淺析光纖通信技術特點及發展前景

王麗娜 火箭軍士官學校 山東青州 262500

一、光纖通信技術的特點

光纖通信技術是通過光導纖維傳輸信息的通信技術，隨著基礎光纖通信技術的不斷成熟，大容量、高速率也成為光纖技術的顯著特點，且在傳輸的過程中具備信號低損耗、抗電磁干擾等優良特性，被廣泛應用在通信行業中。

（一）損耗低，通信距離遠

現階段光纖材質多為石英材料，而石英材質實現的光纖已經和理論值相差不多。目前，商品石英光纖損耗可低于0~20db/km，其傳輸損耗比任何傳輸介質的損耗都低。但在應對大容量和遠距離通信方面，現階段的光纖通信顯然在通信技術上難以滿足。若將采用非石英系統極低的損耗光纖，其理論分析損耗可下降更低，隨著光纖通信新技術的融入，意味著光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離，對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。

（二）頻帶寬和通信容量大

隨著信息化的發展，要實現信息在最短時間內實現傳遞，必須對光纖的通信容量和傳輸速率提出較高的要求。當前的光纖通信技術發展方向也正朝著傳輸誤碼率低、高容量、高傳輸速率方向發展。對于單波長的光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。迫切的需要通過光纖通信新技術的融入，來實現光纖通信的寬頻帶、高容量的目的。

（三）高抗電磁干擾、保密性強

信息傳輸的目的是提高信息傳輸系統的穩定性，保證數據不受外界環境的影響，且具有良好的保密性。光波在光纖中傳輸不易向外泄露，即使在轉彎處，漏出的光波業十分微弱，同時在光纖外面也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。光纖的原材料是石英制成的絕緣材料，不易被腐蝕，絕緣性好，它不受自然界的雷電干擾，電離層的變化和太陽黑子活動等干擾，也不受人為釋放的電磁干擾。

除此之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、光纖材料資源豐富、成本低、溫度穩定性好、壽命長，由于光纖獨特的優勢，適用光纖通信的領域越來越廣泛。

二、光纖通信技術的發展趨勢

（一）波分復用技術

波分復用系統是實現對單模光纖在低損耗區的最大應用，使得單模光纖具備巨大的帶寬。也就是按照信道光波波長以及頻率的級別，實現在光纖低損耗窗口進行若干個信道的的劃分，借助波分復用終端實現不同波長光載波信號的合并，進而實現在單個光纖中的通信傳輸。而在光纖的另一端接收端，在通過波分復用器實現對合并光載波信號的分開，此過程便是光纖通信過程的波分復用的簡單原理。這種技術的應用能夠最大程度上行提高光纖的利用率，目前，波分復用技術和系統迅速發展，極大提高了光纖傳輸系統的傳輸容量。現階段具備1.6Tbit／s的時分復用系統已經得到了很廣泛的商業應用。不過，在相關的調研過程中發現，現階段的應用較為廣泛的時分復用系統所能夠在容量方面的提升是時分有限的，可以在應用光時分復用的基礎上實現光載波信號的波分復用，進而實現更大傳輸容量的提高。因此，未來光時分復用和波分復用綜合系統將是未來光纖通信技術發展的重要趨勢。

（二）光弧子通信

光弧子通信是將光弧子作為信息傳輸的載體，進而實現長距離無畸形通信目的，光弧子通信具有長距離、高容量以及高抗干擾能力。光弧子通信是用于解決非線性通信過程中色散的重要方案，基本過程是利用光纖折射率存在的非線性效應產生的對光脈沖壓縮現象，能夠很好的抵消由于群速色散造成的光脈沖脈寬。假設在無誤碼的條件下這種通信方式能夠實現遠距離不變形信息傳輸。同時還能夠完全脫離光纖色散造成的傳輸速率以及容量的限制，是現階段能夠實現大容量傳輸的良好解決方案，中繼距離能夠高達幾百公里。

（三）光聯網

未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段，也是理想的階段。傳統的光網絡實現了節點網的全光化，但在網絡節點處仍采用電器件，限制了目前通信網干線總容量的進一步提高。DWDM通信技術發展至今，技術已經相對成熟且應用十分廣泛，但是由于自身系統的特點，在一定程度上會制約自身的發展，例如結構復雜、成本昂貴，無法實現全光無中繼傳輸。因此則需要更完備的技術來實現光纖通信過程中的全光網絡傳輸，因此業界也提出了全光網絡構建的概念，以其實現扭轉傳統光纖傳遞過程中的弊端，同時還能在一定程度上降低構建系統的成本，實現更高速率的光信號傳輸。

光纖通信技術發展到到現階段，已經成為世界各國光纖通信行業中的重要發展對象，并且光纖通信應用領域也在不斷拓展。因此我們必須在現有基礎上，不斷拓寬視野，積極發展光纖通信技術，滿足日趨增長的信息化需求。