光纖通訊系統的設計實現目錄目錄……………………..V第一章緒論 11.1研究背景 11.2發展歷史及國內外研究現狀 21.3主要研究內容 3第二章光纖及光路傳輸系統設計原理 42.1光纖通信的基本原理 42.2透鏡設計依據 52.4本章小結 6第三章光纖及光路傳輸系統的設計結果 63.1光纖及光路傳輸系統的光學模型 63.2光纖及光路傳輸系統的系統數據 73.3光纖及光路傳輸系統的SPT圖（點列圖） 83.4光纖及光路傳輸系統的FFTMTF圖（調制傳遞函數） 83.5光纖及光路傳輸系統的技術評價 93.5.1該系統的連續性 93.5.2該系統的衰減 93.6光學設計軟件Zemax的介紹 103.7本章小結 10第四章總結與展望 114.1本文的主要內容和結論 114.2光纖通信的未來 114.2.1光纖通信技術的優點 114.2.2光纖通信技術的缺點 124.2.3光纖通信技術的應用 12參考文獻 15第一章緒論1.1研究背景光纖通信外文名字稱為：Opticalfibercommunications。利用光導纖維和光波分別為傳播媒介和信息載體，使用光電轉換將信息從一處傳值另一處的通訊方法，被稱之為“有線”光通信。光纖通信被人類廣泛的應用主要是由于一下的顯著特點：（1）光纖通訊具有特比第的傳輸損耗，但也擁有很寬的傳輸頻率帶寬同時也具有非常大的通訊容積；（2）以二氧化硅為制作原料，成本低廉有利于資源的合理利用；（3）具有很強的抗干擾能力，而且可能不受雷電和太陽活動的滋擾；（4）線徑細、重量輕、可繞性好等。由于科學技術的快速發展，我們已經步入了信息化的時代。伴隨著信息量的增加，一場充滿銷煙的信息爭奪戰打響了。大多數信息是通過無線電波傳播的，例如:傳真、語音、ADSL等等。然而，利用電波傳輸信息存在著一些缺點:一方面，為了彌補電路中電阻的能量損耗，每過一段時間距離，物理鏈路方面，就要增加一個信號恢復裝置。通過調整電路中的信號，如“糾錯”、“放大”等，將失真的“信息信號”恢復到原來的“信息信號”輸出。另一方面，由于光纖中有非常細的內芯，信號的傳導過程只會占用相對較小的空間，光纖通訊系統的頻帶寬度較大，使其具有更大的傳輸容量。目前光纖通信技術已廣泛應用于軍事領域和資源的優化配置之中，光纖通信技術作為一種非常重要的通信技術，是信息時代發展的重要推動力之一。石英光纖目前以廣泛應用于有線電視和通信系統中，在日常生活中，光纖寬帶已經走進了人們的日常生活之中。此外，還存在著氯化物光纖、塑包光纖、色散使移光纖、多模光纖等20種以上的光纖。近年來對這類產品的研發在國外取得飛速發展。鑒于其不斷豐富使用功能，本文就是設計一種實用的光纖及光路傳輸系統。1.2發展歷史及國內外研究現狀在1870年的某日，英國物理學家丁達爾來到英國皇家學會的演講廳，講述光的全反射原理。他向聽眾們展示了一個極其簡易的實驗:在一個裝滿水的桶里鉆上一個洞，然后用一盞燈照亮桶里的水。其結果讓觀眾大吃一驚，人們可以看到發光的水從桶里的小孔流出，水是彎曲的，光也是彎曲的，光線竟然被彎曲的水所吸收了。在很久以前，人類就發現光能沿著酒桶里的酒流傳播，還發現光能沿著彎曲的玻璃棒傳播。這是為什么呢？難道光線不再直進了嗎？后來，該事件受到了丁達爾的關注，在他的精心鉆研后，他發現該現象是水等介質的作用，因為它們的密度比周圍的物質(如空氣)大，也就是光從水中射入空氣，在入射角大于某角度的情況下，被折射的光就會消失，所有的光都被反射回水中。