新材料對通信傳輸的影響

包建寧

摘要：在現代社會的發展下，我國的通信傳輸技術也得到了較快的發展，在一定程度上給人們帶來較大的便利，極大地推進了社會的進步，在這之中新材料的應用是其中發展的重點。基于此，文章論述了新材料對于通信傳輸造成的影響。

關鍵詞：新材料；通信傳輸；措施

通信傳輸在我國信息化發展中處于十分重要的位置，所以，在通信傳輸過程中應用材料和器件上，全新材料的應用可以在一定程度上提升傳輸的新功能以及通信設備的穩定性，進而不斷推進我國通信技術的發展，實現經濟社會繁榮。

1 光纖材料的應用

作為一種全新的通信傳輸材料，光纖材料給信息社會的發展提供了一定的技術支持。而為了可以較好地滿足人們對于信息傳播的實際需求，應該注重解決光纖通信傳輸過程中比較常見的情況。在光纖傳輸過程中，最為重要的問題是應該注重解決傳輸信號不穩定以及信號比較弱等情況，進而進一步對光纖斷線技術進行完善，同時也要求逐漸完善光纖斷線設備以及技術水平，確保光纖斷面的整潔度以及平整度。在進行工作之時，應該注重應用清潔刀具來對光纖斷面進行切割，避免污染物比較多而對光纖表面造成侵蝕。與此同時，要求定期對空氣中留在光纖斷面上的雜物進行清理，同時對光纖表面進行維護。而在這個過程中，應該注重完善光纖熔接技術，為了可以逐漸降低焊接過程中出現的不規則情況，要求對焊接能力進行提升。因為模板對于光纖熔接處理工作有著較大的影響，因此，應該進行校對模板以及對其認真檢測，保證光纖可以達標。與此同時，也要對各種指標進行合理控制，可以將誤差控制在合理的范圍中，進而控制以及調整好光纖斷面的傾斜角度以后，在合適的位置進行確定，第一時間處理傾斜角的偏轉情況，進而可以降低光纖通信信號的損耗問題[1]。

2 超導型材料的應用

在通信傳輸領域中，超導材料的應用可以在一定程度上減少電纜材料的使用量。將超導材料應用到通信傳輸過程中可以實現對損耗的降低、有效擴大容量以及節約金屬和絕緣材料。超導型材料的損耗同常規電纜相比較，可以降低約1/10，同時其損耗在一定程度上也可以逐漸降低，超導型材料在傳輸上的能力是常規電纜的5倍左右。將超導型材料同常規通信材料進行比較，其具有較好的性能以及絕緣性，可以實現對絕緣用料以及金屬的節約，通常，超導材料可以被分為高溫超導材料以及低溫超導材料，一般低溫超導材料可以在臨界的狀態下具備較高的電流密度，確保有著較低的損耗，并且具備良好的可塑性，促使材料加工變得更加的快捷。低溫型超導材料應該在低于4K溫度下運行，并且在運行之時應該保證可以提供液氮對其維護和使用，所以其使用費用相對而言較高。當前這種材料一般只在與之相關的磁體中應用。以后隨著科技發展，低溫超導材料的使用費用一般就會發生降低的情況。所以，以后通信傳輸領域中有著應用低溫超導材料的可能性也會慢慢提升，高溫超導材料和低溫材料比較，可以在臨界磁場和溫度上具有較高的空間。當前在釔系的二代高溫超導材料YBCO在未來的工業領域應用中有著一定的成就，而其主要特征是同磁場性能較好以及異性比較弱，因此可以在液氮溫區強電環境以及高磁場的環境中應用[2]。

3 鐵氧體吸波材料

鐵氧體吸波材料是當前研究比較多的一種吸波材料，依照晶體結構的區別，可以劃分為稀土石榴石型、尖晶石型以及六角晶系磁石鉛石等3種類型。作為一種復介質材料，對于電磁波的吸收有著介電特性上的極化效應，也有著一定磁損耗效應。這種材料具有頻帶寬、吸收率高以及涂層薄等優勢，因此，其可以被廠泛應用到雷達吸波材料中。然而也有著密度較大等缺陷，那么就會對工程安裝以及對使用成本的控制存在一定的問題。鐵氧體的吸收性能同成型技術、使用頻率、化學組分等有著密切的關系。鐵氧體對其吸收波性能則主要來源于介電性能以及亞鐵磁性。

4高分子型材料

在當前的高分子型材料中一般可以分為納米纖維、塑料光纖維以及石英光纖維。

4.1塑料光纖維

塑料光纖維具有較好的耐熱性，同時也是高折射率的新型材料以及和低射率的報復材料之間進行組合而形成。依據結構以及光傳輸的特征，塑料光纖維一般可以劃分為兩種類型：全反射型和自聚焦型。全反射型光導纖維則是通過高折射率的芯材以及低折射率的包層而組成的，其兩者之間可以構成較好的光學界面，并且都是一種透明塑料，其直徑范圍一般是幾十至1000pm。塑料光纖維一般要求聚合物有著較好的透明性以及適當的折射率；芯材以及皮層界面粘接性比較好；光學之上應該要求等向性，可以在可見光區不吸收、不散射；芯材折射率高，皮層低；與此同時還應該要求作為非晶態、有耐高溫以及強韌性。光導纖維通信目前已經進入到了實用階段。光纜可以傳送大容量和寬頻帶信息，且能耗小、保密性和抗電磁干擾能力強，經濟效益顯著。尤其是同數字技術以及計算機之間進行結合，可以及時傳送電話、圖像以及數據，進而可以控制電子設備以及智能終端，也會在一定程度上替代通信衛星的作用部分，進而可以深入到社會的生活中，引起信息傳輸以及通信功能的革命，推動工廠和企業管理形式出現較大的變化。

