淺談光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

姜婷??

摘要：本文簡(jiǎn)述了光纖通信技術(shù)的含義，分析了光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展

近年來(lái)，光纖通信技術(shù)在人們的生活中逐漸受到認(rèn)同，并且發(fā)揮著極為重要的作用。現(xiàn)階段，人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入到通信時(shí)代，光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為十分重要的支柱性產(chǎn)業(yè)，在光纖通信技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，其應(yīng)用的范圍以及提供的服務(wù)也逐漸增加。

1 光纖通信技術(shù)的含義

光纖通信是將光作為信息的承受載體，將光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健９饫w作為一種新型的傳輸介質(zhì)，其損耗相對(duì)于同軸電纜或?qū)Рü軄?lái)說(shuō)要低出許多。因此，在實(shí)際使用過(guò)程中光纖通信的容量要對(duì)于微波通信來(lái)說(shuō)要大出幾十倍。

2 光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 損耗低

光纖通信使用的材料主要是石英（二氧化硅）絕緣體材料，一般石英（二氧化硅）光纖傳輸過(guò)程中損耗低于20dB/km，與其他類(lèi)型材料相比，石英材料的損耗極低。研究數(shù)據(jù)表明，假如在將來(lái)不斷發(fā)展過(guò)程中光纖使用新型的低損耗材料，那么信號(hào)損失可能會(huì)比石英系統(tǒng)體材料更有優(yōu)勢(shì)。此外，由于光纖損耗極低的特點(diǎn)，使得中繼距離的大幅延長(zhǎng)，在超遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)線路中，光纖傳輸技術(shù)能夠大幅減少中繼站的建設(shè)數(shù)量，為降低傳輸系統(tǒng)成本起到積極的作用。

2.2 通信容量更大，頻帶更寬

光纖通信技術(shù)與傳統(tǒng)傳輸技術(shù)相比，前者具備使傳輸帶寬要指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)得能力。如果通信系統(tǒng)使用單波長(zhǎng)技術(shù)光纖系統(tǒng)時(shí)，雖然通信容量大，但是更寬的頻帶優(yōu)勢(shì)卻很難發(fā)揮，為解決這一問(wèn)題，除了可以通過(guò)其它技術(shù)手段來(lái)增加傳輸容量外，還可以使用密集波分復(fù)用技術(shù)，利用發(fā)射端和接收端的波分復(fù)用器等先進(jìn)電子設(shè)備突破傳輸技術(shù)瓶頸，以實(shí)現(xiàn)單波長(zhǎng)光纖的傳輸心痛的帶寬容量。現(xiàn)階段單波長(zhǎng)光纖傳輸速率一般在2.5Gbps ～ 10Gbps 之間。

2.3 抗干擾能力強(qiáng)

在通信數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸過(guò)程中，傳統(tǒng)通信技術(shù)極易受到電磁波影響，導(dǎo)致通信信號(hào)的泄露，增加了被竊聽(tīng)的風(fēng)險(xiǎn)，但光纖通信技術(shù)是以光為數(shù)據(jù)載體對(duì)電磁干擾不敏感。所以，光纖通信技術(shù)的安全性更高。得益于光纖通信抗電磁干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，光纖可與高壓線路的平行設(shè)置，為我國(guó)電力通信方面的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。另外，由于光纖傳輸?shù)拿獬姶琶}沖效應(yīng)的作用，光纖傳輸技術(shù)也為我國(guó)軍事通信系統(tǒng)的發(fā)展做出不少貢獻(xiàn)。

3 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）光纖接入技術(shù)。在我國(guó)光纖接入技術(shù)主要是指光纖到路邊和光纖入戶的寬帶網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)所涵蓋的主要范圍是從交換機(jī)到普通用戶之間的各個(gè)線段部分的使用光纖傳輸數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)光纖接入系統(tǒng)的完成。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信帶寬的需求也越來(lái)越大，針對(duì)這種需求的變化以及通信發(fā)展的趨勢(shì)光纖接入技術(shù)變得越來(lái)越重要。光纖接入技術(shù)主要分為兩種，既無(wú)源光和有源光，無(wú)源光接入的特點(diǎn)是一點(diǎn)到多點(diǎn)的XPON 技術(shù)，有源光接入是指點(diǎn)到點(diǎn)形式的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。

