摘 要:光纖通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人們大容量高速度的通信的愿望,目前光纖通信技術(shù)被運(yùn)用到許多領(lǐng)域,比如:電力、軍事計(jì)算機(jī)、廣播電視等領(lǐng)域,并取得了可喜的成就,它的特點(diǎn)是傳輸速度快、耗能低、抗電磁干擾能力強(qiáng)等,所以,光纖通信技術(shù)被各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)一步推廣,同時(shí)對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)的研究也非常重視。本文主要介紹了光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)分析,希望可以進(jìn)一步提高光纖通信技術(shù)能力。
關(guān)鍵詞:分析;光纖通信技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
隨著科技的迅猛發(fā)展,信息技術(shù)的不斷普及,人們對(duì)信息及數(shù)據(jù)等高速率、高質(zhì)量的傳遞要求越來(lái)越高。我國(guó)的通信部門也在這一方面加大了研究的力度。目前,利用光作為信息的載體,通過(guò)光纖來(lái)傳播的光纖通信技術(shù)是業(yè)內(nèi)人士最為認(rèn)可的。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快、耗能低、抗電磁干擾能力強(qiáng)等,在我國(guó)諸多領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛的推廣與應(yīng)用,為我們的日常生活帶來(lái)了很多便利。為了進(jìn)一步提升光纖通信技術(shù)能力,要重視對(duì)其現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)的研究,以促進(jìn)我國(guó)通信事業(yè)的大發(fā)展。
1 光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
1.1 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(guò)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(lái)不斷發(fā)展過(guò)程中光纖使用新型的低損耗材料,那么信號(hào)損失可能會(huì)比石英系統(tǒng)體材料更有優(yōu)勢(shì)。
此外,由于光纖損耗極低的特點(diǎn),使得中繼距離的大幅延長(zhǎng),在超遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)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。
1.2 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(jí)增長(zhǎng)得能力。如果通信系統(tǒng)使用單波長(zhǎng)技術(shù)光纖系統(tǒng)時(shí),雖然通信容量大,但是更寬的頻帶優(yōu)勢(shì)卻很難發(fā)揮,為解決這一問(wèn)題,除了可以通過(guò)其它技術(shù)手段來(lái)增加傳輸容量外,還可以使用密集波分復(fù)用技術(shù),利用發(fā)射端和接收端的波分復(fù)用器等先進(jìn)電子設(shè)備突破傳輸技術(shù)瓶頸,以實(shí)現(xiàn)單波長(zhǎng)光纖的傳輸心痛的帶寬容量?,F(xiàn)階段單波長(zhǎng)光纖傳輸速率一般在25Gbps~10Gbps之間。
1.3 抗干擾能力強(qiáng)
在通信數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸過(guò)程中,傳統(tǒng)通信技術(shù)極易受到電磁波影響,導(dǎo)致通信信號(hào)的泄露,增加了被竊聽(tīng)的風(fēng)險(xiǎn),但光纖通信技術(shù)是以光為數(shù)據(jù)載體對(duì)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(qiáng)的特點(diǎn),光纖可與高壓線路的平行設(shè)置,為我國(guó)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(yīng)的作用,光纖傳輸技術(shù)也為我國(guó)軍事通信系統(tǒng)的發(fā)展做出不少貢獻(xiàn)。光纖傳輸技術(shù)還具備無(wú)串音能力,在光纜外皮的內(nèi)部密集的光纖數(shù)量的情況下也很難發(fā)生串音問(wèn)題,所以在光纜外部想要竊取內(nèi)部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)就更難了,這也從另一方面提高了通信信號(hào)的安全性。
2 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 光纖接入技術(shù)
在我國(guó)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(jī)到普通用戶之間的各個(gè)線段部分的使用光纖傳輸數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)光纖接入系統(tǒng)的完成。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信帶寬的需求也越來(lái)越大,針對(duì)這種需求的變化以及通信發(fā)展的趨勢(shì)光纖接入技術(shù)變得越來(lái)越重要。光纖接入技術(shù)主要分為兩種,既無(wú)源光和有源光,無(wú)源光接入的特點(diǎn)是一點(diǎn)到多點(diǎn)的XPON技術(shù),有源光接入是指點(diǎn)到點(diǎn)形式的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。
2.2 波分復(fù)用技術(shù)
