淺談光纖通信技術(shù)的應用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

姜婷??

摘要：本文簡述了光纖通信技術(shù)的含義，分析了光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢，對光纖通信技術(shù)的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；應用現(xiàn)狀；發(fā)展

近年來，光纖通信技術(shù)在人們的生活中逐漸受到認同，并且發(fā)揮著極為重要的作用?，F(xiàn)階段，人類已經(jīng)進入到通信時代，光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為十分重要的支柱性產(chǎn)業(yè)，在光纖通信技術(shù)不斷發(fā)展的同時，其應用的范圍以及提供的服務(wù)也逐漸增加。

1 光纖通信技術(shù)的含義

光纖通信是將光作為信息的承受載體，將光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。光纖作為一種新型的傳輸介質(zhì)，其損耗相對于同軸電纜或?qū)Рü軄碚f要低出許多。因此，在實際使用過程中光纖通信的容量要對于微波通信來說要大出幾十倍。

2 光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 損耗低

光纖通信使用的材料主要是石英（二氧化硅）絕緣體材料，一般石英（二氧化硅）光纖傳輸過程中損耗低于20dB/km，與其他類型材料相比，石英材料的損耗極低。研究數(shù)據(jù)表明，假如在將來不斷發(fā)展過程中光纖使用新型的低損耗材料，那么信號損失可能會比石英系統(tǒng)體材料更有優(yōu)勢。此外，由于光纖損耗極低的特點，使得中繼距離的大幅延長，在超遠距離傳輸信號線路中，光纖傳輸技術(shù)能夠大幅減少中繼站的建設(shè)數(shù)量，為降低傳輸系統(tǒng)成本起到積極的作用。

2.2 通信容量更大，頻帶更寬

光纖通信技術(shù)與傳統(tǒng)傳輸技術(shù)相比，前者具備使傳輸帶寬要指數(shù)級增長得能力。如果通信系統(tǒng)使用單波長技術(shù)光纖系統(tǒng)時，雖然通信容量大，但是更寬的頻帶優(yōu)勢卻很難發(fā)揮，為解決這一問題，除了可以通過其它技術(shù)手段來增加傳輸容量外，還可以使用密集波分復用技術(shù)，利用發(fā)射端和接收端的波分復用器等先進電子設(shè)備突破傳輸技術(shù)瓶頸，以實現(xiàn)單波長光纖的傳輸心痛的帶寬容量。現(xiàn)階段單波長光纖傳輸速率一般在2.5Gbps ～ 10Gbps 之間。

2.3 抗干擾能力強

在通信數(shù)據(jù)信號的傳輸過程中，傳統(tǒng)通信技術(shù)極易受到電磁波影響，導致通信信號的泄露，增加了被竊聽的風險，但光纖通信技術(shù)是以光為數(shù)據(jù)載體對電磁干擾不敏感。所以，光纖通信技術(shù)的安全性更高。得益于光纖通信抗電磁干擾能力強的特點，光纖可與高壓線路的平行設(shè)置，為我國電力通信方面的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。另外，由于光纖傳輸?shù)拿獬姶琶}沖效應的作用，光纖傳輸技術(shù)也為我國軍事通信系統(tǒng)的發(fā)展做出不少貢獻。

3 光纖通信技術(shù)的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

3.1 應用現(xiàn)狀

（1）光纖接入技術(shù)。在我國光纖接入技術(shù)主要是指光纖到路邊和光纖入戶的寬帶網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)所涵蓋的主要范圍是從交換機到普通用戶之間的各個線段部分的使用光纖傳輸數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)光纖接入系統(tǒng)的完成。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展人們對網(wǎng)絡(luò)通信帶寬的需求也越來越大，針對這種需求的變化以及通信發(fā)展的趨勢光纖接入技術(shù)變得越來越重要。光纖接入技術(shù)主要分為兩種，既無源光和有源光，無源光接入的特點是一點到多點的XPON 技術(shù)，有源光接入是指點到點形式的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。

