光纖通信技術(shù)及其應(yīng)用

姜晉霄

[摘要]近年來光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用到計(jì)算機(jī)、廣播電視、電力及軍事行業(yè)等領(lǐng)域中。本文介紹了光纖通信技術(shù)的原理，分析了光纖通信的特點(diǎn)，并對(duì)其在多領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]光纖通信技術(shù) 原理 特點(diǎn) 應(yīng)用

一、引言

光纖通信技術(shù)是人類向信息化時(shí)代邁進(jìn)不可替代的重要基石。光纖之父英籍華人高錕于1966年提出了利用光導(dǎo)纖維可以通信的理論。1970年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室據(jù)此成功地試制出用于通信的光纖。1973年我國開始研究光纖通信，1978年我國自行研制出通信光纜。近年來光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用到計(jì)算機(jī)行業(yè)、廣播電視行業(yè)、電力行業(yè)、軍事行業(yè)等領(lǐng)域中。

二、光纖通信的原理

光纖通信的原理是以光為信息的載體，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。光纖通信是以光導(dǎo)為傳輸媒介的有線光通信，其構(gòu)成主要包括纖芯、包層、涂層，其原理就是利用纖芯內(nèi)的全反射衍射，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的反射信號(hào)發(fā)射接收，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)以光媒介為載體的傳輸，也就是光信號(hào)的傳輸。當(dāng)前光纖通信技術(shù)主要包括光纖接入技術(shù)、光纖傳感技術(shù)及波分復(fù)用技術(shù)。光纖接入技術(shù)能夠滿足數(shù)據(jù)處理和多媒體圖像對(duì)傳輸帶寬的需求，提供多種窄帶業(yè)務(wù)。光纖傳感技術(shù)通過傳感器完成信息傳輸。波分復(fù)用技術(shù)在不同的信道通過光波進(jìn)行信息傳輸。

三、光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

1.抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖的原材料是由石英制成的一種絕緣體材料，絕緣性好、不易被腐蝕。光波導(dǎo)既不受人為釋放的電磁干擾，也不受電離層的變化和自然界的雷電干擾及太陽黑子活動(dòng)的干擾，還可用其與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜，這對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域的通信系統(tǒng)特別有利。

2.頻帶寬、通信容量大。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到10Gbps。光纖的通信容量可以達(dá)到微波通信容量的幾十倍甚至更高，且光纖的帶寬卻要比電纜或者銅線大許多。單波長光纖的通信傳輸系統(tǒng)中發(fā)揮不出帶寬的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量，光纖通信技術(shù)具有頻帶寬、通信容量大的特點(diǎn)。

3.保密性好。傳統(tǒng)的電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的泄漏會(huì)造成各傳輸通道的串?dāng)_，容易被竊聽，保密性差。而光纖傳輸過程中不會(huì)出現(xiàn)串?dāng)_情況，也不會(huì)由于光信號(hào)的泄露而丟失信息，更不會(huì)被竊聽，保密性好。

4.損耗低、成本小。作為當(dāng)前主流的信息傳遞媒介，光纖通信技術(shù)有著損耗低及施工成本低的高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。光纖的構(gòu)成主要為石英，與其他傳輸介質(zhì)相比，石英有著損耗低的優(yōu)勢(shì)，如果以后再發(fā)展成極低的非石英損耗傳輸介質(zhì)，還可以再降低損耗。

四、光纖通信技術(shù)在多領(lǐng)域中的應(yīng)用

1.光纖通信技術(shù)在廣播電視網(wǎng)中的應(yīng)用。光纖通信技術(shù)憑借本身優(yōu)勢(shì)，已逐漸成為當(dāng)前廣播電視網(wǎng)中的主流信息媒介傳輸方式。在廣播電視領(lǐng)域現(xiàn)階段，光纖通信技術(shù)已形成了以光纖網(wǎng)絡(luò)單元模塊為基礎(chǔ)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)新型建設(shè)，在電視臺(tái)節(jié)目數(shù)字化不斷進(jìn)展的今天，這樣的網(wǎng)絡(luò)新型建設(shè)有助于向電視臺(tái)提供更高質(zhì)量的電視信號(hào)傳輸質(zhì)量，為高質(zhì)量的電視音頻制作提供技術(shù)支持。

2.光纖通信技術(shù)在電信通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。伴隨著移動(dòng)信息的擴(kuò)展，電信信息傳遞業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，各大專業(yè)電信信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商積極應(yīng)用光纖通信容量大的特點(diǎn)，以北京市為中心、朝向四面八方做出了通信光纖網(wǎng)的全國覆蓋，本世紀(jì)初我國的“八縱八橫”光纖通信網(wǎng)已基本建成，在光纖通信技術(shù)的支持下，以光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器、光纖連接器以及鎮(zhèn)合器的無源器件組成的光纖通信系統(tǒng)通過將電信通信行業(yè)中的客戶信號(hào)以光為載體在光纖通信系統(tǒng)中的光發(fā)射器中發(fā)射，再傳送到最終端的光接收器，轉(zhuǎn)化為信號(hào)，這一過程極大程度的縮短了相應(yīng)的聲音信號(hào)的傳播時(shí)間。

3.光纖通信在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著科技水平的提高和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭將改變傳統(tǒng)的戰(zhàn)爭模式，信息技術(shù)是信息戰(zhàn)略過程中的重要組成部分。在軍事方面應(yīng)用光纖通信技術(shù)，能夠改變傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式，通過對(duì)資源進(jìn)行有效整合形成信息化戰(zhàn)場(chǎng)。當(dāng)前很多國家已認(rèn)識(shí)到在軍事領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信技術(shù)的重要性，使該技術(shù)在軍事戰(zhàn)爭中發(fā)揮有效的信息傳輸作用，提高作戰(zhàn)過程中的信息化程度。

4.光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。光纖通信技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)使得電力系統(tǒng)的工作更安全、高效的作業(yè)，為保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)方面提供了安全保障。目前我國電力系統(tǒng)已在許多地區(qū)的電力專業(yè)通信網(wǎng)順利完成了光纖入網(wǎng)的任務(wù)。光纖通信技術(shù)在電力通信中的運(yùn)用優(yōu)化了電力通信系統(tǒng)，有效地提高了信息傳輸質(zhì)量與傳輸速率，大大促進(jìn)了電力通信系統(tǒng)的發(fā)展，推動(dòng)了電力通信系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。