光纖通信的特點及展望

喻琪

[摘要]在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡生活已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡囊徊糠?。就網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)而言，光纖相對于傳統(tǒng)同軸電纜而言有其無可比擬的優(yōu)勢。比如，光纖通信具有單位時間內(nèi)傳輸信息量大，傳輸信號穩(wěn)定、布線靈活小巧，不易被干擾等特點得到了網(wǎng)絡技術(shù)領域的廣泛青睞，也成為了各個網(wǎng)絡終端和用戶的首選材質(zhì)。在互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)時代高速發(fā)展的今天，光纖通信技術(shù)也成為了無可替代的技術(shù)標準。甚至在不久的將來，光纖通信技術(shù)將會成為光網(wǎng)時代的核心基礎。因此，本文在詳細論述了光纖通信特點的基礎上，對將來光纖通信的發(fā)展趨勢進行了預測，旨在為我國日漸龐大的網(wǎng)絡用戶群體提升網(wǎng)絡體驗，網(wǎng)絡運營商提升服務質(zhì)量，更新服務核心技術(shù)規(guī)程提供一定的現(xiàn)實意義。

[關(guān)鍵詞]光纖通信 光網(wǎng) 發(fā)展前景

一、光纖通信技術(shù)的定義及特點綜述

（一）光纖通信技術(shù)

與傳統(tǒng)的同軸電纜通信有著本質(zhì)的不同，光纖通信的信息載體并不是數(shù)字信號，傳輸過程也并非通常意義的調(diào)制和解調(diào)過程。因為前者很大程度上受制于傳輸距離，而且傳輸信息載體的容量十分有限。一旦信息容量過載，很容易造成網(wǎng)絡傳輸擁堵或是網(wǎng)絡體系癱瘓。而與此相對，光纖通信擺脫了同軸電纜傳輸?shù)氖`，采用光作為基本的信息傳輸介質(zhì)。不僅在傳輸速率上有本質(zhì)的提升，并且依照光的媒介特性，信息容量也有了飛躍性的擴大。與前者不同，光纖通信的傳輸距離因較強的傳導抗干擾性而大幅提升，信號的穩(wěn)定性也得到增強。因此，相比于傳統(tǒng)的同軸電纜傳輸，光纖通信技術(shù)極大地改善了網(wǎng)絡運營環(huán)境，使得傳輸信息的種類、方式變得多樣化。由此一來，網(wǎng)絡資源的分配和呈現(xiàn)方式也隨著光纖的引入和普及經(jīng)歷了一場革命。一時間，移動通信技術(shù)，云服務和大數(shù)據(jù)等新興概念也隨之產(chǎn)生。這一切都得益于光纖通信在網(wǎng)絡時代實現(xiàn)的質(zhì)的突破。光纖是由內(nèi)芯和包層組成，內(nèi)芯通常為幾十微米或幾微米，外向?qū)臃Q為包層，包層主要起保護光纖作用。事實上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，所以不需要擔心接地回路。另外，根據(jù)光的傳導特性，光纖通訊的信息保密性也得到加強，故此網(wǎng)絡信息傳導的安全性較傳統(tǒng)的同軸電纜介質(zhì)傳輸也有了質(zhì)的飛躍。

（二）光纖通信技術(shù)的主要特點

（1）帶寬及頻帶有了質(zhì)的提升。相對于傳統(tǒng)的同軸電纜來說，光纖通信技術(shù)刷新了傳統(tǒng)帶寬容量和頻率的極限。其在信息傳導過程中，采用的是密集波分復用技術(shù)，使得傳導過程中的信息密度、容量和信號穩(wěn)定程度提升。這種技術(shù)革新也改變了以往單波氏光纖通信系統(tǒng)由于終端性能不足所帶來的瓶頸現(xiàn)象，并且由于光傳導單位信息量的飛躍性提升，導致信息傳輸種類也突破了以往的限制，網(wǎng)絡延遲也得到了很大的改善。

