淺議我國光纖通信技術的應用與發展趨勢

摘 要：近年來，隨著互聯網技術的發展和通信需求的增長，對我國的通信行業服務提出了更高的要求。光纖通信技術的研究和運用在我國已經有30多年的歷史，從無到有，經歷了飛躍式的發展；“八五”期間我國共建設了超過33000公里的大容量光纖通信傳輸網絡，奠定了以光纖為主要通信主干線的基礎。2012年，我國工信部發布了《寬帶網絡基礎設施“十二五”規劃》綱要，對“光纖入戶”這一發展戰略提出了具體的要求和規劃。隨著“光纖入戶”的推廣和升級，從國家層面開始對原有的寬帶設施和線路進行改造升級，以適應日益提高的城鄉網絡需求和“寬帶中國”的發展戰略。

關鍵詞：光纖通信；光纖入戶；技術應用；發展趨勢

中圖分類號：TP929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-02

從應用方面來說，光纖通信包括兩個方面：即以光波作為信息的載體進行傳播，以光纖作為延續的傳播介質，截至目前，光纖通信可以看作是第四代信息通信方式，其特點是：速度快、體積小、損耗低、質量輕，并且所傳輸的頻帶很寬，對大部分電磁干擾有很強的抵抗性。

正是因為這些優點，才促使光纖通信方式逐漸成為社會主流。目前我國的大部分通信領域都已經實現了光纖化架設，并且相關業務扔在不斷的拓寬，大中型企事業單位成為光纖通信的重要用于。同時，在社會的重要職能作用部門中，如石油、電力、傳媒、交通甚至在軍事方面，都已經普遍認可了光纖通信的優點。進一步了解和研究光纖通信技術的應用，將會對我國未來的信息化發展起到推動作用。

一、光纖通信技術的特征分析

在現實生活中，人們容易將光纖和光纜的概念進行混淆。從專業的角度來區分，光纜是一種集合了光纖、緩沖層和外部保護層的一種通行線路，光纖本身是一種透明的纖維材料，成分由玻璃或者塑料形成。而現階段所討論的光纖通信，是指利用光的全反射特性實現的借助光纖來傳導攜帶信息的光波，從而實現互通信息的目的。

以光波作為信息載體，自身就具備了相應的光學屬性，在傳播速度、檢測方式和傳收方式上也有很大不同，因此形成了一個獨立的通信體系，在設備方面也和傳統的通信網路有很大的不同，簡單地說，光纖通信系統主要有五部分組成，即：光發信機、光收信機、光纜、中繼器（光纖連接器）以及耦合器。其中大部分元件是在光波作為信息載體和光纖作為傳播介質的基礎上開發研制的。

總的來說，光纖通信有以下的特點：（1）通信容量增大。光纖通信與傳統的同軸電纜或銅線相比具有明顯的優勢，尤其在帶寬方面，一般要超越后者8～10倍。由于單光波的特性，所以光纜通信的中繼距離很長，這樣就可以減少在中間環節安置中繼站的數量，減少建設成本。目前在城市中的單個小區或者工作場所，也不需要中繼站維護服務。（2）維護成本更低。光纜和電纜最大的不同在于保護層下面的結構，光纜網線的制作工藝非常嚴密，里面的光纖只有頭發絲般的直徑，作為主要通信介質的光纖并沒有太大的回收價值，對待外界的腐蝕和損壞抵抗能力較強，所以一般不需要充氣維護，大大降低了后期的維護成本。（3）由于光纜中信號傳播以光波為載體，強調反射角度的重要性，所以在安置的過程中必須按照規定的方法進行，保證光纖在有效的曲率半徑中，否則就會造成信號的衰減或者丟失。（4）施工過程要求嚴格。光纜在施工過程中不能夠過分的彎曲，也要盡量減少外界物體對光纜表面的磨損。嚴重的損壞可能導致大段光纖失去作用，并且在修復過程中較為困難。（4）終端設備連接較為復雜。相對于同軸電纜或者雙絞線而言，光纖終端（上網設備）連接需要專業人士進行操作，技術門檻較高，檢測方式也較為復雜，通常要用到專業的工具，對于普通用戶而言沒有太強的操作性。（5）抗干擾性和保密性更強。傳統電纜在不斷應用中也逐漸提高了抗干擾的特性，但是由于自身材料的限制，很快就達到了上升瓶頸。而光纖作為傳播介質的材料主要是石英，除了具有良好的絕緣性之外，還有很好抗干擾性，不存在被腐蝕的情況。同時，光波信號在光纖中進行傳播會被完全的限制掩蓋，穩定性好，不容易被監聽接收，所以保密性很強。

結合以上的特點可知，光纖通訊有很多傳統通信網絡所不具備的有點，同樣，在技術層面和使用中也產生了許多新的問題。一項新技術從產生到覆蓋，需要一個長期的過程，研究人員所要做的工作就是，進一步提高光纖通信技術的親民性，在現有基礎上加大新型材料的使用力度，降低系統的復雜性；同時，也應該充分發揮政府部門的相關職能，促進通信運營商主動探究更好的服務模式也業務模式，而不是耗費大量資金維持現有網絡架構。

