信
息社会中各种信息网的主要传输工具。
光纤通信具有以下几个独特的优点：

第一，传输的频带宽，信息容量大。由于光波的频率很高，具有很宽的传输
带宽，比微波频率高 10³~10* 倍，因此理论上光纤通信的容量与微波通信的容量
相比大约可增加 10'-10 倍。在实际应用中由于受到光电器件特性的限制，传输带

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