光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展探析

陳昌靜　范忠磊

摘 要 隨著科技的不斷進(jìn)步，通訊技術(shù)也在不斷發(fā)展。光纖通信技術(shù)目前在我國的通信工程建設(shè)中光纖通信技術(shù)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，而且光纖通信技術(shù)也是目前世界上最先進(jìn)、運(yùn)用范圍最廣的通信技術(shù)之一。

【關(guān)鍵詞】光纖 通信技術(shù) 特點(diǎn) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

1 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 頻帶寬、通信容量大

光纖的傳輸帶寬與銅線和電纜的傳輸帶寬相比要大很多，光纖可利用的帶寬約為50000Hz。單波長光纖通信系統(tǒng)的帶寬由于終端設(shè)備的限制而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。因此通常采用各種復(fù)雜的技術(shù)來增加傳輸容量，現(xiàn)在最常用的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸帶寬。頻帶寬、通信容量大，對于傳輸各種不同頻帶的信息都具有十分重要的意義。目前，大多數(shù)單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率都在2.5Gbps到10Gbps。

1.2 抗電磁干擾

光纖通信系統(tǒng)具有良好的抗電磁干擾性能。電纜通信設(shè)備有一個(gè)良好的性能就是光波導(dǎo)不會(huì)受電磁的干擾，也不受到雷電、高空電層和太空電子活動(dòng)的干擾和人為的電磁干擾。由于光纖通信具有良好的抗電磁性，則在搭建通信光纜線路的時(shí)候就可以利用高壓輸電線架，不用刻意避開輸電線路架，這樣不但非常的方便快捷而且節(jié)省成本。光纖通信系統(tǒng)良好的抗電磁干擾性能在軍事、航天中解決了很多的技術(shù)難題。

1.3 光纖線徑細(xì)、重量輕、柔軟

光纖的芯徑約為0.1毫米，它只有單管同軸電纜的百分之一。光纖的芯徑很細(xì)使傳輸系統(tǒng)所占空間很小，不僅解決了地下管道擁擠的問題，而且也大大節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外，光纖的重量要比電纜輕得多，這對在飛機(jī)、宇宙飛船以及人造衛(wèi)星上使用光纖通信具有極其重要的意義。光纖柔軟可撓，容易成束，因此能制作直徑很小的高密度光纜。

2 光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀

截止到目前為止，我們可以看到光纖通信技術(shù)已經(jīng)有了很大提升，它的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。時(shí)至今日，光纖通信技術(shù)已具有了高速率、大容量等優(yōu)點(diǎn)，它的這些優(yōu)點(diǎn)都在在通信系統(tǒng)中體現(xiàn)出來，并且被廣泛應(yīng)用在許多地方。光纖通信主要技術(shù)有有以下幾種。

2.1 波分復(fù)用技術(shù)

所謂波分復(fù)用技術(shù)（wavelength-division multiplexing， WDA）就是指將多個(gè)攜有信息、頻率不同的信號利用合波器整合到一起，然后沿著一條光纖傳輸，最后用某種方法在接收端接收，將波長不同的信號分別提取出來的光通信技術(shù)。WDA主要利用的是光纖低損耗波段的帶寬資源優(yōu)勢，來增加光纖的傳輸帶寬，從而使光纖傳送信息的有效帶寬增加一倍至數(shù)倍，從而有效的提高了頻帶利用率。

2.2 光纖接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)一種是面向FTTH（光纖到戶）和FTTC（光纖到路邊）的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。OAN（光纖接入網(wǎng)）是電信網(wǎng)中發(fā)展最快的接入網(wǎng)技術(shù)，能夠有效解決窄帶業(yè)務(wù)（如電話）的接入問題外，還可以解決寬帶業(yè)務(wù)（如調(diào)整數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體圖像）的接入問題。光纖接入技術(shù)將傳統(tǒng)接入技術(shù)進(jìn)行了有效的改變，進(jìn)一步增加城域網(wǎng)和核心網(wǎng)和的容量。光纖接入技術(shù)更容易與其他技術(shù)相結(jié)合，形成APON、GPON 和 EPON。