二、光纖通信技術的應用

相對而言，我國在光纖通信技術方面的研究有待加強，尤其在核心制造技術方面和網絡鋪設、運維方面，還存在很多的問題。但是困擾我國光纖通信技術在實際運用中的推廣阻力卻不是來源于技術層面，而是人為因素。由于我國在通信領域的特殊經營要求，幾大運營商待用壟斷性質長期存在。壟斷行為最突出的特點是堅守已取得利益，避免因為創新發展而來風險，甚至是利潤減少。

然而我國網民的需求和世界發展形勢是無法逆轉的，光纖產品已經成為現代通信行業的主流陣地，因為它可以滿足人們的通信需求延伸，即更大的帶寬、更快的速度和更好的適應性。目前，光纖通信技術被廣泛的應用與社會的各個行業，尤其是在社會主要的智能部門，為人們的生活提供快捷和便利。

（一）光纖通信在電力系統的應用

現代化社會的主要標準就是電氣化，電力在生活能源中所占的比例超過了70%，隨著我國現代化建設程度越來越高和經濟發展速度不斷加快，國家電網所承受的負荷也逐年遞增。電力系統原有的依靠遠程通信+人工調節的方式，早已經不適合當今的社會發展，引入電氣自動化技術的一個重要前提，就是完善電力系統的通信網絡。穩定、高效的通信網絡可以確保在智能系統幫助下的電氣化自動化設備正常運行，因此光纖通信技術是不二之選。

目前，我國大多數電力系統的主干線和各區域的接入網絡已經實現了光纖通信，一方面可以有效的維護電網的穩定性和可靠性，另一方面，也可以節省大量的資金投入，減少額外支出。

（二）光纖通信在傳媒行業的應用

傳媒行業中包括廣播、電視和無線信號接受終端等，其輸出產品大多以聲音、圖像為主，因此對信號的穩定性和傳播速度要求很高。光纖通信技術具有穩定性和高效性，同時也具備較強的抗干擾性，可以保證電視信號和電波信號無損耗的遠距離傳播，從而保證畫面和聲音質量。在目前的大型媒體單位中，都已經投資興建了以光纖技術為基礎的信號發布設備，確保給社會大眾提供高品質的音頻視頻產品。

（三）光纖通信在互聯網中的應用

光纖通信與互聯網的嫁接是最具有代表性的，其本身的特性決定了用戶上網的速度得到提升，又因為本事是以光信號為傳播形式，損耗較低，所以在進行數字信號轉化的過程中更加清晰，這一點是傳統通信方式無法做到的。同時，光纖通信進入居民家庭，在提高網速的同時可以加大的推動我國互聯網經濟的發展，如電子商務、網上銀行、物流等。用戶只需要在電腦前操作，就可以快速的下單、支付，并且通過網絡快速的跟蹤產品的物流情況。

（四）光纖通信在軍事方面的應用

在現代化戰爭和國防事業中，各種先進的軍事裝備的信息化程度也越來越高，各國都在信息戰爭方面進行研究。在保密措施方面，由于光纖通信可以降低信號的泄漏程度，不容易竊聽，同時可以提高可靠性和穩定性，所以目前在世界范圍內的軍事應用很廣。同時，光纖傳輸的容量很大，可以滿足各種不同的需求。

當然，光纖通信技術最主要的作用依然在互聯網方面。隨著網絡技術的發展也普及，各種以網絡平臺經營的企業或個人相繼出現，規模逐漸增多。這些企業和個人對帶寬和速度的要求遠遠高于普通用戶，甚至要維持大型服務器的訪問；同時，高清影視作品、多媒體互動體驗和越來越多的云計算軟件，都在分攤用戶的網絡資源，相對而言原有的網絡就顯得十分擁擠，無法滿足用戶的使用需求?！笆晃濉逼陂g我國表示要大力發展電子商務和物流行業，促進各地區經濟發展的平衡性，這也從側面刺激了網絡需求。

三、光纖通信技術的發展趨勢

隨著科學技術的不斷發展和各種新材料的不斷涌現，光纖產品在維持各種優勢的同時，依然會繼續創新發展。從目前來看，光纖通信技術已經成為現代化信息機技術的重要組成部分，而且會逐漸從通信領域向其他范圍延伸。屆時，這一技術將會帶動從工業制造到網絡服務產業的革新，形成一個全新的領域；我國還應該繼續加強在相關技術方面的研究，尤其是光信號傳播技術的適應性方面，進一步降低技術門檻。目前，我國已經成為了世界上最大的通信消費國，完善光纖通信技術將進一步提高人們的生活水平。

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[作者簡介]徐昊（1992.08-），男，北京人，華中科技大學文華學院10級光電信息工程3班，本科，研究方向：光纖通信。