光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景之我見

馮星皓 湖南省長沙市南雅中學(xué)

光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景之我見

馮星皓 湖南省長沙市南雅中學(xué)

光纖通信技術(shù)的發(fā)展為我國通信行業(yè)的進步注入了新的動力，其已經(jīng)成為了現(xiàn)代通信的支柱型技術(shù)，受到了通信領(lǐng)域?qū)I(yè)人士的一致肯定與青睞。可以預(yù)見，光纖通信技術(shù)在我國具有良好的發(fā)展前景，對于想要從事這方面工作的高中學(xué)生而言，就需要明確其現(xiàn)狀及未來趨勢，打好科學(xué)文化基礎(chǔ)。本文從高中生的視角出發(fā)，分析了當(dāng)前光線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后就其未來的發(fā)展趨勢作了簡單的分析，希望可以對高中學(xué)生起到一定參考幫助作用。

光線通信 發(fā)展現(xiàn)狀 未來趨勢

光纖通信的本質(zhì)就是將光波作為載體，進行信息的傳輸。在高中物理的學(xué)習(xí)中可以得知，光具有波粒二象性，其既具有波的性質(zhì)，也具有微觀粒子的性質(zhì)。光纖通信技術(shù)大大提高了信息傳輸?shù)男省①|(zhì)量和安全性，是通信行業(yè)的核心技術(shù)。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進步，光纖通信技術(shù)在未來必定具有更加光明的前景，因此高中生要提前掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識，以便日后投身于該行業(yè)的發(fā)展之中。

1 光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究

1.1 技術(shù)原理與特點

光纖是對光導(dǎo)纖維的簡稱，其是一種傳遞信息的載體材料，要完成一次信息傳輸，需要有光纖、光源、光檢測器等基本構(gòu)成要素。其具體原理就是在信息的發(fā)送端將信息信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過調(diào)制后使得激光器發(fā)出的激光光束的強度在電信號頻率或是幅度變化的情況與之一同發(fā)生改變，然后經(jīng)過光纖傳輸?shù)浇邮斩恕Ｔ诮邮斩擞晒鈾z測器檢測光信號，然后將其轉(zhuǎn)化為電信號，再次經(jīng)過調(diào)制后使其恢復(fù)成為原本的信息。

在實踐運用中，光纖通信技術(shù)表現(xiàn)出了多個方面的特點。首先，光纖通信的頻帶寬、容量大。光纖在帶寬上具有很大優(yōu)勢，尤其是相較于傳統(tǒng)的銅線或是電纜，其能夠克服終端設(shè)備的電子瓶頸，優(yōu)勢顯著。其次，光纖具備良好的抗干擾能力，在強電、強磁等情況下都可以保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定安全。這是因為光纖的原料為石英，抗電抗磁性能良好。再次，光纖通信具備良好的保密性能，竊聽或是串音干擾在光纖通信中都難以出現(xiàn)。最后，光纖通信的傳輸距離長，且損耗低。在傳統(tǒng)的通信方式中，長距離傳輸會出現(xiàn)較大損耗。而光纖傳輸?shù)膿p耗僅僅為0.2dB/km，甚至還有進一步下降的空間。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)當(dāng)前實際情況來看，光纖通信技術(shù)自身實現(xiàn)了大幅度發(fā)展，技術(shù)水平更高。而且在應(yīng)用上也逐步涉及到更多的領(lǐng)域，在不同行業(yè)中發(fā)揮作用。在光纖通信技術(shù)自身這個方面，目前有源器件和無源器件協(xié)同發(fā)展，在擴大市場的同時也促進了行業(yè)內(nèi)部的良性競爭。不僅如此，特種光纖、復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，也讓光纖通信技術(shù)能夠涉足到更多行業(yè)之中，同時也能夠發(fā)揮出更多的作用。在光纖通信技術(shù)應(yīng)用這個方面，其在局域網(wǎng)、電力部分、指揮系統(tǒng)、有線電視等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛運用。比如在通信領(lǐng)域的公共電信網(wǎng)中，其實現(xiàn)了一二級干線和縣級以下支線的覆蓋，長途干線也逐漸被光纖通信所取代。

