1、光纤在社会发展中的应用上课班级：1 班年级：11 级专业：通信工程学号：1104040213姓名：陈逸凡电话：18216430811生活无处无化学。化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。通信工程是一门工程学科，主要是在掌握通信基本理论的基础上，运用各种工程方法对通信中的一些实际问题进行处理。其专业方向主要是掌握电话网、广播电视网、互联网等各种通信系统的原理，研究提高信息传送速度的技术，根据实际需要设计新的通信系统，开发可迅速准确地传送各种信息的通信工具等。自然，通信作为当今世界两大尖端科技领域之一，汇集各学科高端成就并加以灵活应用，成就了今日的蓬勃发展。其中，化学及其材料的创新
2、与应用为该领域带来突破性变革。光纤的合成及特性通信专业领域一个重要的课题即为通信材料的研究与应用。如今，光纤通信依然是通信发展的前沿地带。其发展不可或缺地与材料化学紧密地联系在一起。光纤，即光导纤维，常用材料为纯净的二氧化硅制成一种直径只有 1100微米左右由内芯和外套两层组成的透明的玻璃纤维丝。内芯的折射率大于外套的折射率，光由一端进入，在内芯和外套的界面上经多次全反射，从另一端射出。除了二氧化硅，光纤种类还有聚甲基丙烯酸甲酯光导纤维等。由于制造方法的不同，全反射型光导纤维又分为多模光纤和单模光纤。塑料光纤制备的工艺流程：单体精制聚合纺丝包层和拉伸光缆加工。在众多的透明塑料中，只有那些拉抻时
3、不产生双折射和偏光的品种才适合制造光纤。用于生产芯子的塑料主要有聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、重氢化聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等。用于生产包层的塑料主要有多氟烷基侧链的聚甲基丙烯酸酯类、偏氟乙烯一四氟乙烯共聚物、有机硅树脂、尼龙以及液晶等。各种不同类型的光纤成型方法又各有差异。全反射型光导纤维目前有棒管法、沉积法和复合纺丝法 3 种加工方法：棒管法 棒管法是将芯料高聚物制成棒状，外面套上包层材料管，然后再一起加热到高弹态进行拉伸制成光纤；沉积法 沉积法是将包层材料溶解或熔化为液态，然后使芯子从中穿过。从而使其附着在芯材上形成包层；复合纺丝法 复合纺丝法则分别把芯子和包层两种成纤高聚物溶融，用复合
4、喷丝板纺丝成型。自聚焦型光纤是将具有不同折射率和聚合反应速度的单体注入一垂直的聚合管中，在旋转的情况下，通过光或热激发使之发生共聚，聚合物从管壁向轴中心逐渐析出，随着单体转化为聚合物的转化率上升，共聚物的折射率不断变化，最终得到折射率由里至外逐渐下降呈抛物线分布的产物。功能材料光导纤维的基本功能是对光束的束缚及传播，即把一定波长的光能束缚在光纤几到几百微米的径向范围内而沿光纤长度方向作低损耗传播。具体来说，光纤具有以下所列的突出特点：光纤通信容量大、传输距离远；一根光纤的潜在带宽可达 20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前 400Gbit/s
5、系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光波长为 1.55m 附近，石英光纤损耗可低于 0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。光纤信号干扰小、保密性能好。光纤传导抗电磁干扰、传输质量佳，电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；。材料来源丰富，环境保护好，有利于节约有色金属铜。无辐射，难于窃听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。光缆适应性强，寿命长。光纤通信在生活中的用处及如何推动物质文明建设光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取
6、代电缆，得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法；用于全球通信网、各国的公共电信网（如中国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线） ；它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线（CATV）系统，用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。光纤传输系统主要由：光发送机、光接收机、光缆传输线路、光中继器和各种无源光器件构成。要实现通信，基带信号还必须经过电端机对信号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。它适合于光
7、纤模拟通信系统中，而且也适用于光纤数字通信系统和数据通信系统。在光纤模拟通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理，而电信号反处理则是发端处理的逆过程，即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化，即脉冲编码调制（PCM）和线路码型编码处理等，而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信，电信号处理主要包括对信号进行放大，和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。目前，在光纤通信领域应用方面有几个发展热点。首先是超高速传输系统和向超大容量波分复用系统的演进，现在虽然取得了一定的突破，但还是处于试验研究阶段。然后是光传送联网技术，即建立既
8、可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性，又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号的光联网。建设一个最大透明的、高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络，不仅可以为未来的国家信息基础设施(NJJ)奠定一个坚实的物理基础，而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义。接下来是开发新一代的光纤，如用于长途通信的新型大容量长距离光纤、用于城域网通信的新型低水峰光纤、用于局域网的新型多模光纤、前途未卜的空芯光纤等。还有就是解决全网瓶颈的手段光接入网技术。由于光接入网能减少维护管理费用和故障率，配合本地网络结构的调整，减少节点，扩大覆盖
9、，并充分利用光纤化所带来的一系列好处，所以大力发展这一技术有利于建设透明光网络，迎接多媒体时代。综上所述，光导纤维通信技术早已应用于我们的日常生活中，潜移默化地改变着我们的生活，改善着我们的生存环境，改造着我们对新科技的无穷尽的想象与期盼。它影响着人们的生活质量，心理需求，间接影响着人们的精神需要。这也是诸多前沿科技应用的魅力。光纤通信的发展化学尤其是化学材料的创新与发展不可分割的，没有材料的更新，没有材料工艺的更新，光纤通信的大道不会坦途一片。当然，如此迅猛的发展速度也是无从谈起，因此，其发展与应用以化学材料为重要基础，不可或缺。光纤通信，一个充满机遇与挑战的领域，正充满朝气的向前发展。一群有学识的工程师与化学家一道，为改造世界，造福人类写下属于自己的篇章。参考文献：南京政治学院学报1994 年第 01 期光纤通信现状与展望物理1997 年第 06 期光导纤维中的物理效应及其功能特性的发展辽宁日报2011 年 07 月 01 日极速光纤通信怎样改变未来生活2012 年 12 月 15 日