表面上，光似乎在水流中彎曲著傳播。后來，人們發明了一種高透明度的玻璃纖維，它像蜘蛛絲一樣又厚又薄。當光以適當的角度進入玻璃纖維時，光會沿著彎曲的玻璃纖維移動，因為這種光纖可以用來傳輸光，所以被稱為光纖。在1880年的時候，AlexandraGrahamBell發明了光束通話傳輸系統。直到1960年，世界上第一次出現了電射及光纖，同年又取得了里程碑式的科技進展-玻璃纖維的傳輸損耗大于1000dB/km，此外，還有光圈波導、氣體透鏡波導、空心金屬波導管等材料。1966年7月，高琨博士發表了一篇名為《光頻率的介質纖維表面波導》，用理論論證可以使用光纖作為傳輸介質來實現光學通信,并大膽猜測未來會生產出超低消耗光纖通信。到1970年，康寧公司的Morrell、kaplong和keck三位研究人員通過改進型化學相沉積法(MCVD)成功研制出傳輸損耗僅為20dB/km的低損耗石英光纖，進一步促進了光纖領域的發展。與此同時，美國貝爾實驗室也成功研制出全球第一臺室溫下連續波工作的砷化鎵鋁半導體激光器，給光纖通信帶來了優質的傳播光源。1972年，世界光纖研究領域發布了最新的研究成果——傳輸損耗降低到4dB/km。1973年，中國郵電部武漢郵電研究所也進行了研究光纖通信的任務。1974年，美國貝爾研究所發明了CVD法(氣相沉積法)，使光纖的傳輸損耗達到1.1db/km以下。1976年，世界上第一條光纖通信系統測試線路在亞特蘭大貝爾實驗室的地下管道中被開通了，采用144根光纜傳輸信號，傳輸速率為44.736M/BPs，中繼距離為10公里。使用的光纖是多模光纖和光源使用led光源,這傳送紅外線波長為0.85μm.1976年,世界科學研究宣布,光纖的傳輸損耗減少到0.5db/公里之內。在1977年，貝爾研究所和日本電報電話公司開發了一種壽命為100萬小時(大約10年的實踐)的半導體激光器。1977年，世界上第一個光纖通信系統在美國芝加哥投入商業使用，傳輸速率達到45Mb/s。同年，也第一次實現了電話光纖網絡的實際安裝。1978年，福特在法國成功安裝了第一根光纖電纜。1979年，中國科學家趙子森研制出中國自主研制的第一根實用光纖，從此他被人們稱為“中國光纖之父”。同年光纖傳輸損耗降至0.2db/km。1980年，多模光纖通信系統的商用傳輸速率高達140MB/s，并開始了單模光纖通信系統的現場測試。1982年，中國郵電部重點科研項目“82工程”在武漢啟動。1990年,單模光纖通信系統進入商業化階段,傳輸速度已經達到565mb/s,同時開始進行光纖零色散移位以及波分多路復用和相干通信的現場試驗,先后制定了同步數字體系(SDH)的技術標準，同年，傳輸損耗降至0.14db/km，接近石英光纖0.1db/km的理論極限值，區域網絡和用于短距離傳輸的光纖也問世了。在1992年，貝爾實驗室和日本合作伙伴成功地測試了一種光學放大器，它可以準確地傳輸9000公里。SDH產品在1993年開始商業化，傳輸速率低于622Mb/s,1995年2.5gb/s的SDH產品進入商業化階段。1996年，SDH產品進入商用階段，傳輸速率達到10Gb/s,1997年，利用WDM技術進行20GB/s和40Gb/s的SDH產品測試取得重大突破。1999年，中國生產的8×2.5gb/s波分復用系統在青島至大連方向首次開通，沈陽至大連的32×2.5gb/s波分復用光纖通信系統也成功開通。2000年，不僅要實現“屋邊光纖”，還要實現“桌邊光纖”。