（2）光導信息傳輸過程中的損耗更低。相比于銅線來說，石英光纖對光信息傳導的損耗最低。由此，信息傳導的連續(xù)性得到增強，傳輸距離也因此得到極大的提升，并且由此產(chǎn)生的傳輸成本也得到了有效控制。

（3）由于傳統(tǒng)的銅線作為網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)時不具備很強的抗干擾能力，而且架設之后由于風吹日曬以及空氣中的粉塵顆粒及酸性物質(zhì)，銅線質(zhì)材很容易受到侵蝕，生銹甚至腐爛。這樣，信號的傳輸將受到極大影響，甚至會有極大的信號缺失。因此帶來的維護和維修成本也是高昂的。相對而言，后者的傳導介質(zhì)具有很強的腐蝕性和絕緣性。因此，無論是信息的抗干擾性還是對外界的抗腐蝕性都比前者好。因此相比于同軸電纜而言，光纖通信的維護成本也得到了有效的控制。因此，光纖的普及速度也快于前期的同軸電纜，廣泛運用于各個領域。其中，影響最大的便是教育和軍事領域。

二、全光網(wǎng)一光纖通訊的未來趨勢

隨著光纖網(wǎng)絡的普及和網(wǎng)絡構(gòu)架的改變，全光網(wǎng)的架設也是非常有必要的。因此，作為未來發(fā)展的必然趨勢，全光網(wǎng)憑借著其無可比擬的數(shù)據(jù)吞吐量和網(wǎng)絡業(yè)務的迅猛增長，毋庸置疑將成為網(wǎng)絡通信領域的中流砥柱。光技術(shù)也將成為網(wǎng)絡信息高速公路的奠基石。究其原因，全光網(wǎng)的光纖傳導具有同軸電纜和數(shù)字信號無可比擬的如下優(yōu)勢：

（1）單位信息容量較傳統(tǒng)傳導機制有飛躍性的提升。由于波分復用系統(tǒng)的發(fā)展壯大，光傳輸?shù)乃俾屎秃陀行Ь嚯x隨著WPM系統(tǒng)的推廣也在經(jīng)歷著質(zhì)的提升。另外在傳輸速率提升的同時，OT-DM技術(shù)也使得光纖通訊中可傳導信息量增大，信息種類多樣化。因此云服務正是在這種情況下對網(wǎng)絡世界造成沖擊，成功融入了人們的生活。

（2）全光網(wǎng)絡。光纖通信的終極形態(tài)便是全光網(wǎng)絡。雖然就目前而言光纖通信已成為人們?nèi)粘＞W(wǎng)絡生活和信息發(fā)布、分享、傳播和處理的重要途徑，但連接光纖的網(wǎng)絡節(jié)點仍然采用的電節(jié)點，某些網(wǎng)絡中轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)承載器件仍然無法突破瓶頸技術(shù)，導致光纖通信的效率未能完全發(fā)揮出來。因此，為進一步優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，提升用戶入網(wǎng)的數(shù)據(jù)交互體驗，網(wǎng)絡全光化勢在必行。而且，首先必須解決的難題是光節(jié)點化，以及承載設備的技術(shù)規(guī)格必須符合全光網(wǎng)的網(wǎng)絡荷載和技術(shù)要求。因此，未來網(wǎng)絡構(gòu)架的核心問題便在于將網(wǎng)絡節(jié)點的電器件置換成光節(jié)點器件。但就目前而言，這一工程需要的技術(shù)指標和成本投入仍舊是一個嚴峻的問題。

三、小結(jié)

本文通過闡述光纖通信的定義，簡要比較了傳統(tǒng)同軸電纜與光纜傳輸?shù)牟町?，并指出了光纜在通信傳輸領域具有傳統(tǒng)介質(zhì)無法比擬的優(yōu)勢。最后，本文指出了光纖鋪設和技術(shù)成熟對全光網(wǎng)的成型具有重要意義，但全光網(wǎng)的鋪設也存在著如光節(jié)點的置換等嚴峻的問題，這些問題將成為日后全光網(wǎng)發(fā)展的核心問題。endprint