光纖通信系統中光傳輸技術分析及維護

張 鋒

（中移鐵通有限公司 烏海分公司，內蒙古 烏海 016000）

0 引 言

當前網絡通信發展迅速，光纖通信技術在人們的日常生活中應用廣泛。該技術應用過程保密性強，利用光波完成信息的傳載，能夠實現信息的點到點傳播，信息傳輸損耗小且完整性更好。光傳輸技術在實際運用中存在不同程度的問題，需要注意維護措施的運用，以提高技術應用的有效性。

1 光纖通信系統中光傳輸技術的特征

光纖通信系統中光傳輸技術具有低損耗、抗干擾以及保密性較強等特征。光信號在長距離傳輸過程中不會出現大幅損耗，能夠有效降低通信成本。光纖傳輸信號光波長為1.2～1.5 μm，技術應用損耗僅為1 dB/km[1]。光傳輸利用石英光纖作為信號傳輸介質，這類材料的成分是二氧化硅，抗腐蝕性和絕緣性良好，同時擁有較強的抗干擾能力，信息傳輸穩定，能夠有效提高光波的保密性，保真度也能得到保證。光纖系統運行階段不易受到周圍電磁信號的影響，時效性優越。圖1為幾種常見的光纖材料組成結構。

圖1 幾種常見的光纖材料組成結構

2 光纖通信系統光傳輸技術應用問題

2.1 光接收機

在光纖通信系統中，光信號接收機通常在不同位置布置。如果設備所處環境復雜，使用階段就會頻繁出現故障。光接收機問題大多出現在接頭位置，也有可能在尾部的傳導接頭處。光信號傳輸階段，如果受到超高壓的影響，會導致設備運行狀態不穩定，損壞電源。與此同時，使用階段如果纖頭受到污染，也會影響信息傳輸功率，最終造成接收信號的質量不佳[2,3]。光纖傳輸架構如圖2所示。

圖2 光纖傳輸架構

2.2 光信號發射機

在光纖系統傳輸信息階段，如果出現亂碼、信息丟失、更改等情況或者傳輸設備發生故障，均會導致信號缺失。光電轉化過程中，可能會受到溫度異常因素的干擾，不利于保證信號傳輸質量。如果供電電壓發生變化，光傳輸信號也會出現變化，導致接收端信息失真問題明顯。

2.3 光分路器

光分路器在使用過程和光信號發射機共同配合，將同一根光纖中的信號分解為多路信號，并將其利用分路合成器變為1束主光源進行回收。如果設備使用期間端口沒有移動情況，則出現故障的可能性不高；但是如果經常移動端口，就會導致端口位置附著顆粒和灰塵，影響接口位置的接觸，從而出現故障問題，導致傳輸功率降低，影響信息的高效存儲[4]。

3 光纖通信系統維護措施

3.1 落實設備維修之前檢查

由于光傳輸設備運行需要有利的環境，因此設備維護階段的環境檢查十分重要。具體而言，應該重點對環境內部溫、濕度以及清潔度進行檢查，還需要保證電壓穩定性。通過檢查機房上述環境指標，判斷環境是否和設備運行要求相符。從光電傳輸設備使用方面來看，其對環境要求極為嚴格，營造良好的環境有助于降低設備運行故障率，有助于設備使用壽命延長[5]。

無論是設備整機維修還是系統維修，都需要對光傳輸情況進行分析，才能判斷設備問題的具體原因，對系統中各類故障發生情況進行預測。例如，若設備內部某條載波電路出現問題，則判斷故障可能在濾波器或載波機中。若為濾波器故障，還應進一步對本端機進行分析。確認故障點之后，選擇儀器、儀表輔助測量，利用測量數據對通信頻率、信號波形全面分析，為設備維修提供支持。系統維修檢查階段，檢修人員不但要了解設備信號、工作原理，而且還應熟知系統組成結構，明確不同部件的作用。只有精準把握問題，才能在維修過程中作出準確判斷，得出正確結論，保證故障定位精準，從而選擇有效的維修方式，解決問題，必要時可更換故障元件[6]。