2005年，上海至杭州開通了有著3.2tbps超大容量的光纖通信系統。同年，中國提出“光纖到戶”。2012年，中國光纖生產能力達到1.2億芯公里，2013年有望達到1.8億芯公里，中國的光纖產業發展迅速。1.3主要研究內容光纖及光路傳輸系統都是基于光的全反射原理。該系統的設計采用ZEMAX軟件進行仿真模擬，該系統包括1個光闌、8個光學面、入瞳直徑為0.0004082483、出瞳直徑為0.0003575443。1運用ZEMAX光學設計軟件設計出的光纖及光路傳輸系統采用1.0641um的參考光線，兩個曲率半徑分別為-54.576和54.576的平凸鏡，基礎環境的溫度為20.00℃，壓力為1.00Kpa以滿足設計要求。2對光纖及光路傳輸系統的三位布局圖、系統參數、工作原理、調制傳遞函數（FFT）及點列圖（SPT）進行說明分析，并對光纖及光路傳輸應用、性質及檢測方法進行系統闡述。4總結了該設計的研究工作，提出了光纖及光路傳輸系統的創新點和不足之處以及未來展望。第二章光纖及光路傳輸系統設計原理2.1光纖通信的基本原理光纖通信技術是基于光的全反射原理。光纖是光傳播的媒介，光纖的組成部分分別是兩根單芯玻璃纖維、靠近芯部的包層、涂覆層和套塑保護層。纖芯和包層是由光學性質不同的兩種介質組合而成的，內部介質對光的折射率比周圍介質的折射率要高一些。因此，當光從高折射率的一側射入低折射率的一側時，只要入射角大于臨界值，就會發生全反射，能量就不會被損失。在這個時候，外層覆蓋層就像一個不透明的物質，阻止了光從表面溢出。光信號通過LED或ILD沿光纖傳輸，另一端采用pin或APD光電二極管作為檢測器接收光信號。為了保證信號的順利傳輸，在光傳輸端之前需要增加光放大器，以提高光纖的光功率，接收端光電探測器后，放大微信號，提高接收能力。本設計采用1.0641um的光作為該系統的傳播光線。眾所周知，光的傳播速度較快，但在不同環境中由于受到介質影響，其傳播速度會呈現出較大差異，這同時會導致光在不同物質中進行折射時，相交物質的接觸面上會呈現出折射和反射現象，且光折射的角度也會因光入射角度而發生改變，一旦達到相應界限點時，光折射現象就會逐漸弱化并消失，在此種環境下實際上是入射光全部轉化為反射光，在按照預設路徑進行折返時，就形成了光的全反射現象。現階段，光纖技術的應用，合理的提升了信息傳輸效率，與光的折射現象類似的是光纖通訊基本原理。隨著光傳播能效的不斷滲透，數字信號的處理能力也隨之有所提高，雖然在應用階段其能效作用顯著，但將光纖作為傳輸介質卻需要投入大量資金。這是因為光纖鋪設施工階段，應確保其平整度達到最佳標準，只有這樣其傳輸能效才不會受到不良影。現代社會建筑規模普遍較大，在其中進行光纖鋪設往往會耗費較多人力、物力，這就在一定程度上增加了施工成本，因此，為推動光纖通訊技術的不斷發展，應以解決成本難題為切入點。實際上，光纖通訊技術是以光學纖維為信號傳輸媒介，具有信息傳輸優勢的現代通訊技術。以信號發出的終端為主體，將信號轉化成可傳輸的電信號，再加之處置及管控，從信源上發出的信號就能借助媒介傳遞到接收信號的終端，而后通過光電二極管將其轉化為電信號，實現信號形態之間的轉換。后期也需要對電信號進行轉換，在這一過程中需要確保轉換后的信息與原始端發出的信息保持一致，一旦存在偏差，信號傳輸質量就會相對下降。光纖技術在應用階段，已經產出一定經驗，這就為技術的革新發展提供了基礎保障。