光纖通信技術的應用及發展探析

趙志豪

【摘 要】信息技術的發展與網絡使用需求的增長促進了光纖通信技術的應用與發展，使其成為當代電子通信領域的重要技術。為進一步促進光纖通信技術在社會中的應用，文章對光纖通信技術概念、特點，光纖通信技術的現實應用及未來發展趨勢進行探討，希望能促進光纖通信技術的推廣與傳播。

【關鍵詞】光纖通信技術;特征;應用;發展趨勢

【中圖分類號】TN929.11 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）06-0179-02

在當代電子通信領域，光纖通信技術是一門非常重要的技術，這一依托網絡技術、信息技術發展起來的網絡通信工具對網絡建設、社會發展產生了重要作用。但光纖通信技術并非完美無缺，也有其應用短板。

1 光纖通信技術簡述

光纖即光導纖維，光纖通信就是以光波為載體，以光纖為媒介的一種通信方式，其具備通信容量大、安全性好、抗干擾能力強等顯著特點。因此，在當代網絡環境下，光纖通信技術已經成為電子通信領域的主流技術。

光纖通信技術的發展與應用始于一場光纖材料革命，1970年美國成功研制出具備實用價值的光纖材料，這為光纖通信技術的發展與應用創造了有利條件。與傳統通信技術相比，光纖通信技術具有以下特點：①強大的光纖傳輸能力。與銅質材料相比，光纖材料具有更寬的頻帶，因此信息傳播速度更快、效率更高。②較強的實用性。光纖材料不僅具有頻帶寬、信息傳播迅速等優點，還具備造價低的優勢。與銅相比，光纖材料的造價更低，具有較高的經濟價值，并且線路結構緊密，體小量輕，十分實用。③雙向網絡。雙向網絡主要指光纖通信技術的互動性。在光纖通信技術下，光纖網絡用戶可實現及時互動。與傳統通信技術相比，這一功能在很大程度上優化用戶的通信體驗，因此光纖通信技術具有非常高的市場價值。④較強的抗干擾性。光纖通信技術可有效消除外部環境對信息傳輸過程、傳輸結果的干擾，信息傳輸質量高，并且光纖通信技術具有良好的保密性能，信息傳輸的安全性有保障。

在深入了解光纖通信技術各項應用優勢的同時，必須正確認識到事物都有兩面性，光纖通信技術同樣存在應用短板，如光纖材料質地機械強度低、易碎裂，安裝難度大，對安裝技術要求高。光纖材料的制作與檢測工作需要借助專業、精密度高、性能良好的設備完成，對設備要求高，因此無法實現大規模批量生產。同時，為保證光纖材料制作與檢測質量，需定期做好儀器設備的維護保養，設備運維成本高。此外，在具體應用中，光纖網路分路與耦合較為麻煩，操作難度大。

2 光纖通信技術的現實應用

與傳統通信技術相比，光纖通信具有體積小、信息傳播迅速、容量大、保密性強、寬頻帶、體積小、抗干擾能力強等諸多優點，因此迅速進入廣播、電力、郵電、軍用通信等領域，促進了通信領域的網絡化建設與完善。

2.1 通信領域常用光纖通信技術

2.1.1 光纖接入技術

光纖接入技術為信息的高速傳播與運輸提供了重要基礎條件。在應用光纖接入技術時，由于光纖寬帶接入過程存在光纖到達位置不統一、不固定的情況，因此統一將光纖寬帶接入最終方式確定為光纖到戶（FTTH）。利用這種方式全光接入，為用戶提供需要且不受限制的寬帶，以此滿足寬帶接入需求，確保通信正常。

2.1.2 波分復用技術

波分復用技術主要借助單模光纖的低損耗區域，創造出巨大的帶寬資源，之后根據具體的信道光波頻率，合理劃分光纖低損耗窗口，形成若干個信道，并采用合波器實現對不同波長的信號光進行合并后傳輸進光纖。信號發送的一端變為發送端，接受的一端為接收端，發送端使用的設備為合波器，而接收端使用的設備為分波器，在接收到波長信號后，利用分波器將不同波長承載不同信號的光載波分開，在一根光纖中實現多路光信號的復用傳輸。

2.1.3 光纖傳感技術

在應用光纖傳感技術時，主要通過光纖傳感器實現對光信號的有效傳輸。現階段，市面上的光纖傳感器分為功能型傳感器與非功能型傳感器。這兩類光纖傳感器都具有重量輕、體積小、寬頻帶、耐腐蝕、耗電少等優點，這是光纖傳感技術在現代通信領域獲得廣泛應用的重要原因。

2.2 光纖通信技術的應用表現

光纖通信技術在現代通信領域的應用十分廣泛，如云計算、物聯網、高清視頻等領域都或多或少地應用光纖通信技術，下面做詳細分析。

2.2.1 通信領域

在現代化背景下，網絡、信息技術等現代化通信方式已經成為人們生活、辦公中的必要因素，且隨著信息技術的發展，光纖通信技術逐漸成為現代通信領域的主流通信技術。如現實生活中的遠距離通信就是充分發揮了光纖抗干擾性強的優勢，實現了信息的遠距離、高質量傳輸。