波分復(fù)用技術(shù)是通過(guò)單模光纖的信號(hào)損失低的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),達(dá)到增加帶寬的效果 簡(jiǎn)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(zhǎng),在同一條傳輸通道內(nèi)同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)和頻率的光信號(hào),利用波分復(fù)用器在發(fā)射端將所有的光波信號(hào)聚集整理后發(fā)出,在接收端還是通過(guò)波分復(fù)用器再將集聚信號(hào)進(jìn)行拆分和篩選。在整個(gè)的光波信號(hào)傳輸過(guò)程中,不同波長(zhǎng)和頻率的光信號(hào)都能夠相對(duì)獨(dú)立的傳輸,實(shí)現(xiàn)了同一根光纖同時(shí)傳輸多個(gè)不同的光信號(hào),實(shí)現(xiàn)了光纖復(fù)用傳輸。目前波分復(fù)用技術(shù)在分別在城域網(wǎng)、長(zhǎng)途網(wǎng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
3 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析
3.1 由單波長(zhǎng)通道向多波長(zhǎng)通道的發(fā)展趨勢(shì)
光纖通信技術(shù)通過(guò)使用波分復(fù)用技術(shù)達(dá)到了多波長(zhǎng)通道的發(fā)展目的。波分復(fù)用技術(shù)有效的提升光纖傳輸容量、提高頻信號(hào)和空分的作用。對(duì)于單模光纖,通過(guò)使用色散調(diào)節(jié)技術(shù)實(shí)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(guò)色散移位技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的超高速傳輸和數(shù)據(jù)型號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸。
3.2 全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
全光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的終極目標(biāo)。全光網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是用光節(jié)點(diǎn)取代電節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)娜坦庑盘?hào)傳播化,也就是某條信息從出發(fā)點(diǎn)到接收點(diǎn)全程以光的形式進(jìn)行傳播,而且路由依據(jù)波長(zhǎng)而定。全光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳播具有超高速率、超大容量、超高帶寬等特點(diǎn),而全光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有可靠性、簡(jiǎn)單、兼容性、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等特點(diǎn),同時(shí)還有增加新節(jié)點(diǎn)不需要安裝新設(shè)備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和便利性。雖然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展才剛剛開(kāi)始,但從整體發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,全光網(wǎng)絡(luò)具有非常明顯的整體優(yōu)勢(shì),也必將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心。
3.3 光弧子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
光弧子通信技術(shù)的顯著特點(diǎn)是數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后,波形和傳播速度保持不變,也就是說(shuō)使用光弧子技術(shù)進(jìn)行傳播通信,能夠?qū)崿F(xiàn)零誤碼的長(zhǎng)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(dá)國(guó)家的重視和研究。在未來(lái)發(fā)展中,通過(guò)使用超短脈沖控制技術(shù)、和超長(zhǎng)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(guò)再生技術(shù)和光學(xué)濾波等技術(shù),將傳輸距離增至10萬(wàn)千米級(jí)。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(yǔ)
綜上所述,目前光纖通信技術(shù)被運(yùn)用到許多領(lǐng)域,并且其應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大,所以,在分析研究我國(guó)現(xiàn)階段光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,還要重視其發(fā)展趨勢(shì)的研究,對(duì)未來(lái)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域作出詳細(xì)規(guī)劃,以保障光纖通信行業(yè)的不斷發(fā)展,更好地為大眾的日常生活而服務(wù)。
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作者簡(jiǎn)介:呂曉梅(1986-),女,安徽阜陽(yáng)人,漢族,助教,研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。