（2）波分復用技術(shù)。波分復用技術(shù)是通過單模光纖的信號損失低的優(yōu)勢特點，達到增加帶寬的效果簡稱WDM。光纖通信技術(shù)可以根據(jù)不同的載體光波的頻率和波長，在同一條傳輸通道內(nèi)同時傳輸多個不同波長和頻率的光信號，利用波分復用器在發(fā)射端將所有的光波信號聚集整理后發(fā)出，在接收端還是通過波分復用器再將集聚信號進行拆分和篩選。在整個的光波信號傳輸過程中，不同波長和頻率的光信號都能夠相對獨立的傳輸，實現(xiàn)了同一根光纖同時傳輸多個不同的光信號，實現(xiàn)了光纖復用傳輸。目前波分復用技術(shù)在分別在城域網(wǎng)、長途網(wǎng)等方面得到了廣泛的應用。

（3）光孤子通信。光纖通信技術(shù)中，光孤子通信是重要的組成部分，不是依靠非線方式，是利用信號光學性質(zhì)的通信方法。使用光纖通信技術(shù)傳輸信號時，光孤子在超短光脈沖的原理下能夠有效地傳輸信號。光孤子能夠傳輸大量的信號，在長距離傳輸上也有一定的優(yōu)勢。在超長距離傳輸中，光孤子技術(shù)是比較實用的，是一種極為先進的高速光纖通信技術(shù)，傳輸信號過程中能夠提高傳輸?shù)乃俣?，傳輸工作是在時域超短脈沖作用下實現(xiàn)的，頻域的超短脈沖能夠很好地提高信號傳輸?shù)乃俣取?/p>

3.2發(fā)展趨勢

（1） 由單波長通道向多波長通道的發(fā)展趨勢。光纖通信技術(shù)通過使用波分復用技術(shù)達到了多波長通道的發(fā)展目的。波分復用技術(shù)有效的提升光纖傳輸容量、提高頻信號和空分的作用。對于單模光纖，通過使用色散調(diào)節(jié)技術(shù)實現(xiàn)了傳輸容量和傳輸距離大幅度增加，尤其是剛架設(shè)的光纖可以通過色散移位技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的超高速傳輸和數(shù)據(jù)型號的遠距離傳輸。

（2）全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢。全光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信技術(shù)發(fā)展應用的終極目標。全光網(wǎng)絡(luò)的特點是用光節(jié)點取代電節(jié)點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)娜坦庑盘杺鞑セ?，也就是某條信息從出發(fā)點到接收點全程以光的形式進行傳播，而且路由依據(jù)波長而定。全光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號的傳播具有超高速率、超大容量、超高帶寬等特點，而全光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點具有可靠性、簡單、兼容性、可擴展性、穩(wěn)定性等特點，同時還有增加新節(jié)點不需要安裝新設(shè)備的獨特優(yōu)勢和便利性。雖然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展才剛剛開始，但從整體發(fā)展趨勢來看，全光網(wǎng)絡(luò)具有非常明顯的整體優(yōu)勢，也必將成為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心。

（3）光弧子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。光弧子通信技術(shù)的顯著特點是數(shù)據(jù)信號經(jīng)過長距離傳輸后，波形和傳播速度保持不變，也就是說使用光弧子技術(shù)進行傳播通信，能夠?qū)崿F(xiàn)零誤碼的長距離傳輸。因此，光弧子通信技術(shù)已經(jīng)引起了許多發(fā)達國家的重視和研究。在未來發(fā)展中，通過使用超短脈沖控制技術(shù)、和超長距離高速通信技術(shù)等，將傳輸速率提高到每秒100Gb 以上；通過再生技術(shù)和光學濾波等技術(shù)，將傳輸距離增至10 萬千米級。雖然許多相關(guān)技術(shù)難題亟待解決，但發(fā)展前景依然非常光明。

4 結(jié)語

總之，光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展推動了我國社會不同行業(yè)的信息化發(fā)展。伴隨著光纖通信技術(shù)的成熟與發(fā)展，其已經(jīng)成為了現(xiàn)代化信息傳輸過程中不可或缺的部分。光纖通信在電力通信、智能交通、廣播電視以及互聯(lián)網(wǎng)中的應用將會得到延續(xù)，光纖通信技術(shù)的應用領(lǐng)域也必然會越來越廣泛。

參考文獻：

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