目前，第二代光纖技術的性能等也更加完善，這不僅使其通訊距離有所增加，通訊容量也大幅度提升，在遠距離的長途也能基本實現干線通訊。現階段，全光化與光集成化技術正處于探究階段，首先前者能夠在中繼器中省去中間環節，直接發揮放大作用，這就簡化了中間流程。而后者則是以減小體積為主要優勢，從根本上減少資金投入量，進一步降低能源消耗，光纖的可靠性也將有所增強。2.2透鏡設計依據對透鏡進行設計時，通過光路可逆性按照反向光路進行計算，這樣可使物面位于無限遠處，透鏡對于無限遠的光纖進行匯聚，原系統的出瞳位置變為下一個透鏡的入瞳位置。對透鏡進行優化校正時，我們可以遵循幾個依據：某些鏡片曲率半徑對像差貢獻量較大，可以通過對此面的曲率半徑進行手動調節，以確定該曲面對整個光學系統的影響。沒有像差的透鏡只是理想化，是不可能設計出來的，最后的像差會有一個合理范圍。對于同一個光學系統軸上的點與軸外的點的像差不能出現明顯的差別，應該盡量讓全視場中的像質分布的勻稱一些，即使有一些西永并不需要考慮到全視場，但是也要滿足系統的視場所要達到的要求。為了使該設計系統的傳輸更加優秀，我們也可以忽略全視場處的像差。利用透鏡位于系統中的位置像差性質。例如，為了改變目鏡的球差和慧差，我們可以通過改變靠近光纜位置的透鏡來達成任務。要改變透鏡的香像散、畸變和垂軸色差，可以通過改變原理光闌位置附近的透鏡達到要求。另外，可以通過場鏡來改變場曲。2.4本章小結第二章對光纖通信的基本原理做了詳盡的介紹-光的全反射原理。對現在光纖通信的工作原理也做了介紹。對光纖及光路傳輸系統的設計進行了理論的推導，對該設計的透鏡選擇進行了闡述，并交代了該設計是基于ZEMAX光學設計軟件。第三章光纖及光路傳輸系統的設計結果3.1光纖及光路傳輸系統的光學模型圖3.1為光纖及光路傳輸系統的三位布局圖，此圖可以直觀的展現給讀者該設計系統的光路，該設計系統的透鏡排布以及該設計系統的大致外觀。圖3.1光纖及光路傳輸系統的三位布局圖表3.1是光纖及光路傳輸系統的透鏡數據，該設計總共有8個面，圓錐系數權威0，并且有兩個曲面，其曲率半徑分別為54.576與-54.576。有兩個面的厚度為69.714，兩個面的厚度為6.000，一個面的厚度為40.000。表3.1透鏡數據表面：類型 標注 曲率半徑 厚度（mm） 半直徑 圓錐系數OBJ 標準面 無限 - 0 0STO 標準面 無限 0.000 2.041E-004 02 非序列組件 無限 - 0.300 03 標準面 無限 69.714 15.000 04* GRADIUM 無限 6.000 15.000 05* 標準面 GPX-30-70-2 -54.576 40.000 15.000 06* GRADIUM GPX-30-70-2 54.576 6.000 15.000 07* 標準面 無限 69.724 15.000 0IMA 標準面 無限 - 0.365 03.2光纖及光路傳輸系統的系統數據表3.2為該系統的數據，該系統總共有1個光闌，8個面，總長為191.4381，有效焦距為50.45548，光闌半徑為0.0002041241，入瞳直徑為0.0004082483，出瞳直徑為0.0003575443，出瞳位置為-6.115251，像方空間為0.204742，物方空間為0.2。