基于現代技術角度下對光纖通信傳輸技術的研究

陳劉喜，烏 達

（內蒙古自治區郵電規劃設計院有限公司，內蒙古 呼和浩特 010020）

0 引 言

隨著互聯網領域不斷開拓，通信服務質量和速度得到了很大提高，促進了現代光纖通信傳輸技術朝著更好的方向發展。光纖通信傳輸技術將光作為一種傳輸數據信息的載體，利用自身的光導性進行信息傳遞，與以往相比，這是一種全新的傳輸技術，也是當前通信技術領域發展最快的主流信息傳遞方式。光纖通信傳輸技術的安全可靠程度逐漸提升，利用過程也逐漸簡化，應用范圍也更加廣泛。如今社會工程、人民生活和學習、科研事業中都有光纖通信傳輸技術的身影，作為信息技術主要組成部分的光纖通信技術已經成為信息化時代下不可缺少的一項通信技術。因此，需要相關領域人員加強對其研究，使其可以更好地為人們服務，為社會服務。

1 光纖通信傳輸技術的內涵與優勢

光纖通信傳輸過程主要利用光波進行傳輸，進行信息傳遞和介質傳遞時主要利用光導纖維傳遞。光源、光纖以及光檢測器是構成光纖通信系統的主要結構。而光纖是光纖通信中最主要和最核心的部件，主要由纖芯、包層、涂層、以及護套4 個部分構成，如圖1 所示，其中纖芯和包層的折射率存在差異，這樣纖芯中的光信號就會發生全反射，可以有效實現光信號傳輸過程。通常情況下，其主要工作流程如圖2 所示，首先把目標信息輸入到發送端的發送機中，接著對這些目標信息進行疊加或者調制，使其可以承載到載波。載波是一種傳輸傳遞，可以對信息信號進行傳輸。最后，通過傳輸介質把載波當做一種可以用來傳輸的媒介，使其可以傳輸到設置好的接收機的接收端中，更好地進行相關的解調工作[1]。

圖1 光纖硬件組成

圖2 光信號傳輸過程

光纖通信在傳輸相關資訊時可以通過調變光進行傳播，其所用到的光導纖維使得光纖通信和其他通信方式相比具有以下幾方面的優勢。第一，原材料成本低，光導纖維由硅石玻璃制作，其他通信方式的材料大部分由銅芯材質制作，因此光導纖維的原材料成本低。第二，傳輸帶大，光纖通信技術的頻帶較寬，在通信容量方面，比其他銅線或電纜大得多。第三，經濟利益高，因為光纖在傳輸過程中不會損耗太多東西，而且在傳輸過程中所產生的中繼距離與其他傳輸介質相比要遠，提高了經濟利潤。第四，抗腐蝕性強，在光纖中利用石英，可以有效提高其抗腐蝕性和絕緣性，保障其不受電磁波的干擾。第五，環境適應性好，光纖在穩定表現方面也非常好，因此使用光纖的時間就會變長，在偏冷、偏濕以及偏熱的極端環境下也可以很好地使用。

2 光纖通信系統中光傳輸技術的特點

2.1 具有很強的抗電磁干擾能力

目前光纖通信技術已經發展成為相對成熟的技術，光纖通信技術的優勢特點已經能夠逐漸滿足現代通信技術的發展要求，在人們的日常生活及生產方面都具有廣泛應用，為人們創造了極大的便利條件，一定程度上提升了人們的生活質量。對于光纖通信系統來說，光纖傳輸技術占據重要地位。由于光纖傳輸技術使用石英類的介質作為載體，石英具有良好的抗腐蝕性，是一種絕緣體，有抗電磁干擾的作用，不容易被外界因素所影響，因此該技術具有很強的抗電磁干擾能力，有利于提高光纖通信系統的穩定性。

2.2 中繼距離長且損耗低

與其他的傳輸介質相比，光傳輸技術的耗損量比較低，如果選擇非石英類的介質作為載體，其損耗度可能會更低。同時，中繼距離長且損耗低，也能夠減少施工成本，能夠帶來較高的經濟效益。

