通信網絡光纖傳輸技術的應用分析

劉 巖

（河北遠東通信系統工程有限公司，河北 石家莊 050200）

0 引 言

網絡光纖傳輸技術是現代信息通信網絡的基礎，對通信網絡的使用起到了很大的促進作用。隨著時代的進步與科技水平的不斷提高，光纖通信技術也取得了一定的突破和創新，并且已經逐漸運用于人們的生活工作中，為人們帶來更加便捷高效的信息交流方式。

1 光纖通信系統

光纖是光導纖維的簡稱，是一種由玻璃或陶瓷材料制成的光波導，具有耐高溫、耐腐蝕、耐輻射以及使用壽命長的特點[1]。由于光纖本身所具備的眾多優點，因此被廣泛應用于通信網絡中，并逐漸成為通信領域中一種不可缺少的技術類型。結合光纖固有特性，使得其具備良好的抗電磁干擾能力，光纖傳輸不受電磁場的干擾，可以鋪設于高壓線周圍。

光纖通信系統由光電探測器、放大器、濾波器以及控制電路組成，可分為無源光傳輸系統和有源光傳輸系統。光纖傳輸技術以光波為信息的主要載體，利用光纖這一傳輸介質進行信息的綜合傳輸。由于光纖傳輸具有速度快、距離遠、可靠性強以及安全性高等優點，并且具備較強的抗電磁干擾能力，因此利用光纖傳輸技術來傳輸信號已經成為一種重要趨勢。

2 光纖傳輸技術的特點

結合光纖自身的特性，光纖傳輸技術的優點主要體現在以下幾個方面。

（1）在光纖傳輸技術中，數據信息具有更大的傳輸容量，并且傳輸信號攜帶的頻道更廣[2]。與傳統電纜相比，其能夠提供更大的速率以及更長的數據傳遞距離，因此得到社會各界的廣泛關注。除此之外，光纖通信系統還能提供高速率以及高質量的圖像傳輸服務，減少噪聲干擾。

（2）在特定信息的傳輸過程中，光纖傳輸技術具有信息損耗低的特點。由于光纖內芯為非金屬材質，重量輕、信息損耗少，光纖內部還有一層特殊結構的保護層，可防止外界物質侵入，有效避免了信號損失問題，從而確保整個通信系統能夠正常高效運行。另外，對于減少通信組網規劃、線路維護等相關建設成本有著十分重要的作用。

（3）由于光纖具備良好的抗拉能力，使得它在保證安全性方面有著明顯的優勢。在光纖傳輸技術中，傳輸數據的保密性極強，所有數據信號在傳輸時都會在一定程度上被減弱，但通過利用光纖傳輸技術能使通信網絡運行時產生的電磁波泄漏情況得到一定程度上的減少。這是因為光纖結構自身傳輸信號效果更佳，傳輸過程中的光信號被完全地保留在光波導結構中，任何可能泄漏的信號都會被環繞光纖的不透明包皮所吸收，可以有效保證整個傳輸系統運行時不會出現信號減弱現象，這樣就有效減少了光波泄漏帶來的安全風險問題。因此，通過光纖的傳導能夠有效避免信號傳輸過程中發生信息泄露、被竊聽等情況。

（4）由于光纖自身材質特點及與之相關的光學特性，保證了光纖能夠適用于各種不同的環境條件，進行安全高效的信息傳輸。同時由于光纖材料中含有石英材質，該材料絕緣性極強，使得光纖成為一種非常好的抗電磁干擾器件，幾乎不會產生電磁干擾等問題[3]。因為光纖本身具有很強的抗干擾性能，也確保了信息傳輸的接收與發送變得更加便捷化和多樣化。當前，人們生活和工作中對信息傳輸的準確性要求越來越高，這就要求光纖傳輸技術在信息傳遞方面的抗干擾能力也要不斷優化和提升。

（5）工作可靠性高。對任何一個工作系統而言，自身裝置越多，復雜性越強，發生故障的概率就越高。而對于光纖傳輸技術，它所用的輔助器材較少，主要原因在于光纖傳導的過程中無須使用中間繼電器來對信號進行放大或縮小，從而保證了數據信息傳輸的可靠性更強。相關調查研究表明，應用現代光纖傳輸技術后可將信息損耗降低到20 dB/km以內，足以說明其傳遞的可靠性。

3 光纖傳輸技術應用于通信網絡

光纖傳輸技術應用于通信網絡，主要包括以下幾個方面。

3.1 光電復合纜

當前，光纖通信系統已逐步從原來單一使用電纜發展到了以光纖為主線、其他多種傳輸方式為輔的綜合通信網路體系[4]。隨著光纖技術的日益發展，推動了中國通信網絡技術的革新。光電復合纜以自身所具備的優勢成為當前通信網建設過程中重要的組成部分之一，是由多根不同波長、長度以及質量特性的光纖構成的一種新型傳輸介質。目前，使用最普遍的光電復合纜能夠將電信號轉換為電磁波信號，再通過光導纖維進行傳遞。將光纜與電纜進行結合，形成一個完整的光網系統，通信效率相對較高，因此多用于移動通信基站的建設。