4.2石英光纖維

石英光纖維主要是應用了純度比較高的石英玻璃制作而成，其基本結構為纖維狀的波導型。石英光纖維對于光束的傳播和約束有著較好的分作用，可以在最大程度上有效避免出現線路串擾問題，避免惡劣環境對其造成的影響，進而就可以受到外界環境調制而出現一定的變化。

在光纖傳輸過程中其能量損耗出現了逐漸降低，特別是對中長距離在進行傳輸中有著較大的優勢，為了保證信號傳輸的質量，推進網速的提升。在科技的不斷發展下，目前光纖通信技術的損耗可以達到0.1 Db/km之內，而同傳統通信技術相比較而言，具備著較為明顯的優勢，促使長距離信號傳輸質量可以得到保證。依據與之相關的統計顯示，當前應用石英作為其光纖傳輸最大距離可以達到350 km，而這也是傳統通信技術不能達到的。與此同時，同其他技術進行輔助也可以進一步促使傳輸距離的延長，這種傳輸形式就會大量應用海底通信的形式來確保通信的安全以及質量。與此同時，光纖傳輸技術可以應用石英作為基礎材料，由于其具備較好的絕緣性能，因此不容易出現損壞。而光纖大部分都會架設在室外，不可避免會受到雷電、電流、電離層以及太陽黑子等因素的制約，就會在一定程度上降低光纖傳輸的質量。石英光纖作為一種絕緣體材料，因此，在應用過程中對于自然電磁的抵抗力有著較強的優勢。而同與之相鄰的鐵路線路以及高壓電力設備出現的電磁干擾也沒有辦法對其造成影響。當前，光纖通信傳輸技術有了進一步的發展，而在安裝過程中不要求躲避高壓電線，進而可以同之保持平行架設的狀態，同其他電纜間進行合并。

4.3納米纖維

納米光纖具有較大的瞬逝場，投射的功率一部分可以通過瞬逝場進行傳輸，納米光纖非線性數比較高，而光束也可以在納米光束之中逐漸減少器件長度的使用，而這同傳統光纖相比來說要小100倍左右[3]。

在當前納米材料的出現以及逐漸興起的背景下，納米材料由于其具備著獨特的結構促使納米材料也有著表面效應、小尺寸效應以及量子尺寸效應等。促使納米材料變為了新型材料研究的重點。而納米吸波材料指的是分散相尺度可以低于100 nm的材料。而在材料粒子尺寸為納米級時，那么量子效應就會促使納米粒子的電子能級出現一定的分裂，其分裂能級間隔則處在同微波對應能量范圍（10^-2__10^-5eV）。因為納米材料同表面積總體較大、懸掛鍵多、表面原子比例較高等，同時也具有兼容性好、質量小、寬頻帶以及厚度薄等特征，較好的吸波性能同傳統吸波材料相比性能較好。所以，吸波材料領域中有著較好的發展前景。納米吸波材料的研究主要集中在納米材料的電磁性能機理、含納米材料吸波器件的制造以及納米材料處理以及制備。在這之中，納米材料的制備以及處理則是研究中的重點。納米金屬結構微波電磁性能在納米吸波材料的研究中，金屬結構尤其是納米鐵磁金屬結構是其研究的重點[4]

5結語

根據前文所述，探討新材料對于通信傳輸的影響有著十分重要的意義，同時也要求可以從根本上滿足人們的基本需求。第一要義則是應該確保通信傳輸的高效性。諸多新型材料的出現則是為了滿足人們對高效率的實際需求。而在進行通信傳輸上，一些高性能的材料開發對通信傳輸具有十分重要的影響。當前我國的一些高性能材料、核心部件以及一些較為重要的大型設備一般都以國外進口為主。通信傳輸新型材料的應用都可以在一定程度上提升通信設備以及傳輸的新功能，同時也可以提升通信設備以及傳輸性能，進而在一定程度上可以提升我國的經濟發展。通信傳輸技術在19世紀后期得到發展，當前一般的新型材料包括有高分子型材料、超導材料、光纖材料。超導材料可以在通信領域中有效減少電纜材料的使用量，而通常的超導材料同時也可以分為高溫超導材料以及低溫超導材料，高分子型材料在當前一般可以分為塑料、石英以及納米光纖。塑料光纖具有良好的塑料光纖維耐熱性能，石英光纖維則會受到外界環境調制變化，納米光纖則具備著良好柔韌性，并且也會降低器件長度的應用，同傳統的光纖相比要小100倍左右。因此，在通信傳輸工程中合理應用新材料，不斷推進通信工程的進步以及發展。

[參考文獻]

[1]孟超.寬帶電阻型FSS吸波材料設計與研究[D].南京：南京大學，2015.

[2]宋金龍.工程金屬材料極端潤濕性表面制備及應用研究[D]大連：大連理工大學，2015

[3]竺琳.PCB材料在通訊設備中的關鍵技術研究及失效分析[D]杭州：浙江大學，2014.

[4]劉政，孫麗寧，施利毅，等近紅外稀土熒光在功能材料領域的研究進展[J]化學進展，2011（1）：153-164