通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計分析

雷斯琪

（四川郵電職業(yè)技術(shù)學院，四川 成都 610000）

1 光纖技術(shù)概述

光纖技術(shù)具體表示經(jīng)由地下光纜對信息予以傳輸，是以光波為載體，把信號由一端傳送至另一端的信號傳輸模式。隨著光纖技術(shù)的進一步發(fā)展，現(xiàn)代光纖技術(shù)已從以往的單層光纖傳輸發(fā)展到多層光纖傳輸，并和現(xiàn)代計算機數(shù)字信號協(xié)同作用，形成一個信息傳輸體。現(xiàn)階段光纖技術(shù)的運用存在如下特征。

1.1 具備較好的抗干擾性

光纖原材料即通過石英制成的絕緣體材料，抗腐蝕性強且具備較好的絕緣性。其關(guān)鍵特質(zhì)即光波導具有極強的免疫性，不被自然因素如雷電、太陽黑子活動等影響，對人為釋放的電磁免疫，同時也能將其和高壓輸電線平行設(shè)計或者和電力導體復合生成復合光纜。并且，可將其視為非導電介質(zhì)，信號質(zhì)量強，不存在和信號無關(guān)的雜音。故而，即便將其平行架設(shè)于高壓電線、電氣鐵路近旁，也無需擔憂其被電磁干擾，此性質(zhì)在強電領(lǐng)域的通信中具備顯著效用。

1.2 具備極大的通信容量

光纖和銅線等相比具備更大的傳輸帶寬，單模光纖具有有幾十GHz·km的寬帶。針對單波長光纖通信系統(tǒng)，因為被終端設(shè)備具有的電子瓶頸效應影響，因此難以體現(xiàn)光纖帶寬大的性能特點，往往選擇一些繁雜技術(shù)對傳輸容量進行擴張，最為顯著的是密集波分復用技術(shù)，能夠大幅度提升光纖傳輸?shù)娜萘浚軐⒐饫w傳輸容量拓張到之前的數(shù)十倍。現(xiàn)階段，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率為2.5～10 Gb/s。經(jīng)由密集波分復用技術(shù)構(gòu)成的多波長傳輸系統(tǒng)傳輸速率已經(jīng)超過了單波長傳輸系統(tǒng)的百倍之多。

1.3 材料耗損率較小

較之另外的材料介質(zhì)而言，石英光纖的傳輸損耗要更小，特別是商品石英光纖，損耗率能為0～20 dB/km。因此，在信息實施遠距離傳輸期間，選擇損耗率更小的光纖材料能夠大幅縮減系統(tǒng)成本和信息傳輸?shù)姆彪s性。

1.4 具備極強的保密性

公眾對通信系統(tǒng)提出的關(guān)鍵要求，是要具備較強的保密性。但是，隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展，電通信保密性大幅弱化，只需在明線或者電纜近旁配備一項特殊的接收裝置，便能獲知、截取明線與電纜中傳輸?shù)男畔ⅰ５牵饫w通信較電信而言，存在較大差異，因光纖的特殊設(shè)計，其傳輸?shù)墓獠ù嬖谙拗茥l件，需要在光纖和薄層近旁傳輸，基本上不會偏離光纖太遠。就算是彎曲半徑較小的地方，也不存在較大的泄漏率。而且，成纜后光纖外層配置了金屬制防潮層和橡膠護套，此類材料具備極強的不透光性，故外泄的光近乎為零，再加上長途、中繼光纜都是深埋地下，故具備極強的保密性。此外，光纖里面的光信號通常不會外泄，因此電通信里面的線路串話情況也不會存在。

2 通信工程中光纖技術(shù)應用的重要性

在通信技術(shù)持續(xù)優(yōu)化、改進的社會形勢下，光纖通信經(jīng)由光波對信息予以傳輸、處理，從而確保通信工程獲取長遠、穩(wěn)定的發(fā)展。在新興技術(shù)類型持續(xù)增加的環(huán)境中，通過不斷健全和改進通信技術(shù)，可以在信息傳輸質(zhì)量予以改善的同時，提升核心信息技術(shù)效果，以促使光纖技術(shù)的價值得以展現(xiàn)。此外，光纖通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，有益于公眾日常生活和生產(chǎn)，讓其工作、生活更具便捷性，為網(wǎng)絡(luò)全球化的進一步發(fā)展給予有力支撐。因此，在通信工程中應用光纖技術(shù)并對其進行合理設(shè)計具備重要意義[1]。

3 通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計

3.1 對OAN技術(shù)的設(shè)計

OAN技術(shù)是光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是將光纖作為傳輸載體，輔以有關(guān)技術(shù)和地鐵通信工程相連接。位于通行工程系統(tǒng)分配方面，需作出以下設(shè)計。

第一，光源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。在光配網(wǎng)里面配置具備源器器件的光網(wǎng)絡(luò)，保障遠距離信息傳輸?shù)目煽啃裕@一光纖技術(shù)的設(shè)計多被用于地鐵通信工程長途骨干傳送網(wǎng)中。

第二，無光源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。依照組網(wǎng)模式的差異，光纖技術(shù)接入設(shè)計方式具備如下類型：總線型結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢在于增、刪節(jié)點較為便利，彼此之間不具備較大干擾，線路運行無需投入較多資金，弱勢在于過度依靠主干光纖；環(huán)形結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢在于具備極強的自愈功能，弱勢即投入成本高昂；星型結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢在于存在無損耗累積、能拓張容量且升級、適應性強等特征，弱勢在于代價較高，且中央節(jié)點需穩(wěn)固結(jié)實。