3.2 用于FTTH的蝶形入戶光纜

光纖接入技術是網絡通信的最后一環，如果想要確保通信效果達到理想狀態，就必須要保證光纖入戶系統具備穩定高效的性能。因此，需針對特定需求選用合理入戶技術，一般選用蝶形入戶光纜。它具備較好的抗拉能力和抗彎曲性能，并且具有傳輸損耗小、安裝方便并易于維護等優勢，在目前的通信建設工作開展過程中被廣泛應用。通過蝶形入戶光纜技術的應用能夠實現光纖到x（Fiber To The x，FTTx）網絡整體穩定性提高，適用于密度大、用量多的住宅區。網絡訪問時，必須根據項目的實際情況選擇光纖到路邊（Fiber-To-The-Curb，FTTC）、光纖到戶（Fiber To The Home，FTTH）或其他相關的接入技術，一般視光纖接入的地點而定。FTTH技術是一種光纖到戶接入技術，它是在原有有線電視網絡上進行改造升級后形成的一種新型技術，能夠為用戶提供更為豐富多樣的服務[5]。在光纖到戶干預方式下，利用蝶形光纜與FTTH光纖連接組合，可進一步提高網絡穩定程度，提高信息傳遞效率。

4 光纖通信技術應用研究

光纖通信傳輸技術具有優良的特性和較長的使用壽命，在我國電力、電信、工業智能控制以及廣播電視網絡等多個領域中得到廣泛應用。目前，光纖通信傳輸技術的應用領域還在不斷開發，具有廣闊的發展前景。

4.1 應用于廣播電視網絡

隨著科學技術的發展，廣播電視網絡已經逐漸成為人們生活和工作中不可缺少的一部分[6]。隨著廣播電視在我國的發展，廣播電視音頻制作要求提供較高品質的電視信號，構建一個新的傳輸網絡。在實際運行過程中，由于傳統傳輸線路存在一定弊端，導致其無法滿足當前廣播電視節目質量及穩定性的需求，使廣播電視網絡傳輸效率降低。利用光纖傳輸技術能夠進一步提高廣播電視網絡傳輸速率，提升電視信號質量，光纖電纜已成為不可或缺的電視信號傳播媒介。

4.2 應用于通信網絡

目前，我國的通信技術得到快速發展，同時人們對信息傳遞速率要求越來越高，傳統的通信方式已不能滿足當前的需求。5G通信技術使信息傳輸速度實現質的飛躍，由此對光纖傳輸技術運用的要求更高。光纖傳輸能夠實現光波發射器向光波中繼器傳遞信息，使用光波接收器達到接收信號的目的[7]。在實際工作中，光發射機是信息接收系統中非常關鍵的部分之一，其主要功能就是完成光能的發射以及接收過程，并為整個系統提供動力支持。在5G時代來臨之際，經由信號基站發送消息，有必要提高基站傳遞信息的速度，以推動信息傳輸技術發展。

4.3 應用于工業智能控制

隨著科技的不斷進步，人們對生產、生活中使用到的自動化控制系統也提出了更高的要求，使得工業智能化程度越來越高[8]。工業智能控制領域（圖1）是我國現階段光纖傳輸技術發展的一個重要方向，通常情況下，電話通信、機電馬達及其他設備在日常工作中受電磁影響很大，易產生復合型干擾，影響加工精度。將光纖傳輸技術運用到工業智能控制領域中，能夠提高工業設備運行的準確性，并且有利于增加裝置使用壽命，達到智能控制的目的。光纖通信傳輸技術特別適用于遠距離控制機械設備，可以降低外界因素對其造成的影響，增強信號強度，有利于推動工業智能控制方式發生變革[9]。

圖1 工業智能控制系統

4.4 應用于電力通信

目前，我國的電力系統已經實現了自動化，并且逐漸朝著智能化方向前進。光纖傳輸技術用于電力通信領域能夠切實解決電力通信問題，確保通信質量。在電力調度方面，可采用光纖通信傳輸技術將電力調度信息實時傳遞給相關人員，對于推動電力行業發展具有很大的促進作用。此外，光纖通信傳輸技術還能確保電力系統內部各設備之間保持良好的連接關系，使得整個電網安全穩定的運行。

5 光纖通信傳輸技術發展動向

隨著光纖技術的不斷發展，人們對網絡需求越來越大，由此出現了許多不同種類的光纖[10]。隨著科學技術水平的不斷提升，我國在光纖接入網方面取得了很大成就，但在開發過程中仍然存在許多困難亟待解決，如對于網絡節點的選址就是一個關鍵難點，若繼續采用電器元件，則將會導致通信干線總容量擴充的難度加大。因此要不斷強化光纖通信傳輸技術研究，盡快沖破重重阻礙，達到全光網絡化的通信傳輸。當前，世界范圍內已經出現了許多不同類型的全光網絡系統，并且隨著人們對通信傳輸需求的日益增長，其應用和發展前景將十分廣闊。全光網技術減少了由于網絡中節點處理問題而導致的數據信息負載量受限情況，同時還能有效提升光纖通信傳輸網絡的整體利用率。但目前我國對全光網技術的研究還存在一些空白區域，對此需要繼續加大研究力度，以推動我國光纖通信傳輸技術邁入全新時代。

6 結 論

以通信網絡為基礎的光纖傳輸技術已經被廣泛應用于各個領域，隨著科學技術水平的不斷提升，光纖傳輸逐漸朝著智能化與自動化方向發展。在此基礎上，要全面認識光纖傳輸技術的特性，掌握光纖傳輸技術的應用，逐步提高光纖傳輸性能，改善光纖傳輸信息品質，以推動光纖通信傳輸技術的進一步發展。