傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

李勇

【摘要】光纖通信作為現(xiàn)代通信的主要支柱，在現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)中起著非常重要的作用。本文通過介紹光纖通信技術(shù)，然后具體研究光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)，最后基于其技術(shù)的特點(diǎn)及原理探討其在發(fā)展的過程中在各方面的應(yīng)用，以作參考。

【關(guān)鍵詞】光纖通信；工程技術(shù)；技術(shù)特點(diǎn)；應(yīng)用；

【中圖分類號(hào)】TN929.11 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0139-01

1 光纖通信技術(shù)

所謂光纖就是光導(dǎo)纖維，而光纖通信實(shí)質(zhì)上就是利用光作為載體，利用光纖來進(jìn)行信息的傳輸，不同于傳統(tǒng)的通信方式。其工作原理是：將所需要發(fā)送的信息在信號(hào)發(fā)送端轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，將其調(diào)制到激光器所發(fā)出的激光束上，并按照電信號(hào)的頻率來調(diào)整激光束的強(qiáng)度，在將利用光纖將電信號(hào)發(fā)送出去；光信號(hào)在接收端被接收后首先通過檢測(cè)器將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后根據(jù)調(diào)解來恢復(fù)原來發(fā)送的信息。綜合來說光纖通信在技術(shù)功能上來說主要分為五個(gè)部分，即發(fā)射信號(hào)、和波信號(hào)、傳輸放大信號(hào)、分離信號(hào)以及接受信號(hào)。對(duì)于光纖通信系統(tǒng)而言，其通信的容量要大大的高于微波通信，因?yàn)槠漭d波的光波的頻率高于一般電波的頻率，而作為傳播介質(zhì)的光纖的損耗則在很大程度上低于同軸電纜或是導(dǎo)波管。而且因?yàn)楣饫w是利用玻璃材料所制作的，所以說它本質(zhì)上是電氣絕緣體，使用時(shí)不用擔(dān)心接地回路，其串燒的幾率非常小。同時(shí)在信息安全方面，其也具有很強(qiáng)的保護(hù)作用，因?yàn)楣獠ㄔ诠饫w中傳輸，光信號(hào)泄露也不會(huì)造成信息被竊聽。由于光纖的芯非常細(xì)，因此這些芯組成的電纜的直徑也必會(huì)很大，利用光纜進(jìn)行信息傳輸，所占用的空間也相應(yīng)減少，從而能在一定程度上解決地下通信管道擁擠的問題。因此，光纖通信技術(shù)在這些方面的優(yōu)點(diǎn)能很好的解決傳統(tǒng)通信方式所造成的問題，是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，而且隨著其不斷的完善與進(jìn)步，將越來越多的應(yīng)用到我們的生活中，為我們帶來更大的便利。

很久以前，很多研究者就嘗試用光信號(hào)傳送話音。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的條件無法研究出能夠使得光源的避免干擾的問題，所以光波在大氣中的傳播很慢，而且被氣候影響的因素也很大，所以長(zhǎng)時(shí)間的情況下無法得到穩(wěn)定的通信方法，而且其質(zhì)量及其不穩(wěn)定，所以這就限制了當(dāng)時(shí)的研究緊張。光通信是最近幾十年才發(fā)展起來的一種新型通信方式，而它的傳輸媒介是光波。在通信行業(yè)無線電波通信的歷史比較悠久，而光波和無線電波都屬于電磁波，但相較于無線電波，光波有更多適應(yīng)作為通信媒介的特性。與無線電波相比，光波具有更高的頻率和更短的波長(zhǎng)，因此它的傳輸頻帶比無線電波要寬，而且通信容量大于無線電波，抗干擾能力也比無線電波要好。在模擬通信時(shí)代，可觀測(cè)量一般都有確定的量值，人們?cè)谘芯啃碌臏y(cè)試方法時(shí)都需要去研究測(cè)量量值的準(zhǔn)確度問題。隨著數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信的發(fā)展，現(xiàn)代通信領(lǐng)域的測(cè)量主要是通信軟件的測(cè)試。這包括通信協(xié)議的一致性測(cè)試。所謂一致性測(cè)試就是檢驗(yàn)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)與相應(yīng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的符合程度，它只關(guān)心協(xié)議呈現(xiàn)的外部功能。

2 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 頻帶寬、通信容量大

光纖的傳輸帶寬相較于銅線或是電纜而言要大得多，同時(shí)光纖通信系統(tǒng)的于光源具有調(diào)制特性、調(diào)制方式以及光纖的色散等特性。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)而言，因?yàn)槠浣K端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)致使其不能最大程度的發(fā)揮其光纖帶寬的作用。而對(duì)于增加傳輸?shù)娜萘縼碚f，目前最常采用的是利用各種復(fù)雜的技術(shù)例如密集波分復(fù)用技術(shù)來增加光纖的傳輸容量。

2.2 抗電磁干擾能力強(qiáng)

一般來說，制造光纖的原材料是石英制成的絕緣體材料，因此具有很好的絕緣效果，其傳光、不導(dǎo)電、不易腐蝕以及不受電磁場(chǎng)的干擾。其中最重要的特性就是光波導(dǎo)不受電磁的干擾，其中包括自然界中雷電、電離層變化和太陽黑子運(yùn)用造成的干擾，也包括人為造成的電磁的干擾，這樣就可以保證其與高壓輸電線平行架設(shè)也不會(huì)受到影響，正常進(jìn)行信息的傳輸，還能利用其與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成相關(guān)的復(fù)合電纜。這些對(duì)于受到強(qiáng)電造成干擾的通信領(lǐng)域非常有用，因?yàn)槟軌蛎庖唠姶琶}沖效應(yīng)，還能將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。

