光纖通信的關鍵技術及其發展趨勢探討

邱欣盛

（浙江沸藍通信工程監理有限公司,杭州 310000）

光纖通信技術在通訊技術與光纖光纜的大力支持下獲得了迅猛發展，不斷完善和優化的光纖通信技術在通訊領域發揮著越來越重要的作用，其應用領域也得到了廣泛的拓寬，涉及郵電、石油、軍用等通信領域。因此，深入了解光纖通信中的關鍵技術，進一步思考和探討光纖通信及其技術的發展趨勢具有較大的現實意義。

1 光纖通信

當前，通信領域的競爭愈加激烈，在相對寬松的電信管制政策與逐漸開放的接入網市場發展背景下，通信領域只有不斷拓展新業務、提高服務質量才能在激烈的市場競爭環境中占據優勢。而在此基礎上各種通訊技術如雨后春筍般不斷涌現和發展，光纖通信這種利用光和光纖傳遞資訊的有線通信方式及技術以其獨特的優勢脫穎而出，贏得了人們的高度認可。其中，通信傳輸容量大、保密性好、抗電磁干擾能力強、性能穩定是光纖通信及其技術的主要優點，也正是如此光纖通信一躍成為當前有線通信領域中的一種主要方式和技術，具有很好的發展前景。

2 光纖通信的關鍵技術

2.1 波分復用技術

單模光纖通信在有些區域存在著低損耗的不足，而借助波分復用技術則能很好的解決這一問題，實現損耗資源轉化為寬帶資源的有效利用。波分復用技術的原理是：首先在發射端上運用波分復用器來匯合多種自帶信息中的不同波長光載波信號，利用復用器來耦合不同的光載波信號使其能夠以40G-100Gbit/s的速率在一根光線中傳輸。其次，在接收端收集各波長的光載波信號，運用波分復合器、收光機分別來進行信號分析及處理。波分復用技術可以同時滿足高速率、大容量、長中繼距離的要求，利于大幅度提高光纖的傳輸容量，有效控制經濟成本。

2.2 光源波長穩定技術

在光纖通信中，波分復用通信是一種常用的方式，但因其使用半導體激光刺激器光源來構建光發送機，進而提高了應用該通信方式的條件。為了防止信道間的信號產生互相串擾的問題，波分復用通信的應用需要滿足較窄工作線寬、較高穩定性光源波長的條件，于是催生了光源波長穩定技術的開發。光源波長穩定技術充分利用波長和溫度反饋控制法來提供可靠性、穩定性的工作條件，從而保障波分復用通信系統的正常、高效運行。

2.3 EDFA（摻鉺光纖放大器）

為優化波分復用技術，以實現波分復用光纖通信的高速率、大容量、長距離，相關技術人員努力研制成功了EDFA（摻鉺光纖放大器）。EDFA的運行程序包括三個步驟：一是分析前端發射機中的輸出光；二是對各個方向的光纖進行光線傳輸的合理分配；三是在前端的一定距離處將EDFA接入，使其發揮線路放大器的作用，進而完成分支損耗補償的目的。目前，EDFA所具備的補償功能使其在光纖通信系統中得到了廣泛的應用。

3 光纖通信技術的發展趨勢

3.1 傳輸技術的優化升級

在光纖通信系統和應用領域當中，超大傳輸容量、超長傳輸距離是人們提出的新要求，也是光纖通信領域相關技術研究人員致力追求的目標。基于此，諸如密集波分復用技術、光時分復用技術等傳輸技術不斷研發及使用，在一定程度上有效提高了光纖的傳輸容量，最大化提高了單信道的傳輸速率，充分實現了WDM系統的1.6Tbit商業化，大幅度擴展了傳輸距離。不過這些傳輸技術的功能性還存在相應的局限，因而光纖通信在未來的發展道路上還需要不斷優化和升級傳輸技術，研發多樣性的傳輸技術，有效實現傳輸容量、傳輸距離的最大優化，最大限度的滿足發展需求。

3.2 光孤子通信

全光非線性通信是今后光纖通信領域的發展設想，而光孤子技術的研發為該設想的實現提供了可能。其中，光纖折射率的非線性效應是光孤子技術的原理依據，該效應可實現壓縮光脈沖使之平衡于因群速色散而產生的光脈沖展寬，此時若滿足相應條件（即光纖反常色散區、脈沖光功率密度），在光纖傳輸過程中光孤子可以滿足長距離不變性的性能，如此打破了傳輸距離的局限。而在未來的光孤子通信發展中，最大程度實現10-100Gbit/s的運行效率，努力達到超于100000km的傳輸距離，這是光孤子通信和技術需要實現的發展目標。

3.3 全光網絡

高速通信網、超高的信息傳輸效率是人們對光纖通信及其技術提出的時代發展要求，為滿足這些時代發展需求研究與發展全光網絡是一個主要的突破方向。光纖通信及其技術若能夠實現全光網絡也是達到發展極致的高度，而通過全光化節點來實現全光網，這是傳統全光網的實踐方案，不過因電器件是實際網絡應用中節點的構成元素，這種電節點在一定程度上限制了通信網干線的容量。于是，在此基礎上研究人員對全光網節點進行了重新改良，充分使用光節點來實現節點間的全光化，通過光的形式來實現信息和數據之間的傳輸及交換，依據波長來判斷和處理用戶信息，以此來提高信息傳輸效率，有效實現高速全光網絡通信。

4 結語

綜上所述，我們對光纖通信及其關鍵技術有了一定的了解，對于光纖通信技術的功能性和優勢有了一定的把握，正因為光纖通信及其技術具備較高的發展優勢，因而其在通信市場上呈現著不斷上升的發展趨勢。同時，通過分析和探討光纖通信及其技術在今后的發展方向和趨勢，從而為人們明確今后光纖通信及其技術的發展提供相關參考依據。

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