2.2.2 電力領域

光纖通信技術不僅是關鍵的通信工具，也是促進電力系統發展的關鍵技術。現階段，我國大部分地區的電力系統已經逐步轉化為光纖，如我國最大的專用通信網就是使用光纖通信網的電力系統。

2.2.3 廣播電視領域

隨著光纖通信技術逐漸成熟，其在廣播電視領域得到廣泛應用。與其他通信方式相比，光纖通信具有信息容量大、信息傳播速度快、抗干擾性強等優點，非常適用于廣播電視領域。可以斷言，光纖通信技術的應用極大地促進了廣播電視領域的發展創新。

3 光纖通信技術發展展望

光纖通信是一個必然趨勢，現階段已經在通信領域得到廣泛應用。分析光纖通信技術的成長發展速度、技術、物質條件可知，光纖通信技術在未來必定有更遠大的發展，其各項技術在社會中的應用范圍更加廣泛，技術也更為成熟，價值作用也得到充分發揮。以當前城域網的核心骨干網—光傳送網為例進行說明：現階段，城域網中的核心骨干網為光傳送網（OTN），這一網絡技術在發展與應用之初為單通道，傳輸速率為2.5 Gbit/s，但如今光傳送網的傳輸速率已經達到40 Gbit/s以上。可以說，這一變化與發展是飛躍式的。此外，在這一階段的發展中，光纖通信技術在不斷分支、分流，除光纖傳感技術、光纖接入技術等關鍵光纖通信技術外，相干檢測、高速光探測、光數字處理、高速電光調制器、朝通道等技術也得到發展與應用，給現代網絡建設、社會發展進步產生了積極的促進作用。

在三網融合、網絡資源更為豐富便捷的未來，光纖通信技術將朝著更高速、更大容量、更寬頻帶的方向發展，從而滿足網絡環境及用戶對寬帶業務提出的新要求。在用戶網絡需求日益增長的背景下，5G技術被提出并完成了第一階段全功能標準化研究，將5G技術引進社會各領域，實現5G技術商業化應用具備了充足的技術條件與物質條件。可以預想，5G、4K/8K視頻、VR/AR、云計算、物聯網、端用戶服務控制等新興應用及服務將為光纖通信技術的應用創造更為有利的條件，光纖通信技術將獲得更高速、更高質量的應用。這里主要以5G技術的發展為切入點談光纖通信技術的未來發展趨勢。

在5G技術發展相對成熟并商用后，用戶對網絡通信的速度、質量及信息傳輸的安全性提出更高要求，為有效滿足用戶多元化網絡通信需求，提高光纖通信技術的市場經濟價值，光纖通信必定會走上技術革新、性能優化道路，會朝著可靠性、大容量、超寬帶及低延時與業務快速發放等方向發展。具體而言，光纖通信的技術優勢、服務優勢將在網絡傳輸、網絡調度、網絡管控及器件等方面實現。最明顯的變化可能是光纖通信的網絡單波速率會得到實質性的提升。值得注意的是，這一預測并非缺少依據，通過分析和研究光纖通信技術在現階段的應用情況與發展方向可知，隨著5G的到來，OTN的SDH（軟件定義光網絡）化將是主要趨勢之一（當然還存在其他多方面的發展趨勢）。與城域網為例進行分析：現階段，城域網建設中的PTN與OTN正顯現出明顯的融合趨勢，即兩個模塊的部分功能、技術被有機融合，最后形成新的功能模塊——POTN。在城域網建設中，POTN是指將PTN與OTN深入融合后形成的一種光網絡，其具有更優秀的工作性能，可有效滿足現代社會的網絡建設需求。

4 結語

綜上所述，在當代電子通信領域中，光纖通信技術是一門非常重要的技術，這一依托網絡技術、信息技術發展起來的網絡通信工具對網絡建設、社會發展產生重大的促進作用。現階段，光纖通信技術已經在通信、電力、廣播電視等多個領域得到廣泛應用，光纖接入技術、光纖傳感技術、波分復用技術等關鍵技術更是在通信領域發揮重要作用。在三網融合、5G技術實現商用的將來，光纖通信技術必定會有更為遠大的發展，其各項技術在社會中的應用范圍將更廣泛。具體而言，未來的光纖通信技術將朝著更高速、更大容量、更寬頻帶的方向發展，技術優勢與服務優勢將得到顯著增強。

參 考 文 獻

[1]郭斌.光纖通信技術的應用及發展趨勢探討[J].數字技術與應用，2018，36（12）：29-30.

[2]姜韜.對光纖通信技術的應用及發展趨勢的研究[J].通訊世界，2018（6）：61-62.

[3]王鵬.淺談光纖通信技術的發展歷程及廣泛應用[J].中國新通信，2018，20（12）：5.

[責任編輯：陳澤琦]