光纖通信技術應用及發展探析

張 爍

（吉訊股份有限公司，河北 保定 071000）

1 光纖通信技術概述

光纖通信技術主要將光波作為信號的載體，再利用光纜完成信號的傳輸。在這個過程中，所需要使用的設備包括連接器、光波接收器、耦合器、光波發射器以及中繼器等。光波發射器主要負責發射光波，同時將光波轉化為光信號。光波接收器在接收到光信號后，將其轉化為電信號后再進行傳輸。中繼器在接收到電信號后，對其進行整合并直接傳輸給用戶。信號傳輸時有多種因素都會對其傳輸質量造成影響，而使用光纖技術可以有效提升信號的傳輸質量。光纖通信技術不僅可以有效完成信號傳輸，而且還能夠在傳輸過程中及時修正受到影響的信號[1]。中繼器是負責對信號進行修正的主設備，可以避免光信號在傳輸時受到其他因素的影響，防止出現失真問題。此外，利用光纖通信技術進行信號傳輸，即使信號接收位置與傳輸位置的距離較遠，也可以使用連接器、耦合器結合光纜完成傳輸工作。目前，光纖技術的信息傳輸量與應用水平都得到了顯著提高，可以很好地為用戶提供相關服務。圖1 為光纖通信技術原理。

圖 1 光纖通信技術原理

2 光纖通信技術特點

光纖通信技術屬于目前先進的信號傳輸技術，相較于傳統的信號傳輸技術，具有安全性高、穩定性好、傳輸距離遠、容量大且速度快等諸多優點，將其應用到有線電視信號傳輸中，能夠取得十分顯著的效果。光纖通信系統組成如圖2 所示。隨著電視直播活動的增加，利用傳統的信號傳輸技術進行電視信號傳輸時容易出現延遲、卡頓等問題，最嚴重的是會出現畫面與聲音不符的情況，這會極大地影響用戶的觀看體驗。而通過應用光纖通信技術，則可以很好地避免這些問題[2]。此外，光纖通信技術還能夠保障視頻信號、音頻信號的同步傳輸與接收，有效避免受到外界干擾。即使信號量過大、傳輸距離過遠，也可以保障電視信號的傳輸質量。光纖通信系統的通信容量大、頻帶寬，對于網絡傳輸的應用有很大幫助。

圖 2 光纖通信系統組成

3 光纖通信技術具體應用

3.1 光纖接入

光纖接入網（Optical Access Network，OAN）是目前電信網中發展較快的接入網技術，除了重點解決電話等窄帶業務的有效接入問題外，還可以解決數據調整、多媒體圖像等寬帶業務的接入問題。

3.2 波分復用

波分復用是將兩種或多種不同波長的光載波信號（攜帶各種信息）在發送端經復用器匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸。在接收端，經解復用器將各種波長的光載波分離，然后由光接收機進行進一步處理，以恢復原信號[3]。

3.3 光纖傳感

光纖傳感是將非光信號的物理量轉變成光信號，經光學纖維感知傳遞后再轉換為所測的物理量，用來測量溫度、壓力、位移、速度、電壓以及電流等物理量。光纖傳感技術原理如圖3 所示。

圖 3 光纖傳感技術原理

4 光纖通信傳輸中的問題

4.1 網絡傳輸比較脆弱

光纖在網絡傳輸過程中是比較脆弱的，包括業務脆弱、物理脆弱以及邏輯層脆弱。光纖物理脆弱是指由于在環境中存在一些強光或者弱光，通過不斷地干涉對光纖進行攻擊，會使得光纖通信質量受到很大程度的影響。強光干擾不僅會損壞光纖線纜與設備，還會在一定程度上造成永久性損傷，并且不利于光纖的修復與維修。以上原因不僅導致物理層脆弱遭到損害，而且邏輯層也會連帶受到損害，直接影響網絡信號傳輸。

4.2 光纖損耗

相對于傳統的銅線來說，光纖的傳輸速度和質量得到了很大的保障，且損耗程度也比銅線線纜更低，同時，中繼站數量和區域光纖傳輸距離對于光纖的損耗也有著直接的影響，如果能夠減少光纖的損耗，就可以有效提高光纖在通信系統中的經濟效益。光纖損耗主要來源于光纖散熱消耗、光纖吸收損耗和一些光纖瑞利散射損耗，有時光纖在鋪設的時候出現彎曲褶皺也會產生損耗，有效解決這些問題才能提高光纖傳輸的效率和質量。

5 光纖通信技術相關展望

光纖通信技術的使用促使很多行業發生了變革，隨著電子信息技術的發展，系統核心技術也在不斷進步。光纖通信系統在應用中也存在一些不足，例如系統與光纖電纜不匹配等[4]。一旦解決不匹配問題，必然會大幅提高光纖通信的信息容量和傳輸速度。近年來，波分復用技術得到了廣泛應用，因其可以提高信息容量并加快傳輸速度，在未來的通信傳輸系統中占據著重要地位。而光弧子是一種較為特殊的超短光脈沖，存在光纖的反常色散區，并且能夠實現群速度色散和非線性效應的平衡，即使經過超遠距離的傳輸，其波形和速度都不會受到影響。光弧子通信就是利用光弧子的這一特性進行信息傳輸，將光弧子作為載體，從而實現超遠距離無損通信，使信息傳輸變的更加精確。在未來發展中，光弧子通信將會成為一種重要的通信方式，為人們提供更好的通信服務[5-8]。

在科研工作中，一直在進行光纖通信技術的智能化研究，通過不斷優化創新，以實現連續控制、自我保護以及自我修復等功能。智能化系統最大的優勢在于可以大大減少人們的工作量，完全實現自動化操作，滿足人們實際的需求。建立優秀的科研隊伍持續進行深入研究，不斷突破難點和重點，推動智能化研究工作的順利開展[9]。

為了有效解決網絡部署和規劃的問題，需要技術人員能夠結合實際情況，基于宏觀角度進行網絡部署調整與規劃，避免出現資源浪費現象。借助無線射頻技術覆蓋需要網絡部署的區域，實現資源與設備的雙向資源共享。利用以上網絡部署方式，保障網絡全面覆蓋。將大環境的建設需求與用戶的網絡使用需求相結合，尋找到兩者協同發展的平衡點。在互聯網、信息化、云計算發展的大環境中，移動大數據的使用比重正在逐漸增加，同時網絡傳輸結構的部署需要與時代需求緊緊聯系，有效優化網絡部署的整體質量[10]。

除此之外，相關企業要注重資源投放的規范性和科學性，在實際投放中需要針對不同區域設計不同的投放計劃，結合區域數據信息的使用情況對資源進行合理規劃，避免出現供求失衡現象。網絡資源分配需要將用戶的需求情況作為出發點和落腳點，還需要制定合理的資源分配制度，力求能夠在資源分配的過程中滿足不同用戶的需求。在市場調研、數據分析的過程中能夠了解用戶的信息使用習慣等問題，進而明確資源投放的區域和方法。

6 結 論

隨著信息化和智能化進程的快速推進，人們對于日常通信質量的要求越來越高，需要不斷優化升級光纖通信技術。同時，基于物聯網技術的深入發展和物聯網設備的不斷推廣應用，光纖通信技術也要與物聯網有機結合，實現自身有效調整和升級迭代。