光纖通信技術特點及未來發展趨勢

光纖通信技術，即是利用光學纖維進行信息傳輸的一種通信技術。光學纖維是一種細長的圓柱形玻璃絲，可以進行長距離的信號傳輸。它憑借著自身抗電磁干擾、低損耗以及不易串音等優勢受到了人們的重視，發展非常迅速。隨著新世紀信息技術的發展，光纖通信對于未來通信的發展十分重要，它自身潛藏在巨大的潛力等待人們去開發利用。

1光纖通信技術特點以及優缺點

光纖通信的技術特點以及優點主要可以分為以下四大點：

（1）頻帶寬，通信容量大。

和銅線、電纜的傳輸帶寬相比，光線的傳輸帶寬更大。然而，單波長光纖通信系統因為終端設備的電子瓶頸效應，所以不能夠發揮頻帶寬的優勢，通常情況下，可以通過各種技術來增加通信容量，例如，密集波分復用技術等。

（2）低損耗，中繼距離長，傳輸距離長。

現在，商品石英的光纖損耗比任何傳輸介質的損耗都低，在0—20dB/km；理論分析，非石英系統極低損耗光纖，可以把損耗降到最低。所以光纖通信系統可以減少中繼站數目，一方面降低系統成本和復雜性，更為重要的一方面是可以實現更大的無中繼距離。

（3）自身抗電磁干擾能力強，能夠解決電通信中電磁干擾的問題，傳輸質量好。

光纖的原材料是石英，具有強烈的抗腐蝕性能和良好的絕緣性能，同時自身抗電磁干擾能力強，能夠解決電通信中電磁干擾的問題，不受外界雷電以及太陽黑子活動等情況的干擾，可以通過復合與電力導體高壓輸電線等形成復合光纜，有利于強電領域的通信系統工作。例如，在電氣化鐵道以及軍事等處被應用。

（4）不易串音，保密性能好，而且泄露小。

電波傳輸會因為電磁波泄露而出現串音情況，容易被竊聽；光波傳輸中的光信號則因為光波導結構的限制不會出現串音干擾，同時環繞光纖的不透明包皮也會吸收泄露的信號，這樣外界就無法竊聽傳輸信息。

除此之外，光纖還有壽命長，低輻射等一系列的優勢，但是光纖通信的缺點也有很多，例如機械強度低，質地脆等，這就導致光纖已被折斷等；同時光纖分路以及耦合復雜，還有光纖通信供電困難等，容易就給技術人員造成麻煩。

2光纖通信中光纖技術改良

針對光纖通信技術特點，結合光纖通信的缺點，可以對光纖技術進行改良，避免光纖通信的缺點。例如：

（1）單波長光纖通信系統中，終端設備易出現電子瓶頸效應，進而阻礙了光纖發揮自身帶寬大的優勢。這時可以通過復雜的技術來增大光纖的傳輸容量，例如，密集波分復用技術。

（2）光纖通信具有良好的保密性能，但是隨著光通信技術的發展，光纖通信的保密性以不再有效。這個時候就需要對光纖技術進行改良，相應的出現了光纖信道加密技術，以及無規律載波光纖通信技術等。

3光纖通信未來發展趨勢

就光纖通信來說，人們一直在追求超高速度和超長距離傳輸以及超大容量的傳輸技術。同時，人們也在追求全光網絡。

（1）關于光纖通信中超大容量以及超長距離傳輸的技術

目前，波分復用系統發展迅速，波分復用技術在光纖傳輸系統中提高了傳輸容量，同時在未來關于跨海光傳輸系統中也有極大的前景。現在，1.6Tbit/s的 WDM系統已經在商業中廣泛應用，而且關于全光傳輸距離也在不斷地擴展。光時分復用技術（OTDM）是依靠提高單信道速率進而提高傳輸容量的，它的單信道速率最高可達到640Gbit/s；而WDM卻是依靠提高單根光纖中的傳輸信道數目進而提高傳輸容量的。

但是通過光時分復用技術以及WDM可提高的光通信系統容量有限，所以，可以通過把多個的光時分復用信號進行波分復用，這樣就能夠提高更大的傳輸容量。要想降低相鄰信道之間的相互作用可以使用偏振復用技術[3]。另外，現在大多的WDM/OTDM系統都使用歸零編碼傳輸方式，主要是由于一方面歸零編碼信號容量小，且對于光纖的一些特性適應能力強，例如非線性以及偏振模色散；還可以降低光纖對于色散管理分布的要求。

WDM/OTDM系統是未來光纖通信系統的發展方向，兩者之間最佳的傳輸方式應該超過Tbit/s。在實際的實驗中，利用時分復用與WDM相互結合，它們的傳輸方式幾乎都超過了3Tbit/s。

（2）光弧子通信技術

光弧子通信就是把光弧子作為載體，然后進行長距離無畸變通信。如果可以實現零誤碼的條件，那么信息就可傳達萬里。光弧子通信憑借其長距離、高容量以及抗噪聲能力強等優點受到了人們的重視，并不斷的對其進行研究，其中，日本和美國水平最為超前。同時，我國的“863”研究項目就成功的實現了20Gbit/s以及105Km的光弧子通信傳輸[4]。

（3）全光網絡技術

光纖通信技術的最高階段就是全光網。它以光節點代替電節點，同時節點之間實行全光化，信息的傳輸與交換都是以光形式進行的，而且交換機依照波長來決定路由，然后完成對于用戶信息的處理。

全光網絡組網靈活、簡單，而且具有可擴展性、誤碼率低等一系列的優勢。當然了，全光網絡的發展離不開因特網以及移動通信網等網絡技術的相互融合。

4小結

綜上所述，光纖通信技術在國際上已經取得了巨大的成就，而且在我國也有了較快的發展。但是伴隨著3D網絡技術的不斷成熟，光纖通信技術還有待更進一步的發展，這就要求研究人員要不斷對光纖通信技術進行研究，盡快取得新的成果。