3.2 了解維護操作標準

為了高效維護設備，需要相關人員掌握設備維護技術標準。常規維護通常是對通信系統中的硬件設備進行定期清潔，將附著于設備外部的雜質和灰塵徹底清理。對于設備的工作環境溫度也需合理控制，使之處于合理范圍內。在維護操作開展階段，操作人員需要按照要求做好防護工作，可以佩戴防靜電手套，防止維修過程中人體、設備之間直接接觸。運行設備表面可能存在靜電，如果設備有漏電問題，穿戴安全裝備可避免觸電事故。除此之外，維護人員應該了解光纖系統工作原理，掌握網絡拓撲結構特點，了解設備維護需求，這樣才能獨立完成設備故障排除和維護操作[7]。

3.3 明確設備維護原則

一旦光纖通信出現運行故障，維護人員應檢查系統運行參數，對于故障問題全面排查。先確認故障大體位置，然后根據不同設備的運行參數采取針對性排查措施。

具體而言，系統維護操作階段的原則如下。第一，先支后主。當光纖通信系統設備出現故障時，可能為線路板問題，為了控制影響程度，可以按照先支后主原則先排除支路板故障。第二，先通后修。如果通信系統出現運行故障，可將光纖傳輸業務切換到備用光纖中，之后采取故障維護操作，盡量降低維護操作對于通信業務產生的影響。第三，優先維護。通信系統在運行階段可能出現超過兩臺設備故障的問題，維修人員需要對各種設備采購成本全面分析，根據故障嚴重程度、設備剩余使用時間等優先維護受損嚴重設備。第四，因地制宜。設備維護需要符合實際情況，根據傳輸設備故障類型、故障表現以及設備性能選擇并合理運用診斷措施[8]。

3.4 合理選擇維修技術

針對通信系統存在的設備故障，合理選擇維護技術十分重要。維修人員可利用儀器和儀表對故障點進行測量，判斷信號傳輸通路的信號、頻率波動情況，將上述內容作為故障診斷依據，確認設備是否處于常規運行狀態。對設備進行整機維修之前，維修人員需要對系統運行原理、設備信號處理方式有深度了解，這樣才能準確判斷故障問題。在維護措施應用前，明確設備操作方法、運行原理，選擇合適的測試儀表。維修過程通常會利2M話路分析儀，還可使用光功率計、光反射儀或者測量儀表等。在掌握組網信息、保護屬性和業務配置情況之后，展開常規的維護操作。清洗防塵網，置于通風位置晾干，處理結束后將防塵網重新放到原位。設備對光口回環時，為避免其受損，需要注意保護光口。

在維修操作過程當中，需要小心操作，避免由于操作不當而對器件造成損壞，影響系統整體運行。傳輸設備導線相對較細且集中分配，不可對其隨意拆卸維修。如果此位置出現故障，需聯系設備生產廠家共同參與維修[9]。

在維護操作時，替換法為常用方法之一，通常選擇工作狀態正常的設備取代疑似存在故障的設備。若替換以后系統能夠正常運行，即可判斷是被替換設備存在故障。此維護方法通常應用于外部設備，像設備光板故障就可以選擇該方法處理。如果光纖系統存在運行故障，信息管理人員需要立即分析系統的報錯信息，根據設備內部警告提示對信息數據加以整合，定位故障位置。為了準確定位故障點，維修人員可選擇儀表分析法。如果光信號線路存在問題，可選擇光功率設備來測試線路發光、收光情況，收集故障信息，判斷故障原因。除此之外，維修人員的技術素養會影響維護質量，所有設備維護崗位人員需要提前熟悉工作流程、工作內容、應用技術，通過崗前培訓后才能正式參與設備維護[10]。

4 結 論

隨著信息化的快速發展，人們對于光纖通信系統的使用要求更加嚴格。通過分析光纖通信系統使用階段的各類問題，做好維護工作，及時排除故障問題，提高系統的運行穩定性，從而推動通信領域實現健康長久的發展。