李明 寶雞文理學(xué)院電子電氣工程系 721000

通信網(wǎng)絡(luò)中光纖的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展

李明 寶雞文理學(xué)院電子電氣工程系 721000

信息時代的不斷發(fā)展，數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)也得到了相應(yīng)的進(jìn)步。光纖的應(yīng)用是通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的一項主要的工程。為了能夠更好地支持?jǐn)?shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的新業(yè)務(wù)拓展，要求進(jìn)一步地開發(fā)應(yīng)用光纖。在目前的發(fā)展當(dāng)中，新型的光纖技術(shù)帶來了應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，技術(shù)的改進(jìn)提高了光纖的穩(wěn)定性。在未來的發(fā)展當(dāng)中，適應(yīng)材料的革新，能夠向更為高效和環(huán)保的材料進(jìn)行技術(shù)的突破。

通信網(wǎng)絡(luò)；光纖應(yīng)用；發(fā)展

一、通信網(wǎng)絡(luò)中光纖的主要作用

信息時代的不斷發(fā)展，數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)也得到了相應(yīng)的進(jìn)步。特別的3G時代的到來，通信事業(yè)的發(fā)展在更大的范圍內(nèi)影響著人們的生活。光纖的應(yīng)用是通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的一項主要的工程。為了能夠更好地支持?jǐn)?shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的新業(yè)務(wù)拓展，要求進(jìn)一步地開發(fā)應(yīng)用光纖。在通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，光纖的作用在于提供數(shù)字傳輸?shù)耐ǖ?，保證速率和通信質(zhì)量。[1]在很多的通信公司當(dāng)中，對于光纖技術(shù)的研究向來是受到重視的。通過不斷改進(jìn)的技術(shù)，對特殊的通信進(jìn)行設(shè)計制造，以達(dá)到不斷提高服務(wù)的質(zhì)量。

通信網(wǎng)絡(luò)改變了人們的生活，這一切離不開通信光纖的作用。以光纖在通信信號上的空分復(fù)用為例。這是由研究人員發(fā)明創(chuàng)造的，從信號的復(fù)用上出發(fā)來提高光纖的通信容量的速度。這是不同于傳統(tǒng)的容量的擴(kuò)大要求設(shè)備的相應(yīng)變革，而是在不改變設(shè)備的條件之下，進(jìn)能夠增加光纖當(dāng)中對數(shù)的通信容量。[2]在不斷的技術(shù)發(fā)明和改進(jìn)當(dāng)中，通信網(wǎng)絡(luò)中的光纖不是簡單的一個布局在運行，而是經(jīng)過了不斷和其他光纖的復(fù)用混合，變得更加的便捷合理。這不僅體現(xiàn)了光纖在技術(shù)適應(yīng)了現(xiàn)代技術(shù)的革新，也體現(xiàn)了適應(yīng)現(xiàn)代市場競爭的要求，不斷地降低光纖成本，提高穩(wěn)定性的發(fā)展變化。

二、通信網(wǎng)絡(luò)中光纖應(yīng)用現(xiàn)狀

我國的通信網(wǎng)絡(luò)在短短的幾十年內(nèi)發(fā)生了翻天覆地的變化，為各行各業(yè)的發(fā)展也提供了強(qiáng)大動力，其中這一切光纖技術(shù)的不斷創(chuàng)新。回顧這些年光纖技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的應(yīng)用，主要在三個方面上，進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)的革新，獲得了長遠(yuǎn)的發(fā)展。

首先，高水平的技術(shù)人員不斷推動了光纖技術(shù)的革新和應(yīng)用。在光纖技術(shù)的不斷發(fā)展當(dāng)中，離不開的是研究人員的技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)造。由于在各個行業(yè)上，通信網(wǎng)絡(luò)都要很大的運用，國家能夠特別重視對通信網(wǎng)絡(luò)的研究和應(yīng)用。在不斷的財力支持和人才培養(yǎng)上，促進(jìn)了光纖技術(shù)在現(xiàn)代社會當(dāng)中廣泛地應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。在應(yīng)用G656光纖之下，研究人員主要的出于將色散的斜率降為0，選擇G656在于它的工作波長范圍內(nèi)能夠依照在適合的有效面積上，散應(yīng)大于所要求的非零值。色散成本的斜率降為0，能夠減少對于色散補償帶來的成本支出，更為難得的是研究人員運用G656光纖確保了通信網(wǎng)絡(luò)的信息傳播在間隔100GHz40 Gbit/s系統(tǒng)的條件下，能夠達(dá)到400 km傳輸范圍之廣。[3]這是研究人員在不斷的技術(shù)改造中進(jìn)行的對石英玻璃光纖潛在的通信作用的挖掘。正是這些高水平的技術(shù)人員不斷推動了光纖技術(shù)的革新和應(yīng)用。