2.3 光孤子通信

在光纖通信系統(tǒng)中，由于光纖存在損耗和色散，從而使傳輸容量和距離在很大程度上都受到了限制。光孤子通信的出現(xiàn)極其有效的解決了光纖色散問題。所謂光孤子通信是在光纖長距離傳輸中，用光孤子超短光脈沖做信息載波，信號的波形和速率始終保持不變，并且可以到近零誤碼率信息傳遞的通信方式。

3 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

光纖通信技術(shù)的逐漸完善和電信市場的逐漸改革，超高速率、超大帶寬和超長距離傳輸信息成為人們一直的追尋的目標(biāo)，全光網(wǎng)絡(luò)更是人們堅(jiān)持不懈的夢。

3.1 超大容量、超長距離傳輸技術(shù)

WDM雖然能極大地改善光纖傳輸系統(tǒng)的頻帶利用率，但是隨著通信需求的距離不斷加大，就需要一門更好的技術(shù)來支持超長距離傳輸，因此就有了DWDM（密集波分復(fù)用技術(shù)）及OTDM（光時(shí)分復(fù)用技術(shù)）和WDM（波分復(fù)用技術(shù)）相結(jié)合的產(chǎn)生。這種結(jié)合技術(shù)的優(yōu)勢在于極大的提升光通信系統(tǒng)的傳輸速率和傳輸帶寬。

依靠WDM（波分復(fù)用技術(shù)）和OTDM（光時(shí)分復(fù)用技術(shù)）來提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸帶寬的效果是一定的，因此可以把多個(gè)光時(shí)分復(fù)用信號進(jìn)行波分復(fù)用，從而提高系統(tǒng)的傳輸帶寬。RZ（歸零）編碼的占空比在光纖通信中對光纖的PDM（偏振模色散）和非線性適應(yīng)能力很強(qiáng)，此外RZ編碼信號的占空比在超高速系統(tǒng)中很小，這對色散的要求也降低了，所以一般超大容量的通信系統(tǒng)都采用RZ編碼傳輸。

3.2 全光網(wǎng)絡(luò)（AON All Optical Network）

全光網(wǎng)是指信號在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在，只在出入網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行電/光和光/電的變換。由于在傳輸?shù)恼麄€(gè)過程中都沒有電的處理，所以極大的提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高。全光網(wǎng)絡(luò)不能獨(dú)立在通信系統(tǒng)中存在， 它必須要結(jié)合因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等通信技術(shù)，因此光網(wǎng)絡(luò)必將向著服務(wù)多元化和資源配置的方向發(fā)展。全光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)十分的簡潔，組網(wǎng)也十分的靈活可變，可在不附加任何的交換處理設(shè)備的情況下隨意添加新的節(jié)點(diǎn)。全光網(wǎng)絡(luò)不僅能提供超大帶寬、極高處理速率和極低誤碼率，而且也具有良好的透明性、兼容性、可靠性、開放性和可擴(kuò)展性。

從光纖通信的發(fā)展趨勢來看 ，未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心將是建立一個(gè)一光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，消除電光瓶頸也是未來光通信發(fā)展的必然趨勢。

4 結(jié)束語

光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要傳輸技術(shù)，光纖通信技術(shù)得到了業(yè)界與社會(huì)廣泛地認(rèn)可，在未來信息社會(huì)中將起到重要作用，同時(shí)這一技術(shù)也勢必會(huì)得到最廣泛的利用與發(fā)展。相信在不遠(yuǎn)的將來全光網(wǎng)絡(luò)終會(huì)到來。

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作者單位

桂林電子科技大學(xué) 廣西壯族自治區(qū)桂林市 541004