我國(guó)光纖通信技術(shù)發(fā)展及前景

摘 要：自科教興國(guó)戰(zhàn)略提出以來，光纖通信技術(shù)在我國(guó)迅速崛起。近年來，在通信領(lǐng)域中，我國(guó)政府和私人在資金及技術(shù)上也進(jìn)行大量投資，光纖通信技術(shù)在容量、速度和距離等方面得到了一次次的突破，從我國(guó)發(fā)展的歷史上看，光纖通信一直都是信息傳播的重要手段，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升和社會(huì)的進(jìn)步有很大的幫助。

關(guān)鍵詞：光纖通信;發(fā)展趨勢(shì);前景

光纖通信與傳統(tǒng)的通信相比，光纖通信因具備明顯優(yōu)勢(shì)而倍受社會(huì)各界青睞，從通信技術(shù)中脫穎而出。光纖通信的用途廣、后勁大。本文主要探討了光纖通信的特征，分析了光線的發(fā)展歷程及前景。

一、光纖通信的簡(jiǎn)史

1.光通信的萌芽：1880年，貝爾利用太陽光創(chuàng)造了第一部光電話，并且當(dāng)時(shí)的通話距離大大超出了人們的預(yù)料，最遠(yuǎn)的竟達(dá)到了213米。然而，其缺點(diǎn)也顯而易見，這種光傳輸方式極易受外界因素的影響，太陽光的強(qiáng)弱將直接影響到傳輸效果。盡管美中不足，但毫無疑問，此實(shí)驗(yàn)拉開了光通信的序幕。

2.光通信的里程碑：1966年，英籍華人高錕（Charles Kao）在論文中指出用石英制作玻璃絲（光纖），其消耗可達(dá)20dB/km，光纖通信大容量傳輸有可能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，世界上重視此理論的人微乎其微，更不要說去證實(shí)研究。

3.光通信實(shí)質(zhì)性突破發(fā)展。1970年，美國(guó)Corning公司根據(jù)高錕博士的理論首先研制出了消耗低達(dá)20dB/km的光纖，這一發(fā)現(xiàn)震驚世界，對(duì)于光纖的發(fā)展意義重大，此外，也證實(shí)了高氏理論的正確性，可實(shí)現(xiàn)性。

1970年后，光纖通信這一技術(shù)領(lǐng)域得到了世界上很多發(fā)達(dá)國(guó)家的青睞，并為此項(xiàng)研究投資巨大，水漲船高，光纖通信技術(shù)也從此開啟了大跨步式的發(fā)展 。

二、光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過四十多年的刻苦鉆研，光纖通信技術(shù)在我國(guó)得到飛速發(fā)展，目前是為數(shù)不多的僅僅幾十年的發(fā)展就可以與世界上發(fā)達(dá)國(guó)家相比肩的產(chǎn)業(yè)[1]。近幾十年來，光纖通信技術(shù)不斷開創(chuàng)新高，從多模光纖發(fā)展到單模光纖，傳輸速率從幾十兆比特每秒到現(xiàn)在的幾十G比特每秒，從數(shù)字電話到有線電視。此外，隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提高，光纖通信的應(yīng)用范圍越來越大，技術(shù)更新?lián)Q代也越來越快，光纖的使用成本也越來越低[2]。光纖通信作為當(dāng)今通信中的中流砥柱，必定在未來會(huì)成為國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)有力的支撐。

一言以蔽之，盡管光纖通信的發(fā)展很短，只有幾十年，但光纖的發(fā)展之迅速舉世矚目。光纖的發(fā)展不僅沒有到瓶頸期，相反，光纖還擁有著巨大的潛力等著被發(fā)掘、應(yīng)用。

