淺談光纖通信傳輸技術應用問題

龍海珠

引言：光纖通信技術現已成為一種重要的現代信息傳輸技術之一。本文筆者結合實際情況，說明光纖通信傳輸技術的使用情況，就光纖通信的傳輸特性及應用進行簡要的分析。

光通信傳輸技術近幾十年興起的一種新技術，在網絡發達的今天，利用光通信技術來進行數據交換，使用很頻繁。目前光纖通信技術出現在很多行業，我國各行各業現在都使用過光纖通信傳輸技術，并且很多地方都是采用光纖技術來進行數據傳輸的。

一光纖通信技術概念

光纖即光導纖維的簡稱。光纖通信技術就是運用光導纖維作為傳輸信號，實現信息傳遞的一種通信方式。從原理上看，構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器，可以把光纖通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的一種“有線”光通信。光纖是由內芯和包層構成，內芯一般為幾十微米直至幾微米，要比頭發絲還細，占用的體積小，解決了實施的空間問題。外面層叫做包層，包層起到保護光纖的作用。實際上，光纖通信系統使用的并非單根的光纖，而是由許多光纖聚集在一起的組成的一組光纜。由于制作光纖的主要材料是玻璃材料，這種材料屬于電氣絕緣體，所以無需擔心接地回路；光波在光纖中傳輸時，不會產生信息傳播中的信息泄露的現象。光纖除了按照自身的制造工藝、組成材料和光學特性進行歸類之外，在實際應用中，光纖常按用途進行歸類可以分為通信用光纖和傳感用光纖兩種類型。傳輸介質光纖又可以分為通用與專用兩種類型，而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調制以及光振蕩等功能的光纖類型，并常常以某種功能器件的形式出現。

二光纖通信技術的特點

與傳統的電信號通信技術相比，光纖通信在信息容量、抗干擾能力、安全性能以及傳輸距離方面都具有較大的優勢，而且伴隨著相關技術的不斷完善，光纖通信已經發展成為了現代通信領域的重要組成部分。它的特點主要體現在：

1通信容量大

光纖通信技術的頻帶寬、容量大，對信號而言，頻帶就是信號包含的最高頻率與最低頻率這之間的頻率范圍。目前光纖通信技術所使用的波長范圍在可見光與近紅外區域的高頻光波，由于光波具有較高的頻率，通常都可以達到1014Hz以上，而普通的電磁波頻率為106～108Hz，由此可見，光纖通信要比普通的微波通信在頻率方面，要高出103～104倍。因此在理論分析上，光纖通信的容量要比微波通信相比大約可以增加103～104倍。雖然在實際應用過程中，由于受到了光電器件特性的限制，傳輸帶寬比理論上要窄很多，但是在現階段投入運營的光纖通信系統中，光纖通信仍然可以實現同時傳輸24萬路的信號，這一點要遠高于普通電纜線路的信號傳輸量，而且，一根光纖中可以包含數根分時數十根光纖，有效的擴充了通信容量，所以光纖仍然是現階段通信容量最大的一種通信方式。

2抗干擾能力強

抗干擾能力是衡量通信技術優越性的一個重要指標，眾所周知，以電信號為主通信技術都會不可避免的受到各種各樣的電磁干擾，例如太陽黑子活動引起的干擾、雷電的干擾、電離層的變化以及高壓線纜等的，這些干擾不僅擾亂了信號傳輸的穩定性，而且還會造成不同程度的損耗，影響通信設備的正常應用。相比之下，光纖通信技術在抗干擾能力方面具有極大的優勢，這主要是因為光纖是有非金屬材料玻璃纖維制作而成的，屬于絕緣體材料，它與傳統銅纜線相比，無論是絕緣性、耐腐蝕性以及抗高溫性方面都具有不可比擬的優勢。

3安全性能優越

光纖通信具有較強的安全性能，由于普通電纜線在電波傳輸過程中，會出現電磁波泄漏現象，造成信號傳輸通道的串擾，而且銅線在使用過程中會出現自然老化等現象，會對傳輸的信號產生衰減作用，影響信息傳輸質量的同時也會降低線路的安全性能。再加上伴現代通信技術逐步朝著光通信時代的發展，傳統的銅纜網已經無法滿足更多的業務需要，正在逐漸被光導纖維所取代。光纖通信主要是光波在光導纖維中的傳輸，密閉性強，能夠有效地將光信號限制在光導纖維中，再加上外部環繞的不透明保護層，更加降低了光信號的泄漏。因此，在保密通信中，光纖技術有著非常廣泛的應用前景。

