光纖通信原理及保護

趙博 韓錦輝

摘 要： 光纖通信是人類通信歷史上一次深遠的變革，以光為信號傳輸介質，具有很多的有點，如抗電磁干擾、傳輸容量大、傳輸損耗小等。本文在對具體的光纖通信工程設計做了詳細研究后，對于光纖通信的原理進行了詳細的分析。對光纖通信通信技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的幾個問題做了深入思考，并思考了光纖通信的保護問題。

關鍵詞：光纖通信；原理；光纖保護

一、研究背景及意義

伴隨社會的進步與發(fā)展，以及人們日益增長的物質與文化需求，通信向大容量、長距離的方向發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢。由于光具有極高的頻率，也就是說具有極高的寬帶從而可以容納巨大的通信信息，所以用光波作為載體來進行通信是人們幾百年來追求的目標。所以了解光纖系統(tǒng)的原理并且對光纖通信問題思考是非常有意義的[1]。

二、光纖通信的原理

光纖通信是通信技術與光電技術的結合，光在光纖波導中的傳輸方式以及信號傳輸要遵守的協(xié)議。光纖的內部是兩層光學性質不同的石英玻璃，當光線以一定的角度如山倒光疏介質時，產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，光纖通信就是利用這一現(xiàn)象在光纖中不斷向前傳輸。光本身也是一種電磁波，電磁波都是滿足麥克斯韋方程組的，帶入不同的數(shù)據(jù)可以得到相應的解。因此在光的傳輸中，不同分布的光信號代表了光所攜帶的信息不同[2]。

光纖通信在發(fā)送端首先要把傳送的信息變?yōu)殡娦盘枺缓笳{制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強度隨電信號的幅度變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去。在接收端，檢測器收到光信號后把它轉換我電信號，經(jīng)過解調后恢復原來的信息。

三、光纖通信技術中的問題

電信網(wǎng)絡在不斷發(fā)展的同時也對光纜產(chǎn)品不斷提出新的要求，不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結構越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求。在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，對這一點深有體會。今后光纜建設的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設不斷展開。一些國家或公司取得了一些經(jīng)驗，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多特色，對接入光纜會有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)提供了很好的機會[3]。雖然近幾年來，我國光纜技術有很大的發(fā)展，有了一些自主知識產(chǎn)權的技術，我們的比例還是很小的，國內有200家光纖光纜廠，但是大多茶品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權，技術含量較低，競爭力不強。我們應該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

四、光通路的保護

光纖通信傳輸系統(tǒng)本身雖然有保護功能，但是在實際中只采用傳輸設備自身的保護管理系統(tǒng)在光纜線路發(fā)生全阻斷障礙時，很難保證傳輸?shù)陌踩蜁惩ā＠缇哂协h(huán)路自愈功能的SDH傳輸系統(tǒng)，如果光線傳輸不是真實的物理光纜換，在某處的光纜線路阻斷也可能造成SDH傳輸環(huán)的通信中斷。近年來興起的光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)雖然能完成對光纜的實時自動監(jiān)測，但不能預防外力作用造成的光纜突發(fā)阻斷障礙，也不能在光纜線路發(fā)生障礙時使其中的光傳輸系統(tǒng)得到保護[4]。一條光纜發(fā)生全阻斷或其中部分纖芯阻斷，對于那些沒用通過另一條物理光纜傳輸路由保護的光系統(tǒng)會造成較長時間的業(yè)務傳輸中斷。

光纖通信的路由保護可以通過多種形式實現(xiàn)主要有以下幾種保護段：到設備間和重要大客戶的引入光纜物理雙路由保護問題；通信交換端局間中斷光纜物理雙路由互保問題；WDM傳輸互保方式。

五、結論

光纖通信的發(fā)展掀起了人類社會通信方式的巨大變革，光纖通信的出現(xiàn)，直接推動了人類社會進入了信號系統(tǒng)告訴發(fā)展的時代。光纖通信系統(tǒng)給我們的生活穿了許多便利。然而光纖通信系統(tǒng)帶來的優(yōu)勢遠遠不止這些。就目前的發(fā)展形勢，光纖通信系統(tǒng)還有更可觀的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]湯永忠.淺談光纖通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀[J].電腦知識與技術，2014，10（10）：2219-2220.

[2]樊玥彤.光纖通信原理及其傳輸可靠性技術分析[J].科技傳播，2018，10（23）：128-130.

[3]詹明雷.當前光纖通信技術的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].科學技術創(chuàng)新，2018（30）：106-107.

[4]陳學鋒.光纖通信技術的應用及發(fā)展趨勢探討[J].通訊世界，2016（02）：9-10.

作者簡介：

趙博（1997.02） 男 漢族 河南省鄭州市 411327199702170632 本科生 通信工程。

韓錦輝（1996.09） 男 漢族 河南省周口市 4127271997080718 本科生 通信工程。