在具體運用期間，需依照地鐵通信工程真實狀況選取與其適應的設(shè)計結(jié)構(gòu)。就地鐵通信工程而言，對光線接入網(wǎng)技術(shù)予以設(shè)計、運用極為關(guān)鍵。在信息傳輸性能方面，可最大程度契合地鐵持續(xù)穩(wěn)定運行的需求。光纖技術(shù)具備較好的傳輸時速，符合地鐵高速運行期間的要求，具有數(shù)據(jù)、音視頻等服務功能，在相應層面為地鐵安全運行提供了保障。

3.2 相干光通信技術(shù)

經(jīng)由眾多實踐研究發(fā)現(xiàn)，光纖技術(shù)存在抗干擾性、資源損耗率低、容量可擴張等優(yōu)勢。經(jīng)過對相干光通信技術(shù)的設(shè)計和使用，能夠確保光纖技術(shù)的功能效用得以體現(xiàn)。就該技術(shù)而言，需要在發(fā)射端對廣光載波的頻率、幅度等進行調(diào)制，而后位于接收端通過外差、零差檢測等手段進行信息傳輸。

3.3 光弧子通信技術(shù)的設(shè)計

光弧子通信技術(shù)即一項全光非線性通信方案，其設(shè)計理念為：光纖折射形成的非線性效應可以對光脈沖進行壓縮，讓光纖能和全速色散所致的光脈沖展寬得以持平。位于特殊條件下，光弧子能夠?qū)π畔⑦M行遠距離穩(wěn)定傳輸。運用該技術(shù)時，能防止光纖色散對光纖通信容量、傳輸時速和質(zhì)量造成干擾，并可進一步擴張傳輸容量，在傳輸距離上也能契合地鐵運行的需求。另外，在具體使用該通信技術(shù)時可結(jié)合EDFA，從而進一步增強光纖技術(shù)的利用率，避免資源、能源的損耗，進行穩(wěn)定傳輸，改善光弧子傳輸效率。

4 通信工程中光纖技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 朝著超高速系統(tǒng)發(fā)展

當前，超高速系統(tǒng)在我國各通信工程中獲取了寬泛運用，達成了真正意義上改善通信工程運行質(zhì)量的目標。并且，通信工程光纖技術(shù)開始朝著大規(guī)模商用形式變革，促使我國通信工程和眾多行業(yè)發(fā)展需求的有效關(guān)聯(lián)。

4.2 朝著超大容量WDM系統(tǒng)發(fā)展

通信波分復用系統(tǒng)在我國較多行業(yè)均有涉足，然而，因光纖寬帶資源應用率不高、資源發(fā)掘能力不足，阻礙了通信工程的發(fā)展。在此期間，可以選擇適宜的技術(shù)方式對光纖技術(shù)進行優(yōu)化，讓其朝著超大容量的方向發(fā)展。優(yōu)化后的光纖技術(shù)可對信息傳輸容量進行擴張，進而落實光波分復用系統(tǒng)擴容工作。

4.3 實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)

雖然波分復用系統(tǒng)技術(shù)傳輸容量大，但是在信息傳輸期間，其靈活性、可靠性差強人意，無法契合通信工程信息傳輸?shù)男枨蟆Ｔ诖似陂g，應選擇適宜的技術(shù)方式將光纖技術(shù)和信息技術(shù)互融，在對通信工程傳輸容量拓張時，增強信息傳輸?shù)撵`活、可靠性。另外，光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有系統(tǒng)互聯(lián)和信息彼此制約的功能，在通信工程進一步發(fā)展上具備顯著效用[2]。

4.4 研發(fā)新代光纖

以往光纖技術(shù)難以契合現(xiàn)代通信工程發(fā)展的要求，需要對以往光纖技術(shù)進行改良，從而研發(fā)新代光纖。依照實際情況而言，新代光纖技術(shù)已在逐步代替以往光纖技術(shù)，在眾多行業(yè)均獲取了寬泛運用。目前，各行業(yè)所應用的光纖技術(shù)以零色散光、無水吸收峰光纖為主，可契合通信工程發(fā)展期間所提的要求，在寬帶接入技術(shù)發(fā)展方面具有不容忽視的作用。

4.5 處理全網(wǎng)瓶頸的方式——光接入網(wǎng)

隨著社會經(jīng)濟、科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有了較大改變，對網(wǎng)絡(luò)核心部分的穩(wěn)定性構(gòu)成了較大威脅。在通信工程技術(shù)手法持續(xù)改進期間，信息傳輸和交換水平也隨之變化，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方式開始朝著數(shù)字化、自動化等層面發(fā)展，對通信工程發(fā)展極為重要。但是，因接入網(wǎng)技術(shù)當前未獲取較好發(fā)展，導致光纖傳輸技術(shù)和接入網(wǎng)技術(shù)兩者之間有較強技術(shù)反差，從而制約了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。為處理以上問題，需要對光接入網(wǎng)技術(shù)進行研究，最大程度縮減兩者之間的技術(shù)反差，從而確保我國通信工程更好的發(fā)展[3]。

5 結(jié) 論

光纖技術(shù)是通信工程中最關(guān)鍵的技術(shù)之一，存在較好的傳輸性質(zhì)，且可以實現(xiàn)各類信息傳輸所提的需求。此次研究對通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計進行了探索、討論，以期借助光纖技術(shù)具有的優(yōu)勢，推動通信工程更進一步的發(fā)展。隨著光纖技術(shù)的持續(xù)改良、發(fā)展，已經(jīng)成為了我國最關(guān)鍵的信息傳輸技術(shù)，在日后勢必取締大多數(shù)信息傳輸模式，成為通信領(lǐng)域的引領(lǐng)者。