表3.2系統數據面 光闌 系統孔徑 有效焦距 后焦距 總長 近軸處理F/#8 1 物方空間NA=0.2 50.45548 19.45401 191.4381 2.390365像方空間F/# 物方空間F/# 光闌半徑 入瞳直徑 入瞳位置 出瞳直徑 出瞳位置0.204742 0.2 0.0002041241 0.0004082483 0 0.0003575443 -6.1152513.3光纖及光路傳輸系統的SPT圖（點列圖）點列圖(SPT)反應的是任意物點發射出充滿入瞳的光錐，在像面上產生的交點彌散情況；經常把主光線和像面的交點作為原點，開展量化計算SPT圖的彌散情況，ZEMAX在此之上，并且陳列了用虛擬的“質心”、“平均”作為原點的量化點列圖。該系統的點列圖的彌散斑已經足夠小，完全可以達到對于設計的要求。圖3.3SPT點列圖3.4光纖及光路傳輸系統的FFTMTF圖（調制傳遞函數）FFTMTF基于快速的傅立葉變換，首先計算出PSF(點擴散函數)，再由PSF計算出MTF;MFT的計算速度最快，僅僅需對像面（或物面）空間坐標進行×的網格采樣。MTF還說明了不同空間頻率下的影像的對比度，是一種應用傅立葉變換理論來描繪成像光學系統的方法。FFTMTF中物體輪廓傳遞情形在低頻部分得以反映；光學物體層次傳遞情況在中頻部分得以展現；物體細節傳遞情況在高頻部分得以反應。雖然該系統的取樣太低，但是通過分析來看，該設計的調制傳遞函數圖已經達到了該設計的基本要求，所以說，也是合格的。圖3.4FFTMTF調制傳遞函數3.5光纖及光路傳輸系統的技術評價3.5.1該系統的連續性在開展連續性檢測時，經常把赤色激光、發光二極管或者其他可見光射入光纖,在光纖的尾端檢查光的傳出。如果在光纖中有折斷或其他的間斷點，在光纖輸出端口的光功率就會衰減甚至沒有光的輸出。光線通過光纖的傳輸后，光纖的傳導性能也可以被光功率的率減大小反應出來。如果光纖的率減太大會導致系統不能正常運轉。可以用光功率計和光源作為光纖傳輸特性檢測的普通性設備。3.5.2該系統的衰減因為光線本身的固有吸收和散射，導致光纖出現衰減。衰減系數需要在很多光波長上檢測，因此最好是把單色儀當作檢測光源，在多模光纖中，也可以用LED作為測試源，單模光纖一般是用激光器作為的測試源。全程鏈路衰耗值=光纖衰耗值+耦合器光纖連接頭損耗。單模光纖的衰減因數為：衰減量<1.5dB，(1300nm)。多模光纖的衰減因數為：衰減量<2.5dB，(850nm)。3.6光學設計軟件Zemax的介紹Zemax是美國RadiantZemax公司的一款光學設計軟件，在光學組件的設計與照明系統的照度分析中應用廣泛，ZEMAX目前已逐漸成為光電領域熟知的光學設計仿真的首選軟件。該軟件擁有的兩大特征，對于實現序列與非序列的分析受到了廣大使用者的好評。在全世界內，ZEMAX已經被許多的使用在設計顯示系統，照明系統，成像系統，光纖系統以及漫射光的制造設計使用方面。[2]ZEMAX不僅僅是透鏡設計仿真軟件，也是全功能的光學設計分析軟件，它擁有淺顯易懂、功能甚多、操作靈活、設計快速、容易使用等優點，和其它軟件相異的是ZEMAX的CAD轉別的文件程序支持雙向轉換，如IGES、STEP、SAT等格式都可以實現轉入和輸出。而且ZEMAX可仿真Sequential和Non-Sequential的成像系統和非成像系統。Zemax軟件通過精簡光學工程師、機械工程師以及制造工程師之間的工作流與交流過程，幫助公司更快產出高品質的設計。Zemax軟件包括光學設計軟件OpticStudio，用于幫助CAD用戶封裝光學系統的OpticsBuilder，以及專為制造工程師打造的OpticsViewer。