通信工程中光纖技術的設計應用和發展趨勢

劉劍鋒

【摘 ?要】隨著社會不斷發展，人們對通信工程的重視程度逐漸提升。光纖技術作為當前通信工程中重要手段，其在通信工程中占據著非常重要的地位。光纖技術作為通信工程中發展較好的重要技術，在信息傳輸過程中能夠將損耗降到最低，從而保證信息傳輸的質量。同時，光纖傳輸還具有抗干擾性強、信息傳輸量大等特點，在我國通信工程中得到了廣泛的應用。

【關鍵詞】通信工程;光纖技術;設計應用

現階段，光纖普遍利用石英等半導體材料制作而成，對于非零色散光以及無水光的吸收來說效果較差。我國的光傳輸領域發展較早，未來可以在光纖的內表面以及外表面進行特殊處理，從而達到新型光纖的目的。總而言之，光纖在通信領域的使用使通信領域取重大突破，已經在鐵路、網絡等產業實現信號高質量傳播，但是在信號傳播容量以及能耗方面還有較大的發展空間。所以在未來的發展中在現階段技術基礎上開發全光網絡、新型光纖等技術，為社會通信發展帶來貢獻。

一、光纖技術的優勢

1、頻帶寬，通信容量大。就光纖技術來看，其傳輸帶寬度較大，這一方面是銅線和電纜所無法比擬的。就當前科學技術水平來看，單波長光纖通信方面，實際傳輸速率在2.5～10Gbps。

2、損耗低，中繼距離長。就商品石英光纖損耗來看，其在0 ～ 20db/km，與其他傳輸介質相比，所產生的損耗較低，而在非石英系統的支持下，從理論分析角度來說往往可以達到更低的損耗。這就表明以光纖通信系統為支持，能夠滿足無中繼距離方面的應用需求，而在長途傳輸方面，通過減少中繼站數目能夠令系統成本得到明顯降低。

3、抗電磁干擾能力強。光纖原材料為絕緣體材料，以石英為主，抗腐蝕性與絕緣性良好，其特性在于，光波導能夠免疫電磁干擾，比如雷電干擾、電離層變化等，對于人為因素所產生的電磁干擾也具有一定抵抗作用，能夠滿足高壓輸電線平行架設以及符合光纜的構成需求。

4、無串音干擾，保密性良好。光波在光纖傳輸過程中占據著重要地位，在光波導結構中，光信號往往被限制，在光纖不透明包皮的作用下，所泄露射線被有效吸收，這就能夠有效防范相鄰信道內串音干擾的出現，并且光纜外竊聽信息傳輸也不再成為可能，這就保證數據信息傳輸安全，具有良好的保密性。

二、光纖技術的設計應用

1、鐵道通信中的光纖接入技術。目前為止，光纖在接入技術領域上應用廣泛。這種技術利用光纖信號傳輸穩定的特點，將光纖接入網信息系統，并對所傳輸的信號加以分析，從各方面提升信號的傳輸質量。在我國鐵路這種技術主要利用在兩方面。其一，有線網接入技術。對于普通的鐵路通信工程來說，光纖接入方式存在三種類型，分別是組網形式、星網形式和總線組網形式。這三種類型信號覆蓋面積和使用規模有較大的區別?，F階段，我國鐵路通信工程為了滿足信號的覆蓋廣度，采用組網形式，有效解鐵路信號覆蓋問題。其二，無限網接入技術，這種技術的實施雖然沒有有線接入信號質量穩定，但是方便信號工作人員接入使用。此外，無限接入技術可以加大信號覆蓋區域，方便鐵路運行中對信號要求不高的乘客與工作人員使用。同時光纖接入技術在鐵路方面使用還有利于鐵路的運用與管理，對乘客購買車票以及其他鐵路服務提供方便。