2.3 無串音干擾，保密性好

電波在傳輸?shù)倪^程中有時(shí)會(huì)因?yàn)殡姶挪ǖ男孤抖斐筛鱾€(gè)信息傳輸通道的串?dāng)_，從而造成信息被竊聽的后果，其保密性相對(duì)來說比較差。而光波在光纖中的傳輸，由于光信號(hào)能夠完善的被限制在光波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)中，而且環(huán)繞在光纖外圍的不透明包皮也能很好吸收泄露的射線，就算是在光纖的轉(zhuǎn)彎處，也很少會(huì)露出光波。而且光纜內(nèi)部的光纖數(shù)量很多也不會(huì)影響信息通道的信息傳輸或是一些串音干擾，同時(shí)在光纜的外面是無法竊聽到光纖中傳輸額信息的，保密性十分良好。

3 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

3.1 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

光纖通信的應(yīng)用是十分廣泛的，其中最主要的應(yīng)用是市話中繼站，這是由于光纖通信的很多優(yōu)勢(shì)都能在這領(lǐng)域體現(xiàn)，大大由于一般電纜而由此得到應(yīng)用。而長(zhǎng)途干線通信原先主要依靠電纜、微波、衛(wèi)星來進(jìn)行通信，現(xiàn)如今也被光纖通信逐步取代并由此衍生出的比特傳輸法在全球都頗占優(yōu)勢(shì)。比特傳輸法主要適用于全球通信網(wǎng)、各國(guó)公共電信網(wǎng)等等。而今，光纖通信技術(shù)還被廣泛的應(yīng)用于高質(zhì)量彩色電視的傳輸和工業(yè)生產(chǎn)基地的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視與調(diào)整，還被應(yīng)用于交通控制與監(jiān)視指揮、城鎮(zhèn)有限電視網(wǎng)等等領(lǐng)域，有些優(yōu)勢(shì)也使其被應(yīng)用在共用天線系統(tǒng)、光纖局域網(wǎng)領(lǐng)域，還被利用在飛機(jī)、飛船、艦艇、礦井、電力部門、軍事等等行業(yè)中。因?yàn)楣饫w傳輸系統(tǒng)的組成特性，光纖通信技術(shù)還被利用在光纖模擬通信系統(tǒng)中以及光纖數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。對(duì)于前者而言，電信號(hào)的處理基本與光纖通信系統(tǒng)相類似，后者對(duì)于點(diǎn)喜好的處理時(shí)將基帶信號(hào)進(jìn)行放大、取樣、量化之后再由相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)解，數(shù)據(jù)光纖通信與數(shù)字通信系統(tǒng)的不同之處在于它在信號(hào)處理時(shí)不需要變換碼型。

3.2 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

光纖通信技術(shù)隨著近年來的不斷發(fā)展與創(chuàng)新研究，已取得了不俗的成就，基于未來的發(fā)展導(dǎo)向，其實(shí)是朝著四個(gè)方向進(jìn)行：其一是不斷增加信道容量，正如我們所知，光通信系統(tǒng)的容量從過去現(xiàn)在已發(fā)生了很大的變化，而很多專家學(xué)者還在致力于這方面的研究，以期更大容量的通信技術(shù)；其二是光纖傳輸距離，從宏觀上來說，光纖的傳輸距離隨著長(zhǎng)度而成正比，因此很多研究人員和相關(guān)工作者也在對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的研究，在光纖放大器投入使用之后，光纖的傳輸距離正在不斷的進(jìn)行著突破；其三是向城域網(wǎng)發(fā)展，光纖通信目前正由骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)逐步發(fā)展，光傳輸也越來越靠近業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，作為任務(wù)節(jié)點(diǎn)，能夠接近客戶還能保證信息傳輸?shù)陌踩€能為客戶帶來潛在的便利服務(wù)；四是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求以及下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致通信業(yè)面臨著重新洗牌，這也催生了新技術(shù)的出現(xiàn)，光通信也朝著智能化方向發(fā)展，很多研究人員目前也將高速光纖傳輸技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)IP發(fā)展中作為研究的熱點(diǎn)，致力于這一領(lǐng)域的開發(fā)。

總而言之，目前光纖在光通信的應(yīng)用中也存在著一些問題，例如色散等。但是，問題都是能找到解決方法，現(xiàn)今而言光通信技術(shù)還是在不斷進(jìn)步與發(fā)展的，光通信網(wǎng)絡(luò)的容量在某些方面而言已是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以前，但是仍有很多其他應(yīng)用能力沒有得到開發(fā)。而且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在其中占據(jù)重要地位的信息需求也將快速增長(zhǎng)，早晚超過現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)能力，并不斷促進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。而且隨著科技的發(fā)展，光纖通信技術(shù)的發(fā)展勢(shì)將越來越快，應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步開發(fā)。由此，光纖通信技術(shù)在未來應(yīng)用需求的大力推動(dòng)下，必將獲得全新的突破與發(fā)展，未來前景十分可觀。

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