4中繼距離長

眾所周知，普通的銅纜線在信號傳輸時，會伴隨著不同程度的信號損耗，隨著傳輸距離的增加，損耗量顯著上升，在確保通信質量的前提下，普通電纜或者微波通信的中繼距離僅為1.5～50km。而光纖在傳輸的過程中，信號的衰減量很低，據有關研究限制，光纖的在長距離傳輸時，衰減量可以有效的控制在0.19dB/km以下，因此適用于干線、長途網絡。此外，由于光導纖維主要進行的是光傳輸，在抗電磁干擾以及傳輸距離上都要明顯強于銅纜網，而且制造簡單比銅纜網具有更高的價格優勢。再加上計算機互聯網技術的迅速普及，使得語音通信網絡中又增添了寬帶以及多媒體等新業務。

三光纖通信技術的應用現狀及其缺陷

21世紀我國已形成了較為完備的光纖通信體系。隨著移動互聯網，三網融合的運用與發展，極大地推動了我國光纖通信傳輸技術的運用。3G產生的發展促進了光纖通信技術在通信領域內的廣泛運用。

單纖雙向傳輸技術。單纖雙向傳輸技術是與雙纖傳輸技術相對應的。運用雙纖傳輸技術時，信號是在兩根不同的光纖中傳輸，而運用單纖傳輸技術時，其信號可在同一光纖中傳輸。依據現代光纖傳輸理論，光纖傳輸的容量是無限的，然而，由于各種傳輸設備的影響，致使光纖傳輸的容量沒有達到理想狀態。當前，我國通信領域內廣泛使用的是雙纖傳輸技術，這樣便造成了嚴重的光纖資源浪費，但若使用單纖雙向傳輸技術，則可以節省一半的光纖資源。而相對于龐大的光纖網絡通信系統，可節省的光纖資源十分巨大，因而單纖雙向技術的廣泛運用對于網絡通信的發展具有十分重大的意義。現階段單纖雙向傳輸技術主要運用于光纖末端接入設備，如單纖光收發器，PON無源光網絡。由此可見，單纖雙向傳輸技術在通信領域中的運用十分必要，這也是未來光纖通信技術發展的方向。

光纖到戶接入技術。高質量視頻通信和高速信息通信的發展極大地推動了現代寬帶業務領域的研究。為滿足用戶對通信技術的要求，除了要具備寬帶的主干傳輸網絡，還需要有光纖到戶接入技術，光纖接入網是讓信息傳送給千家萬戶的重要技術。因而，有學者指出，信息接入網是信息高速公路發展上的“最后一公里”，然而，這種說法也告訴我們在信息通信領域中需要面對的又一瓶頸。雖然在信息通信領域中，ADSL 技術為其提供了良好的基礎，但其在通信領域未來發展的通信業務中的運用卻少之又少，尤其表現在HDTV高清數字電視、會議電視以及網上游戲等業務上。例如，在HDTV中，使用銅線接入的ADSL方式無法滿足目前需要的信息傳輸速率。因此，在現代通信領域中運用光纖接入技術已成為必然的發展趨勢。

四光纖通信技術的發展前景

隨著互聯網，三網融合和3G產業的發展，光纖通信技術在信息通信領域中得到了廣泛的運用。對于光纖通信技術而言，大容量、長距離、高速度一直是其追求的目標。

1光網絡的智能化

現存技術上的接入網仍然是原始的、落后的模擬系統，而網絡中的光接入技術的應用使其成為了全數字化的，且高度集成的智能化網絡。在現代光網絡技術發展中，越來越多運用到自動連接控制技術和信息自動發現技術以及系統的保護恢復功能，這樣便進一步促進了光網絡的智能化發展。

2全光網絡

全光網絡是指信號在網絡傳輸過程和交換過程中都是以光的形式存在，只有在進出網絡時才進行光電或電光的轉換。然而，對于傳統的光網絡系統，在節點間已形成了全光化，但網絡結點處仍在使用電器件，這樣嚴重影響了光纖通信干線的總容量。因此，我們可以通過完善光器件的性能來提高信息傳輸速度。可見，光器件的集成化能夠推動光纖傳輸技術的快速發展。

3光器件的集成化。

若想實現全光網絡，促進網絡通信傳輸速度的快速發展，光器件的集成化是實現其目標的重要發展方向。隨著互聯網技術的快速發展，傳統的ADSL接入寬帶已無法滿足現實的信息傳輸需要。因此，我們可以通過完善光器件的性能來提高信息傳輸速度。可見，光器件的集成化能夠推動光纖傳輸技術的快速發展。

總之網絡時代的到來，對現代光纖通信技術提出了更高的要求。因此，大力促進光纖信息傳輸技術向更高層次的發展將成為我們的一項重要任務。

參考文獻

[1]劉海軍.淺析光纖通信技術的現狀與發展[J].科技信息.2009.

[2]肖禮岳.淺談光纖通信技術的發展方向[J].技術與市場.2010.

[3]王艷，于靜.現代光纖通信傳輸技術的應用探討[J].科技創新與應用.2013.

（作者單位：三洋科技中心（深圳）有限公司）