（2）波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)是通過(guò)單模光纖的信號(hào)損失低的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，達(dá)到增加帶寬的效果簡(jiǎn)稱(chēng)WDM。光纖通信技術(shù)可以根據(jù)不同的載體光波的頻率和波長(zhǎng)，在同一條傳輸通道內(nèi)同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)和頻率的光信號(hào)，利用波分復(fù)用器在發(fā)射端將所有的光波信號(hào)聚集整理后發(fā)出，在接收端還是通過(guò)波分復(fù)用器再將集聚信號(hào)進(jìn)行拆分和篩選。在整個(gè)的光波信號(hào)傳輸過(guò)程中，不同波長(zhǎng)和頻率的光信號(hào)都能夠相對(duì)獨(dú)立的傳輸，實(shí)現(xiàn)了同一根光纖同時(shí)傳輸多個(gè)不同的光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了光纖復(fù)用傳輸。目前波分復(fù)用技術(shù)在分別在城域網(wǎng)、長(zhǎng)途網(wǎng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

（3）光孤子通信。光纖通信技術(shù)中，光孤子通信是重要的組成部分，不是依靠非線方式，是利用信號(hào)光學(xué)性質(zhì)的通信方法。使用光纖通信技術(shù)傳輸信號(hào)時(shí)，光孤子在超短光脈沖的原理下能夠有效地傳輸信號(hào)。光孤子能夠傳輸大量的信號(hào)，在長(zhǎng)距離傳輸上也有一定的優(yōu)勢(shì)。在超長(zhǎng)距離傳輸中，光孤子技術(shù)是比較實(shí)用的，是一種極為先進(jìn)的高速光纖通信技術(shù)，傳輸信號(hào)過(guò)程中能夠提高傳輸?shù)乃俣龋瑐鬏敼ぷ魇窃跁r(shí)域超短脈沖作用下實(shí)現(xiàn)的，頻域的超短脈沖能夠很好地提高信號(hào)傳輸?shù)乃俣取?/p>

3.2發(fā)展趨勢(shì)

（1） 由單波長(zhǎng)通道向多波長(zhǎng)通道的發(fā)展趨勢(shì)。光纖通信技術(shù)通過(guò)使用波分復(fù)用技術(shù)達(dá)到了多波長(zhǎng)通道的發(fā)展目的。波分復(fù)用技術(shù)有效的提升光纖傳輸容量、提高頻信號(hào)和空分的作用。對(duì)于單模光纖，通過(guò)使用色散調(diào)節(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了傳輸容量和傳輸距離大幅度增加，尤其是剛架設(shè)的光纖可以通過(guò)色散移位技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的超高速傳輸和數(shù)據(jù)型號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸。

（2）全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。全光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的終極目標(biāo)。全光網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是用光節(jié)點(diǎn)取代電節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)娜坦庑盘?hào)傳播化，也就是某條信息從出發(fā)點(diǎn)到接收點(diǎn)全程以光的形式進(jìn)行傳播，而且路由依據(jù)波長(zhǎng)而定。全光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳播具有超高速率、超大容量、超高帶寬等特點(diǎn)，而全光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有可靠性、簡(jiǎn)單、兼容性、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)，同時(shí)還有增加新節(jié)點(diǎn)不需要安裝新設(shè)備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和便利性。雖然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展才剛剛開(kāi)始，但從整體發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，全光網(wǎng)絡(luò)具有非常明顯的整體優(yōu)勢(shì)，也必將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心。

（3）光弧子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。光弧子通信技術(shù)的顯著特點(diǎn)是數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后，波形和傳播速度保持不變，也就是說(shuō)使用光弧子技術(shù)進(jìn)行傳播通信，能夠?qū)崿F(xiàn)零誤碼的長(zhǎng)距離傳輸。因此，光弧子通信技術(shù)已經(jīng)引起了許多發(fā)達(dá)國(guó)家的重視和研究。在未來(lái)發(fā)展中，通過(guò)使用超短脈沖控制技術(shù)、和超長(zhǎng)距離高速通信技術(shù)等，將傳輸速率提高到每秒100Gb 以上；通過(guò)再生技術(shù)和光學(xué)濾波等技術(shù)，將傳輸距離增至10 萬(wàn)千米級(jí)。雖然許多相關(guān)技術(shù)難題亟待解決，但發(fā)展前景依然非常光明。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)不同行業(yè)的信息化發(fā)展。伴隨著光纖通信技術(shù)的成熟與發(fā)展，其已經(jīng)成為了現(xiàn)代化信息傳輸過(guò)程中不可或缺的部分。光纖通信在電力通信、智能交通、廣播電視以及互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用將會(huì)得到延續(xù)，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也必然會(huì)越來(lái)越廣泛。

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