[1]3.7本章小結第三章為本文的主要內容，介紹了光纖及光路傳輸系統。給讀者展現了光纖及光路傳輸系統的三位布局圖，使讀者能夠一目了然了解到該設計，說明了該系統的透鏡數據和主要系統數據，分析了光纖及光路傳輸系統系統的SPT圖和FFTMPT圖，并且全部都符合設計要求。此外，還對光纖及光路傳輸系統的技術評價做了簡要說明，提供了現在比較常用的兩種評價方法：1.光纖系統的連續性檢測。2.光纖系統的衰減系數。第四章總結與展望4.1本文的主要內容和結論本文利用ZEMAX設計了一種光纖及光路傳輸系統。為了滿足信息損耗小、傳輸功率大的要求，是該設計系統滿足要求，本文的主要內容如下：1.采用通過中國知網等查找相關的專業文獻，并且充分利用這些網站了結詳細信息，以及我校和其他圖書館的電子圖書資源，在查閱和搜索期刊、圖書和網站的基礎上確定本人的論文有關的研究現狀和研究成果；同時完成外文翻譯。2.學習ZEMAX軟件的基本操作，確定該系統的光參數和各透鏡參數，并利用該軟件對光纖及光路傳輸系統進行仿真模擬。3.簡要分析了光纖傳輸系統在歷史上無可替代的作用、光纖通信的世界發展歷史以及光纖通信在中國的發展狀況，并且對該設計的研究背景做了簡要說明。4.對光纖通信的基本原理做了簡要概括，并對該設計進行了必要的理論推導，對于該系統的透鏡選擇進行了理論的論述。5.展示并說明了該系統的三位布局圖，說明了該系統的透鏡數據和主要的系統數據。把該系統的SPT(點列圖)和FFTMTF(調制傳遞函數)進行了說明，且都符合設計要求。提供了兩種常見的光纖系統評價方法。并對該設計設計軟件ZEMAX軟件進行了說明。6.設計出了符合要求的光纖及光路傳輸系統。4.2光纖通信的未來4.2.1光纖通信技術的優點從理論上講，1000億個話路同時傳輸可以由一根僅有頭發絲粗細的光纖完成。盡管如此高的傳輸容量當前還遠遠沒有達到，但是已經成功的實現了用一根光纖同時傳輸24萬個話路的試驗，光纖和明線、同軸電纜、微波等相比，高出幾十乃至上千倍以上的傳輸容量。僅僅一顆光纖就可以擁有如此巨大傳輸容量，而幾十根甚至上千根光纖被包在一根光纜之中，波分復用技術如果也能夠應用到光纖通訊之中，可以一根光纖當作幾根、幾十根光纖使用，那么通信容量之大令人驚嘆。另外，具有極低的衰耗系數的光纖如果配以適當的光發送與光接受設備，可使其終極傳輸距離達到好幾百公里以上。這是傳統電纜根本不能相提并論的，在長途一、二級干線通信中具有極大的優勢。光纖通訊還具有良好的保密功能，因為光線在光纖中傳導時只在纖芯位置傳輸，以至于不會有光的“泄露”。具有較強適應能力的光纖在傳輸信息過程中基本不受電磁干擾的影響，而且還具有較強的耐腐蝕能力與可撓性。因為光纖具有較小的體積和較輕的重量，在施工維護的時候就變的很方便，在敷設光闌的時候，既可以直接埋到地下或者管道，也可以架在高空或鋪在水底，敷設方式靈活多變。石英，即二氧化硅(沙子)是光纖的重要原材料，它來源豐富，在大自然界中似乎是隨處可見，而且資源極其豐富，價格也不是很高。4.2.2光纖通信技術的缺點但是光纖通信也有其一定的劣勢。光纖必須合適的增加涂敷，用來保護其脆弱的“身體”。此外，為了保證光纖能夠承擔適當的敷設張力，在光纖的內部結構上也需要傾注更多的關心。另外，切斷和連接光纖也需要高精度的切斷接續技術，這是在切斷電纜連接是所不需要的。光纖的分錄耦合也具有一定的難度。