2 光纖通信技術(shù)的未來發(fā)展前景

2.1 光交換

在光纖通信技術(shù)當(dāng)中，光交換是需要重點解決的一個問題。在過去，通信網(wǎng)主要是金屬線纜構(gòu)成的，傳輸?shù)氖请娮有盘枺蚨恍枰褂秒娮咏粨Q機就可以實現(xiàn)信息的交換。但是光纖通信則不一樣，其傳輸?shù)氖枪庑盘枺枰獙崿F(xiàn)光交換。最初采用了光-電-光的交換形式，即通過中間轉(zhuǎn)化設(shè)備實現(xiàn)光交換，這種方式不僅效率較低，而且容易產(chǎn)生信息堵塞的問題。因此從未來發(fā)展的角度來看，研究大容量的光開關(guān)，實現(xiàn)光信號的交換，就成為了一個主要的發(fā)展趨勢。

2.2 集成器件

光纖通信技術(shù)的發(fā)展離不開集成器件的使用，其可以優(yōu)化光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成，縮小體積，提高效率。但是根據(jù)目前的實際技術(shù)情況而言，光電子器件只有部分能夠?qū)崿F(xiàn)集成，還有一部分目前尚不能實現(xiàn)集成。目前，正在研發(fā)的PLC平面光波導(dǎo)線路，就可以將所需要的光電子器件有機組合起來，通過集成技術(shù)直接形成一個單一的個體，比如ASON、FTTH等。

2.3 光孤子通信

根據(jù)光纖通信技術(shù)的原理來看，其是傳輸?shù)倪B續(xù)光信號來傳遞具體的信息內(nèi)容。為了進一步提高光纖通信技術(shù)的信息傳輸性能，光孤子通信的概念得以提出。光孤子就是ps數(shù)量級的超短光脈沖，其在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)達到平衡，因此在長距離傳輸中，可以實現(xiàn)極小的失真，速度和波形幾乎不產(chǎn)生變化。基于光孤子通信技術(shù)，在未來光纖通信技術(shù)可以打破區(qū)域的限制，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨國、跨洲際的信息傳遞。

2.4 全光網(wǎng)絡(luò)

所謂的全光網(wǎng)絡(luò)，就是指信號在傳輸和交換上都使用廣播技術(shù)，也就是傳輸過程全部在光域內(nèi)進行。在未來，全光網(wǎng)絡(luò)必將成為高速通信網(wǎng)絡(luò)的核心組成部分，利用光節(jié)點代替電接點，使網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全光化，信息的編制、傳輸、交換全部采用光信號的形式，由此構(gòu)建起一個完整的光信號生態(tài)系統(tǒng)。

2.5 復(fù)用系統(tǒng)

在光纖通信技術(shù)中，存在一定的浪費情況，導(dǎo)致光纖通信系統(tǒng)的作用并沒有被完全發(fā)揮。在這種情況下，就需要加強對波分復(fù)用技術(shù)的研究，以此提高光纖通信的容量、距離。此外，通過頻分復(fù)用技術(shù)，還可以實現(xiàn)超大容量的信息傳輸，這就是對光纖寬頻的特性進行了合理利用，充分利用了光纖資源。

3 結(jié)束語

光纖通信的發(fā)展進步給現(xiàn)代通信提供了強大的動力，作為一名新時期的高中生，應(yīng)該認識光纖通信技術(shù)在未來的光明前景以及具體的發(fā)展趨勢，加強自身科學(xué)文化知識的學(xué)習(xí)，提高自身的科學(xué)文化素養(yǎng)，以便自身能夠掌握光纖通信技術(shù)方面的相關(guān)知識，為其發(fā)展提供助力。

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