探析光纤通信传输技术的应用

探析光纤通信传输技术的应用

吴晶

吴晶

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摘要：光纤通信技术是20世纪70年代兴起的一门高新技术，通过运用先进的技术对传统的电缆通信技术进行了进化变身，使之逐渐成为通信领域的必要组成部分。光纤通信的应用于各种场合，除了公用通信网之外，在军用通信、电力通信、铁路通信、有线电视也得到了广泛的运用，人们还在不断继续地开拓着新领域。我国目前的光纤通信技术的应用与发达国家相比还是存在较大差距，因此，我们应该加快追赶的脚步，加强光纤通信新技术的应用与研究。

关键词：光纤；通信传输技术；应用

前言

现代光纤通信传输技术是以光波来作为信息的有机载体，将光导纤维选择为信息的传输媒介而实现信息的大容量、即时的传输的信息传输技术。现代光纤通信传输技术的基本物质组成是光源、光纤以及光检查器，而最基本的光纤通信传输系统要包括光发射机、直接调制器和间接调制器以及光接收机等主要的组成部分。

1.光纤通信传输技术的特点

1.1大容量

光纤的传输带较宽，因而能承载大量信息。而对于单波长的光纤通信系统，由于其终端设备产生的电子瓶颈效应，无法发挥其频带较宽的优势，通常采取辅助技术来增加光纤通信的传输容量（如波分复用技术）。

1.2保密性好

光纤通信与电通信不同，光波在光纤中传输是不会跑出光纤之外的，即使在转弯处，弯曲半径很小时，露出的光波也十分微弱，如果在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂，光纤中的光就完全不能跑出光纤。这样就能很好的做到信息保密。

1.3抗干扰能力强

光纤通信材料是由石英（主要成分SiO2）这种绝缘体构成，绝缘效果好，不易损坏。在实际的运用中，不易受到自然界及人为产生的电流影响。因而对电磁有着一定的免疫力。因此，它能够与高压线路平行架设，能广泛运用于电力、电信或军事方面等。

1.4损耗低

光纤通信技术最开始起源于国外二十世纪六十年代，研制的光纤损耗高达400分贝/千米，随后，英国标准电信研究所提出，在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米，日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米，康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤，到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0.2分贝/千米，已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。

1.5线径细，重量轻

通信设备体积的大小和重量对许多领域具有十分重要的意义，特别是在军事、航空等方面的应用。光纤的芯径很细，只有单管同轴电缆的1%，光缆直径也很小，8芯光缆横截面直径约为1mm，而标准同轴电缆为47mm。

2.光纤通信传输技术的应用

2.1单纤双向传输技术

近些年来创新研发的新型通讯手段就是单纤双向式传输技术，这里的单纤是相较于传统双纤双向来讲的，收发信号在传统的双纤双向传送模式中，是通过不同的两根光纤进行传送的，彼此之间并不会受到影响，而单纤则是同时在一根光纤中传送收发信号，通过对波段进行调整，防止信号彼此影响。在通讯传送过程中，人们主要是利用对传输光线容量的扩充进而节省光纤资源，理论上分析，光纤的容量应该是无线的，可是由于各个方面的约束，例如设备产生的限制会大大减少容量传送数值，不能获得理想的理论数值。我国目前一些光纤通讯网络全是应用的双线双向传送方式，假如全部使用了单纤双向技术，在这些庞大的通讯网络中应用，能够节省大量的光纤资源。

2.2FTTH技术

FTTH技术也可称为光纤到户的接入技术。由于社会电子信息行业的快速发展，促使高清数字电视机作为了主流业务，而这种业务的重要前提便是FTTH技术的带宽。这一技术的重要特点就是凭借完全透明的光纤接入网络，由于引入的新技术，宽带波长以及制式传输等都产生了极小的限制。同时安装ONU是在用户处，因此对其可以实施方便的维护、供电以及升级更新。所以，换个角度分析FTTH技术的发展发现高清数字电视机发挥了推动作用，并且伴随着逐渐成熟的FTTH技术，网络合并逐步在有线电视、宽带上网上获得了实现。