在較長傳輸間距的光纖通訊系統之中，都是需要有中繼站來為其進行中繼，但是光纖并不能為輸送中繼器提供所需要的電能。而且，光纖彎曲半徑也不宜太小。光纖接入網技術最大的優勢是能夠同時滿足多個用戶的應用要求，從而保證服務的最大化。除此之外，光纖接入網技術還具有較強的抗干擾能力，可以在最低的成本范圍之內抵抗電磁帶來的影響。用光纖代替銅線能夠有效地降低成本，提高傳輸的效率以及質量。最后，光纖接入網技術還具有較強的自我管理以及自我控制的能力，從而滿足寬帶業務數據網的各種要求。4.2.3光纖通信技術的應用光纖通信廣泛應用于公共生活領域，主要用于城市電話干線，光纖通信的優點可以很好的在這些領域中發展，并且在逐漸的代替光纜，得到更多領域的使用。在那些過去主要依靠多電纜、微波和衛星通信的長途干線通信中，目前慢慢的都被光纖通信所代替，在全球的比特傳輸方式中有非常大的優勢。光纖通訊在各國公共電信網絡和全球通信網絡中(如國家一級干線、省級二級干線、縣級以下支線)也發揮著很大作用；同時，高質量的彩色電視傳輸上也大量的采用光纖通信技術。光纖通信在工業生產中的應用也越來越廣，在采礦企業中的應用，采礦工業對通訊設備和訊號的傳輸方式有著自己的更加嚴格的特殊要求，必須要考慮設備是否安全和通訊是否可靠這兩個重要的因素。光纖通訊恰好能夠滿足這兩點要求，光纖通信的原材料二氧化硅本性穩定，不產生火花，不受工業的干擾，抗電磁干擾能力強，比普通的銅質電纜和無線電通訊系統可靠性更高，質量更好，也更加的方便靈活。不僅有力的保障了煤礦企業的安全生產，而且也給職工的生活帶來了很大的便利。在軍事領域中光纖通信也起著其他通信產品無法比擬的作用，它可以更加準確、更加有針對性的把信號傳輸到特定的距離。光纖通信在各種復雜的戰場環境，也可以出色的完成信息的傳輸工作，具有很強的戰爭優勢。可以輕而易舉地應用在折疊設備上，對于戰場指揮的施工也有很大的幫助，避免了在鋪設傳統電纜時的長度限制，也可以有效地避免在連接電纜時所遇到的麻煩。在海軍中，它可以協助潛艇清除水雷，航空母艦的機動性和戰斗力也因為光纖通信所具有的強大的抗干擾能力而打打提升。在陸軍中的光纖制導中，由于光纖技術的應用，有效提高了導彈的命中率，增加了導彈的安全性，也最大程度的增加了導彈的安全性；并且也可以提高軍用雷達的精確性等。由于光纖通信技術的加持，軍隊的軍事戰斗能力得到了顯著的加強，促使了軍事領域的發展。IP技術已有20多年的發展史。在前20年間，IP除在美國局域網中起作用外，一直沒有引起外界重視。而今，IP技術似乎一夜間被世人接受，并以難以置信的迅猛速度發展。其原因何在呢？從表面上看，人們都認為IP技術的迅猛發展與Web有必要聯系，是20世紀90年代初出現的Web，從根本上轉變了IP技術默默無聞的狀態，其理由是IP網絡的不可管理性、不面向連接性及對數據竭力傳輸特點，跟Web的自由鏈接特性、不面向業務流和非同步數據傳輸特點完全兼容。IP技術的發展除與Web有直接關系外，跟光纖通訊的發展也密不可分。光纖通訊的出現與發展，對IP網絡的直接影響是人們對IP業務的需求日漸激增，使業務提供商在搭建IP網絡時，都考慮到如何把IP技術與具有極大潛力的光纖通訊技術完美融合起來。這也是業界當今討論的IPoverATM、IPoverSDH、IPoverWDM誰強誰弱的原因。其實，無論哪種技術都有優缺點，我們在設計IP網時，只要根據各種情況綜合考慮，就一定能找到一個最佳設計方案。IPove