2、相干光通信技術。相干光通信技術作為常見通信技術手段，其能夠滿足通信工程信息傳輸的目。對于相干光通信技術來說，主要采用外差檢測的方式進行技術手段檢測，借以保證相關人員對光電變化過程中的變頻差有一個全面的了解。除此之外，按照相應變頻差能夠在短時間內明確到傳輸電信號，使得高頻濾波得以放大。在光纖通信技術運行過程中，還會在其中結合相干調制技術，確保通信技術在運行過程中產生的頻率信息能夠充分利用。對于相干光通信技術來說，其在我國無線電信息傳輸和無線電波頻率信息分析中有著廣泛的應用。

3、通信技術中光弧子技術。由于光纖在通信領域的快速發展，人們逐漸意識到光信號傳輸的優點，不斷對光信號傳輸進行研發。近幾年光弧子技術發展迅速，利用DFB 激光器以及光弧子放大器等設施形成光信號傳輸質量更高的技術，其中 DEB激光器也可以用鎖模半導體激光器代替，同樣是一種光源穩定且功耗較低的提供光源裝置。而光弧子放大器則會利用波的相關技術，彌補光弧子能量強度較低的弱點，進而產生能源更低、質量更高的光信號傳輸技術，為人們優質通信生活提供幫助。

4、傳媒行業的光纖利用。不同于其他行業傳媒行業對于信息傳輸更加依賴，無論是廣播公司還是各大點播部門都需要無線電傳輸，一旦信息傳輸過程中出現各種問題，則會出現色斑以音質不清等情況出現。其中視頻的信息傳輸量更大，如果不能有效解決信息傳輸問題則不能將視頻內容有效提供給廣大民眾，進而影響視頻質量，而光纖的接入可以穩定信號傳輸速度，并提高信號傳輸質量，具有良好的剛干擾能力，使光纖通信技術在傳媒企業中應用廣泛。

5、互聯網中的具體利用。隨著互聯網技術的快速發展，每天產生的信息量逐漸增加，為滿足信息傳輸的速度以及質量，已經逐漸接受光纖通信技術。既可以滿足日益增加的信息交流服務，又可以保障互聯網信息完全。同時互聯網技術已經逐漸滲透各個領域中，未來信息傳輸的市場應用會更大，因此在互聯網技術中運用光纖技術是時代發展的必然結果。

三、通信工程中光纖技術的發展趨勢

1、向超高速系統的發展。盡管光纖技術現階段已經投入使用，并取得一定的成績，但是從長遠的角度考慮，還是有很大的發展空間。其中超高速通信具有良好的發展趨勢，原因在于現在人們的生活節奏快，每天的信息接收量比較大，如果提高通信量則會避免因通信問題耽誤時間的問題，進而使通信工程向各個產業發展。

2、向超大容量WDM 系統的演進。目前，光纖通信技術還沒有實現全覆蓋，資源利用率較低，需要對其技術進行升級并利用WDM 系統技術朝向超大容量發展，從源頭解決通信量不足的問題，實現系統擴容的目的。

3、實現光聯網。目前為止，信號接受終端普遍為電信號接受裝置，還不能完全實現光信號全程覆蓋，在信號傳輸質量與傳輸穩定上有所欠缺。因此未來需要改變信號傳輸狀態，將光技術完全利用于互聯網技術中，為人們提供更加便捷的通信服務。

4、開發新一代光纖。現階段，光纖普遍利用石英等半導體材料制作而成，對于非零色散光以及無水光的吸收來說效果較差。我國的光傳輸領域發展較早，未來可以在光纖的內表面以及外表面進行特殊處理，從而達到新型光纖的目的。總而言之，光纖在通信領域的使用使通信領域取重大突破，已經在鐵路、網絡等產業實現信號高質量傳播，但是在信號傳播容量以及能耗方面還有較大的發展空間。所以在未來的發展中在現階段技術基礎上開發全光網絡、新型光纖等技術，為社會通信發展帶來貢獻。

總之，我國光纖技術在通信工程中具有十分重要的地位。光纖技術在包括電力、互聯網等行業中都得到了廣泛的應用。只有加大對光纖技術的研究，提高信息資源的利用率，充分發揮出其本有的優點，才能提高我國人民的生活水平和質量，提高我國的綜合國力，促進社會和諧穩定的發展。

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（作者單位：天津興脈通信工程有限公司）