2.3光交换技术

光纤仅仅是解决了传输问题，我们还要对光信号交换问题进行解决。以前，金属线缆组成了通信网络，主要传输电子信号，交换则是应用了电子交换机。通信网如今除了仅处理用户末端的一小截之外，其余全部是光纤，传输的则是光信号，交换的依然是电信号。而真正科学的方法还是应用光交换。可是目前，由于光设备还是不够成熟，只能使用光电光的方法对光网交换问题进行解决。显然这个方法缺乏合理性，效率低下且不经济。一般传输信息是在光网络中，通常都是高速的速度，这一工作电子开关无法胜任，电子交换仅能在低次群中实行。光交换则可以产生高速信号的交换。所以，也并不是全部都需要使用光交换，尤其是交换低速且小颗粒的信号，应当利用比较成熟的电子交换技术，光交换大容量技术就不需要使用。在目前的数据网中，出现信号都是通过包的形式，实施包交换。包具有比较小的颗粒，能够应用电子交换。可是，在某些特殊的骨干节点，其具体负责的是汇聚业务工作，具有极高的信号速率，应当考虑使用大容量的光交换。

3.光纤通信技术的发展趋势

3.1完成单波长通道向多波长通道的过渡

通过波分复用技术可以极大地提高光纤传输系统的传输容量，实现空分、频分、时分的多址复用。通常单根光纤通过频分、时分的多址复用传送信号，而多根光纤则通过空分复用进行信号传输。在光纤通信系统中，频分复用又被称为密集波分复用，是光纤通信系统中较为常见的光波复用方式。对于传统的已敷设的单模光纤，在各种新的色散调节技术的影响下将会使通信网络的传输容量和传输距离进一步增加。对于新敷光纤通过色散移位光纤技术将会使超高速、超长距离的传输成为可能。针对传统的单模光纤和色散移位光纤的弱点，近年来出现了一种新型的非零色散光纤，该光纤技术可以使零色散点波长沿长波长方向或短波长方向偏移，可减轻光波混合的影响，控制光波信号的传输距离。

3.2光孤子通信

光孤子通信是以光孤子这种特殊ps数量级的超短光脉冲为信息载体，在经过光纤长距离传输的过程中，其波形和速度均保持不变，可以实现零误码信息传递的通信方式。未来光孤子通信技术的发展前景是：采用再生、定时技术或通过减少ASE的方式增大传输距离时，光学滤波会将传输距离增加到100000km以上；通过超长距离的高速通信、超短脉冲的应用技术以及时域和频域的超短脉冲控制技术提高传输速度时，会使光波的传输速率提高到100Gbit/s以上。尽管光孤子通信有许多的技术难题未攻破，但在超长距离、高速、大容量的全光通信中，光孤子通信的发展前景仍然是十分光明的。

3.3全光网络

全光网络是指信号在网络传输过程和交换过程中都是以光的形式存在，只有在进出网络时才进行光电或电光的转换。然而，对于传统的光网络系统，在节点间已形成了全光化，但网络结点处仍在使用电器件，这样严重影响了光纤通信干线的总容量。因此，我们可以通过完善光器件的性能来提高信息传输速度。可见，光器件的集成化能够推动光纤传输技术的快速发展。

4.结语

总而言之，快速发展的社会信息化普遍应用了互联网络，对传输信息的要求更高了。目前社会迫切需要共享、交流以及获取信息，因此网络产生了广泛的应用范围，对网络也有了更高的要求，也是进一步提高了光纤通信传输要求，伴随着飞速发展的网络信息，光纤通信传输会有更加宽广的发展前景。

参考文献：

[1]张树群.光纤通信的传输特性及应用探析[J].科技资讯.2013，（2）：15-16

[2]夏坚.浅析现代光纤通信传输技术的应用[J].信息通信，2012，（45）332-333