淺析光纖通信技術發展趨勢

任夢潔　趙旭

摘 要：隨著科學技術的發展，光纖通信技術的誕生與發展已經成為電信史上的一次重要革命，備受業內人士青睞，發展十分迅速。它把人類帶上了一個信息的高速公路，由此可見光纖通信在信息傳遞發面發揮著越來越重要的作用，本文就光纖通信技術的特點、應用與發展趨勢進行相應的探討。

關鍵詞：光纖通信技術特點；應用；發展趨勢

1 光纖通信技術概念及特點

光纖通信即光導纖維通信，就是利用光導纖維傳輸信號，以實現信息傳遞的一種通信方式。可以把光纖通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由纖芯，包層和涂層組成，內芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發絲還細；中間層稱為包層，通過纖芯和包層的折射率不同，從而實現光信號在纖芯內的全反射也就是光信號的傳輸；涂層的作用就是增加光纖的韌性保護光纖。光纖通信系統中使用也不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜，這許多光纖聚集在一起的組成的光纜光纖通信在單位時間內能傳輸的大量的信息是由于光波頻率很高，光纖傳輸的頻帶很寬，故傳輸容量很大。光纖通信具有體積小，重量輕，使用金屬少，抗電磁干擾抗輻射性強，保密性好，頻帶寬，抗干擾性好，防竊聽價格便宜等優點另外，光線材料來源豐富，可節約大量有色金屬，并且它的直徑較小，重量比較輕。

2 光纖通信技術的應用

光纖通信發展被廣泛的應用到各個領域，包括了郵電通信、電力通信、石油通信和軍用通信等領域。主要用于市話中繼線，光纖通信的優點可以得到充分的發揮，漸漸地取代電纜，能夠廣泛應用到了通信主干線道上，特別是廣播通信網，電力通信網，電信干線傳輸網的急速發展，對光纖使用急劇增加。長途干線通信在過去主要靠電纜、微波、衛星通信的方式，而現在已逐步使用光纖通信并形成了占全球優勢的比特傳輸方法，用于全球通信網和各國的公共電信網；還可以應用到高質量彩色的電視傳輸、工業生產現場監視和調度、交通監視控制指揮、城鎮有線電視網、共用天線系統。它的發展應用為現代科學技術發展打下了堅實的基礎，未來的發展必將成為信息技術的主流。

3 光纖通信技術的發展趨勢

⑴光孤子通信。光纖損耗和色散是限制光纖通信傳輸容量和距離的主要原因。隨著光纖技術的發展和完善，其已經接近理論極限，光纖色散就成為了光纖通信發展的瓶頸。而光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區，群速度色散和非線性效應相互平衡，因而經過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信.在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。又由于其具有高容量、長距離、抗噪聲能力強等優點，光孤子通信備受國內外的關注，并大力開展研究工作。我國光孤子通信技術的研究也取得了一定的成果國家“863”研究項目成功地進行了OTDM光孤子通信關鍵技術的研究.能夠實現20Ghit/s、105km的傳輸。我們可以看到光弧子技術的發展前景是很可觀的，光弧子通信在傳輸上面主要是實現高速和長距離的通信傳播，并且它所具備的控制技術可以使他的速率達到100Gbit/s以上，被認為是第五代光纖通信系統。

⑵全光網絡。所謂全光網，是指信號只是在進出網絡時才進行電光和光電轉換，而在網絡中傳輸和交換的過程信號始終以光的形式存在，全光網是以光節點取代現有網絡的電節點，并用光線將光節點互聯成網，采用光波完成信號的傳輸、交換等功能。減少信息傳輸的擁塞、延時，提高網絡的吞吐量。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網絡結構簡單，組網非常靈活，可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。未來的高速通信網將是全光網。傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍采用電器件，限制了目前通信網干線總容量的進一步提高，因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術，它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。

⑶光接入網技術。現存技術上的接入網依舊是雙絞線銅線的連接，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。光接入網技術的優點是使維護費用得到降低，故障率得到明顯下降；可以用于新設備的開發和新收入的不斷增加；與本地網絡相結合，減少節點數目，擴大覆蓋面范圍；通過光網絡的建立，為多媒體時代的到來做好準備；另外，可以最大化的利用光纖本身的一些優勢特點光纖接入網技術是信息傳輸技術的一個嶄新的嘗試，隨著通信業務量的增加，業務種類更加豐富。人們不僅需要語音業務，而且高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已得到用戶青睞。這些業務不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵。傳統的接入方式已經滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網和城域網的容量潛力才能真正發揮出來。在光纖寬帶接人中，由于光纖到達位置的不同，有FTTB，FTTC，FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。光纖接入網是信息高速公路的“最后一公里”。實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡。用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息進入千家萬戶的關鍵技術。

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