三、光纖通信的特點(diǎn)：

1.兼顧大容量和寬頻帶

伴隨著5G時(shí)代的到來，各行業(yè)的發(fā)展更需要高水平的通信技術(shù)。從理論上來講，一根如發(fā)絲輕盈纖細(xì)的光纖，同時(shí)傳輸多達(dá)千億個(gè)話路是完全有可能的，盡管這是理想值，目前還遠(yuǎn)未達(dá)到這個(gè)值， 不過，就目前而言，光纖的傳輸容量已高出微波的傳輸容量的數(shù)倍。毫無疑問，光纖通信技術(shù)是能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的傳輸帶寬的，同時(shí)，因?yàn)楣饫w通信自身的特點(diǎn)，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，終端設(shè)備很少受到不良的影響，從而使得光纖能夠最大化傳輸系統(tǒng)中的容量信息。

2.中繼距離長(zhǎng)

因?yàn)楣饫w自身具有低衰耗性， 這一性質(zhì)是其他非石英材料無法相比的。對(duì)于以往的微波、電纜而言，更是難以望其項(xiàng)背。故而這也是光纖通信適合長(zhǎng)距離通信的原因之一，隨著科研的不停歇，在未來光纖通信中，全球不設(shè)中繼也不是沒有可能。

3.保密性能好

光波是在密封的玻璃纖維中傳輸?shù)?，因此不易發(fā)生光泄露，同時(shí)也不容易被截獲，故而保密性好。

4.抗干擾能力強(qiáng)

光纖通信與生俱來具有非常高的安全性。光纖是由二氧化硅制成的，與生俱來的絕緣性，因此不受電磁場(chǎng)的干擾，更不會(huì)被雷電擊中致?lián)p。

5.節(jié)能性突出

從材料上看：石英是二氧化硅，就是砂子，砂子在大自然中是極其常見。所以原料來源廣，價(jià)格十分便宜。從中繼距離上看：光纖通信的特點(diǎn)之一就是中繼距離長(zhǎng)，減少中繼站的數(shù)量，可以在一定程度上減少成本。

6.重量小，體積小，便于施工與后續(xù)維護(hù)

光纖是二氧化硅即玻璃，重量小，同樣，光纜也重量小。光纜的敷設(shè)方式無論是架空還是其他，都是很方便進(jìn)行施工與后續(xù)維護(hù)的。

四、光纖通信的發(fā)展前景

1.超大容量

因光纖通信本身的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，很少會(huì)受到大自然的影響，再加上低損耗，此外，不管是波分復(fù)用系統(tǒng)又或是時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，都能在一定程度上提高光纖的利用率。故而光纖能夠最大化傳輸系統(tǒng)中的容量信息。

2.超長(zhǎng)距離傳輸

由于其中繼距離長(zhǎng)，適合長(zhǎng)距離傳輸，尤其是在以后的跨海光傳輸系統(tǒng)中，有非?？捎^的應(yīng)用前景。

3.光弧子通信

隨著時(shí)代的發(fā)展，無論是經(jīng)濟(jì)社會(huì)亦或是工業(yè)軍事滿足超大容量通信都是勢(shì)在必行。通信容量大，那么光脈沖就必須窄。光纖本身具有的色散性在窄脈沖傳輸時(shí)就會(huì)發(fā)生作用，在一定程度上引起碼間干擾，使傳輸不能順利進(jìn)行。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)注入的高密度光強(qiáng)時(shí)，這一現(xiàn)象就能有效地被抑制，這就是光弧子脈沖。光弧子脈沖的應(yīng)時(shí)而生，標(biāo)志著光纖通信能夠?qū)崿F(xiàn)超大容量，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

結(jié)語：從目前光纖通信技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)看，光纖通信在未來依然會(huì)是通信中的中堅(jiān)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王寧寧.我國(guó)光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景[J].通訊世界，2020，27（03）：78-79.

[2]程鵬飛.我國(guó)光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景分析[J].無線互聯(lián)科技，2019，16（11）：3-4.

作者簡(jiǎn)介：

錢乾，女，1997年生，主要研究領(lǐng)域：光纖通信。