光纖通信的特點及展望

喻琪

[摘要]在信息技術高速發展的今天，網絡生活已經成為人們日常生活不可或缺的一部分。就網絡傳輸介質而言，光纖相對于傳統同軸電纜而言有其無可比擬的優勢。比如，光纖通信具有單位時間內傳輸信息量大，傳輸信號穩定、布線靈活小巧，不易被干擾等特點得到了網絡技術領域的廣泛青睞，也成為了各個網絡終端和用戶的首選材質。在互聯網+大數據時代高速發展的今天，光纖通信技術也成為了無可替代的技術標準。甚至在不久的將來，光纖通信技術將會成為光網時代的核心基礎。因此，本文在詳細論述了光纖通信特點的基礎上，對將來光纖通信的發展趨勢進行了預測，旨在為我國日漸龐大的網絡用戶群體提升網絡體驗，網絡運營商提升服務質量，更新服務核心技術規程提供一定的現實意義。

[關鍵詞]光纖通信 光網 發展前景

一、光纖通信技術的定義及特點綜述

（一）光纖通信技術

與傳統的同軸電纜通信有著本質的不同，光纖通信的信息載體并不是數字信號，傳輸過程也并非通常意義的調制和解調過程。因為前者很大程度上受制于傳輸距離，而且傳輸信息載體的容量十分有限。一旦信息容量過載，很容易造成網絡傳輸擁堵或是網絡體系癱瘓。而與此相對，光纖通信擺脫了同軸電纜傳輸的束縛，采用光作為基本的信息傳輸介質。不僅在傳輸速率上有本質的提升，并且依照光的媒介特性，信息容量也有了飛躍性的擴大。與前者不同，光纖通信的傳輸距離因較強的傳導抗干擾性而大幅提升，信號的穩定性也得到增強。因此，相比于傳統的同軸電纜傳輸，光纖通信技術極大地改善了網絡運營環境，使得傳輸信息的種類、方式變得多樣化。由此一來，網絡資源的分配和呈現方式也隨著光纖的引入和普及經歷了一場革命。一時間，移動通信技術，云服務和大數據等新興概念也隨之產生。這一切都得益于光纖通信在網絡時代實現的質的突破。光纖是由內芯和包層組成，內芯通常為幾十微米或幾微米，外向層稱為包層，包層主要起保護光纖作用。事實上光纖通信系統使用的不是單根光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，所以不需要擔心接地回路。另外，根據光的傳導特性，光纖通訊的信息保密性也得到加強，故此網絡信息傳導的安全性較傳統的同軸電纜介質傳輸也有了質的飛躍。

（二）光纖通信技術的主要特點

（1）帶寬及頻帶有了質的提升。相對于傳統的同軸電纜來說，光纖通信技術刷新了傳統帶寬容量和頻率的極限。其在信息傳導過程中，采用的是密集波分復用技術，使得傳導過程中的信息密度、容量和信號穩定程度提升。這種技術革新也改變了以往單波氏光纖通信系統由于終端性能不足所帶來的瓶頸現象，并且由于光傳導單位信息量的飛躍性提升，導致信息傳輸種類也突破了以往的限制，網絡延遲也得到了很大的改善。

（2）光導信息傳輸過程中的損耗更低。相比于銅線來說，石英光纖對光信息傳導的損耗最低。由此，信息傳導的連續性得到增強，傳輸距離也因此得到極大的提升，并且由此產生的傳輸成本也得到了有效控制。

（3）由于傳統的銅線作為網絡傳輸介質時不具備很強的抗干擾能力，而且架設之后由于風吹日曬以及空氣中的粉塵顆粒及酸性物質，銅線質材很容易受到侵蝕，生銹甚至腐爛。這樣，信號的傳輸將受到極大影響，甚至會有極大的信號缺失。因此帶來的維護和維修成本也是高昂的。相對而言，后者的傳導介質具有很強的腐蝕性和絕緣性。因此，無論是信息的抗干擾性還是對外界的抗腐蝕性都比前者好。因此相比于同軸電纜而言，光纖通信的維護成本也得到了有效的控制。因此，光纖的普及速度也快于前期的同軸電纜，廣泛運用于各個領域。其中，影響最大的便是教育和軍事領域。

二、全光網一光纖通訊的未來趨勢

隨著光纖網絡的普及和網絡構架的改變，全光網的架設也是非常有必要的。因此，作為未來發展的必然趨勢，全光網憑借著其無可比擬的數據吞吐量和網絡業務的迅猛增長，毋庸置疑將成為網絡通信領域的中流砥柱。光技術也將成為網絡信息高速公路的奠基石。究其原因，全光網的光纖傳導具有同軸電纜和數字信號無可比擬的如下優勢：

（1）單位信息容量較傳統傳導機制有飛躍性的提升。由于波分復用系統的發展壯大，光傳輸的速率和和有效距離隨著WPM系統的推廣也在經歷著質的提升。另外在傳輸速率提升的同時，OT-DM技術也使得光纖通訊中可傳導信息量增大，信息種類多樣化。因此云服務正是在這種情況下對網絡世界造成沖擊，成功融入了人們的生活。

（2）全光網絡。光纖通信的終極形態便是全光網絡。雖然就目前而言光纖通信已成為人們日常網絡生活和信息發布、分享、傳播和處理的重要途徑，但連接光纖的網絡節點仍然采用的電節點，某些網絡中轉和數據承載器件仍然無法突破瓶頸技術，導致光纖通信的效率未能完全發揮出來。因此，為進一步優化網絡結構，提升用戶入網的數據交互體驗，網絡全光化勢在必行。而且，首先必須解決的難題是光節點化，以及承載設備的技術規格必須符合全光網的網絡荷載和技術要求。因此，未來網絡構架的核心問題便在于將網絡節點的電器件置換成光節點器件。但就目前而言，這一工程需要的技術指標和成本投入仍舊是一個嚴峻的問題。

三、小結

本文通過闡述光纖通信的定義，簡要比較了傳統同軸電纜與光纜傳輸的差異，并指出了光纜在通信傳輸領域具有傳統介質無法比擬的優勢。最后，本文指出了光纖鋪設和技術成熟對全光網的成型具有重要意義，但全光網的鋪設也存在著如光節點的置換等嚴峻的問題，這些問題將成為日后全光網發展的核心問題。endprint