其次是新型光纖的出現(xiàn)帶來了應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。在適應(yīng)通信企業(yè)的行業(yè)競爭上，為了能夠在更大的范圍內(nèi)提高通信質(zhì)量，就需要有能夠適應(yīng)于更大范圍的光纖技術(shù)支持。而高強(qiáng)度耐彎單模光纖正是在通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中承擔(dān)了這個重要的功能。實現(xiàn)了從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)、用戶接入網(wǎng)發(fā)展的變革。由于這種光纖具有高強(qiáng)度耐彎特性，所以能夠改變以往的光纖不能夠按照拐點施工的限制，在高度密集的建筑群當(dāng)中，同樣進(jìn)行彎曲的線路進(jìn)行設(shè)置，節(jié)省了材料，降低了布線的成本。還由于這是一種單模光纖，所以，能夠不斷地增大傳輸數(shù)據(jù)的速度，適應(yīng)了迅速發(fā)展的FTTH網(wǎng)絡(luò)的變化。還有一種不可忽視的光纖也同樣具有更加強(qiáng)大的功能作用，它就是無水峰光纖。無水峰光纖的出現(xiàn)既改變了傳統(tǒng)的光纖技術(shù)的波長傳導(dǎo)，也補充了單模光纖發(fā)展。具體上來看，包括：無水峰光纖最大的特點是在目前的光纖應(yīng)用當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)最大的容量傳輸?shù)摹4]它是技術(shù)上一項特別受到重視的創(chuàng)新，在全部可用波長范圍內(nèi)比常規(guī)光纖增加了約一半，也適應(yīng)了傳播過程當(dāng)中大大增加了的波長。為了充分地運用這種新的波長范圍的擴(kuò)展，進(jìn)行更加穩(wěn)定的傳輸技術(shù)改進(jìn)，相應(yīng)地運用了稀疏波分復(fù)用(CWDM)方案，降低了對光纖當(dāng)中的元件要求，也在成本上獲得了大范圍的下降。更加難得是光纖的色散能力在1350～1450nm波長窗口當(dāng)中僅僅是1550nm波長區(qū)的一半，這在很多的范圍內(nèi)都能夠確保數(shù)據(jù)的高比特率長距離傳輸。正是在新型的光纖應(yīng)用之下，通信網(wǎng)絡(luò)的范圍不斷地得到擴(kuò)大。

最后，對光分插復(fù)用器使用的重視，提高了通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。光分插復(fù)用器的使用，是伴隨著波分復(fù)用光在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用而引起注意的。光分插復(fù)用器在使用上受到重視主要是因為它能夠為實現(xiàn)從WDM光束中重新分出一個信道，能夠進(jìn)行有選擇性的相同波長的信息插入系統(tǒng)的選擇。[5]在通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，改變了單一的傳輸設(shè)備的作用，而是可以結(jié)合下路信號和上路信號的選擇，還可以在進(jìn)行波長信道的傳輸上能夠不影響其他信道的信息傳統(tǒng)，實現(xiàn)在同一時間進(jìn)行多渠道的信息傳輸。在保證通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性上夜能夠處理關(guān)于不同的樣式的信號和速率的信號，降低了通信的成本，確保了網(wǎng)絡(luò)的運行效率的提高。這越來越體現(xiàn)出的是通信網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展變化需求，插復(fù)用器的使用是不可缺少的設(shè)備，最大限度地發(fā)揮了光纖的重要傳輸功能。

三、通信網(wǎng)絡(luò)中光纖的未來發(fā)展

在目前的科技不斷發(fā)展之下，新的研究不斷促進(jìn)了光線技術(shù)的應(yīng)用能力的發(fā)展。在不斷擴(kuò)大了的通信行業(yè)當(dāng)中，光纖技術(shù)的應(yīng)用范圍不但得到了擴(kuò)大，而且在材料、制造工藝上都有了更進(jìn)一步的發(fā)展。光纖發(fā)揮作用不是單靠光線材料的發(fā)展完成的，還包括器件、系統(tǒng)，通過三者彼此之間的不斷相互促進(jìn)，能夠?qū)⒉煌N類的光纖通信系統(tǒng)通過作用在不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層次上，進(jìn)而能夠為通信系統(tǒng)在更大的范圍上得到發(fā)展提供強(qiáng)大的支持。

在未來的通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，隨著材料的使用范圍的擴(kuò)大，更多更為環(huán)保和高效的材料將會應(yīng)用于光纖的設(shè)計上。包括光子晶體光纖，這是一種目前在研究當(dāng)中的比較受到重視的，它是主要由石英玻璃管和石英玻璃毛細(xì)管加熱拉制成的。在整個制造過程當(dāng)中，主要是改變PCF的溫度，以調(diào)整整個PCF的結(jié)構(gòu)和性能。它能夠達(dá)到的是一種調(diào)整纖芯直徑來減少光纖在安置當(dāng)中的偏離和彎曲損耗。[6]另外一種主要是芯徑比較大、制造工藝簡單、連接使用方便的塑料光纖，在目前的發(fā)展當(dāng)中就因其特有的優(yōu)點受到了很多通信企業(yè)的關(guān)注。這是一種在高技術(shù)之下的，使用了全氟化的聚合物為基本組成的氟化塑料光纖，它采用梯度折射率分布結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行選擇判斷比較少的色散，充分保證了通信傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

未來光纖技術(shù)的發(fā)展對通信網(wǎng)絡(luò)起到了很大的作用，各種新材料的應(yīng)用能夠變革傳統(tǒng)的光纖材料，突破技術(shù)的局限，帶來新的發(fā)展。

[1]趙淑珍.對通信光纖和電纜光纜技術(shù)的探討[J].中國高新技術(shù)新產(chǎn)品.2010.(24)

[2]楊恩澤.提高光纖通信 系統(tǒng)傳輸容量的措施[J].現(xiàn)代電子信息科技.2008.03

[3] 張家斌.通信網(wǎng)絡(luò)中光纖的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代通信.2010.11

[4]潘遠(yuǎn)翠.淺談光線通信市場的發(fā)展[J].達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2006.(12)

[5]朱曉川.淺談光纖通信網(wǎng)絡(luò)中采用的復(fù)用技術(shù)[J].科技信息.2010.(05)

[6]劉玉榮.光纖線路保護(hù)系統(tǒng)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用.[J]信息通信.2010.(06)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.061