光纖通信系統的構成及發展前景

蒙南 方磊坤

【摘要】 光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進行工業監測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。光纖通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到十分重要的作用。

【關鍵詞】 光纖通信 系統構成 前景

一、概念

光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。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。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外，在應用中，光纖常按用途進行分類，可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種，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，并常以某種功能器件的形式出現。光纖通信是以光波為信息載體，通過光纖來傳遞的一種通信設施。因為它具有容量大，傳輸距離遠，傳輸速度快，經濟等特點，所以在當今被廣泛應用。

二、光纖通信的特點

（1）光纖通信容量大；傳輸距離長；一根細細的光纖可以承載很多個光信息，而它的傳輸時以光速傳播，并且損耗非常小。（2）由于光纖較細，質量輕，所以便于鋪設和運輸。（3）光纖通信具有抗電磁干擾能力，傳輸信息不易丟失和失真。（4）信號串擾小、保密性能好。（5）光纖通信用材少，而且不污染環境。（6）光纜適應性強，壽命比較長。

三、光纖通信的原理

所謂光纖通信，就是在發送端首先要把傳送的信息（如話音） 變成電信號，然后調制到激光器發出的激光束上，使光的強度隨電信號的幅度（頻率） 變化而變化，并通過光纖發送出去；在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經解調后恢復原信息。然而，由于目前技術水平所限，對光波進行頻率調制與相位調制等仍局限在實驗室內，尚未達到實用化水平，因此目前大都采用強度調制與直接檢波方式（IM- DD） [1] 。基本的光纖通信系統是由數據源、光發送端、光學信道和光接收機組成。數據是數字，聲音，圖像等各種信號的數字化。光發送機和調制器則負責將信號轉變成適合于在光纖上傳輸的光信號，先后用過的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光學信道包括最基本的光纖，還有中繼放大器EDFA等；而光學接收機則接收光信號，并從中提取信息，然后轉變成電信號，最后得到對應的話音、圖像、數據等信息。

四、光纖通信系統的構成

光纖通信系統中，光纖中傳輸的是二進制光脈沖“0”碼和“1”碼，它由二進制數字信號對光源進行通斷調制而產生。而數字信號是對連續變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產生的，稱為PCM，即脈沖編碼調制。

1、光發信機。光發信機是實現電/ 光轉換的光端機。它由光源、驅動器和調制器組成。其功能是將來自于PCM電端機的電信號對光源發出的光波進行調制，成為已調光波，然后再將已調的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。2、光中繼器。光中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個：一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減；另一個是對波形失真的脈沖近行政性。3、光收信機。光收信機是實現光/ 電轉換的光端機。它由光檢測器和光放大器組成。4、光纖連接器、耦合器等無源器件。由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制，且光纖的拉制長度也是有限度的。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是，光纖間的連接、光纖與光端機的連接及耦合，對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。

五、光纖通信發展趨勢及前景

（1）新一代光纖：隨著社會發展的需要已經出現了兩種不同的新型光纖，即非零色散光纖（G.655）和全波光纖。

（2）超高速系統：傳統光纖通信的發展始終按照電的時分復用（TDM）方式進行，而如今要滿足社會發展需要，光纖通信應該按照光的時分復用方式進行。

（3）超大容量WDM系統：如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一路光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用（WDM）的基本思路。

（4）全光網絡：WDM波分復用技術的實用化，提供了利用光纖帶寬的有效途徑，使大容量光纖傳輸技術取得了突破性進展。光纖通信的應用給人們帶來了一場信息的革命。是整個社會進入了一個信息高速發展的時代。而光纖通信帶給我們的不僅僅是高速，還有更為客觀的前景，它將帶給我們無盡的方便。電話網絡系統，電視網絡系統和計算機網絡系統在不遠的未來，即將由光纖通信的發展而更好的結合，那將是光纖通信給人們帶來的第二次震撼。

參 考 文 獻

[1]張國鴻.淺談光纖設備通信原理及其布線技術[J].港口科技通信與導航，2007.

[2]潘遠翠.淺談光纖通信市場的發展[J].達州職業技術學院學報，2006.