2.3 保密性好且無串音干擾

電波傳輸過程中，如果電磁波的保密性比較差，很容易導致傳播過程中出現信息泄露的問題，所以現在不廣泛使用這種電波進行通信傳輸。隨著光纖技術的應用發展，由于自身成本低、資源豐富，所以也成為人們的應用首選。光波傳輸過程中，具有良好的保密性是非常重要的，可以避免出現音頻串擾的情況。

3 光纖通信傳輸的核心技術概述

3.1 光波分復用技術

光纖通信傳輸技術領域中有一種光波分復用技術，如圖3 所示，也是目前使用范圍最廣、最重要的技術。光波分復用技術主要指在同一條光纖上采用多束激光的方式對不同波長的光波進行傳輸。而單模光纖在使用過程中損耗較低，因此可以設計出很多單獨的通信道。這些通信道也不會被彼此影響，之后再利用這些單獨的通信道進行信息傳送，將其當做一種光波進行傳送，而這種光波的本質是一種信號載波。將這些光波進行發送，并在發送過程中合并傳輸到同一條光纖中，依靠波分復用器對其進行處理，在接收端將傳輸過來的載波進行分離[2]。

圖3 光波分復用技術系統

3.2 光纖接入技術

隨著科學技術的發展，很多用戶在接入互聯網時都會利用一些電氣設備，如計算機設備、傳真機設備等，從而在局端和用戶端進行光電信號的轉換，因此光纖接入技術非常重要，在光纖通信傳輸技術中具有舉足輕重的地位。光源、光纖以及光檢測器構成了光通信系統，光源部分位于發端，其主要作用是把電信號轉換成光信號。

3.3 光弧子通信技術

現階段的光弧子通信技術在發展過程中存在一些制約因素，將該技術和波分復用系統進行融合，可以實現長距離傳輸，同時傳輸容量大、速度快。弧子通信技術的本質主要是利用了特殊的超短波脈沖技術，在經歷長距離傳輸時，波形和速度不會在信息傳輸時造成錯誤和畸變，這種方式適用于海底光纜通信[3]。

4 光纖通信傳輸技術的發展趨勢

相關領域人員在研究光纖通信傳輸技術的傳輸和交換時，要想提高整個光纖系統中的傳輸容量，就需要將很多個光時分復用信號進行波分復用，這也成為了當下相關領域研究的重點課題，也是未來的主要發展趨勢。

傳統光通信技術有很多結點，而結點處會使用很多電器零件，這樣會導致干線容量無法很好地滿足其需求。而全光網絡技術可以在未安裝相關設備時，增加結點，這樣就會減少多種電器的使用數量，其容量也會得到很好地提高，總的來說，全光網絡技術是一種比較理想的光纖通信傳輸技術，在未來會得到很好的發展和應用[4]。

5 光纖通信傳輸技術的具體使用

5.1 無線回傳網絡的使用

光纖通信傳輸技術可以在無線回傳網絡中使用。無線回傳指無線訪問節點（Access Point，AP）與AP 或AP 與AT 之間的無線橋接。例如，在無線局域網絡（Wireless Local Area Networks，WLAN）中無線回傳應用Mesh 組網和無線分布式系統（Wireless Distribution System，WDS）組網建設無線局域網[5]。WDS 是指AP 之間通過無線鏈路連接2 個或者多個獨立的局域網（包括有線局域網和無線局域網）組建一個互通的網絡，以實現數據傳輸。根AP、中繼AP、葉子AP 之間的無線橋接為無線回傳應用。傳統的無線回傳網絡主要業務是語音業務，現在的無線通信技術是基于傳統通信技術的創新，即4G 和5G 業務。利用光纖通信技術可以有效地實現現代無線通信業務的需求，提升傳播速率[6]。

5.2 電力系統的使用

光纖通信技術朝著高速傳輸的方向發展。將不同波長的信號放在同一組光纖上進行傳輸，可以有效實現高效率的傳輸，提高光纖傳輸承載的能力。電力系統因為自身具有特殊性，對光纖的色散比較敏感，所以在整個電力系統中不能全面使用，必須進行大量的實驗驗證其可行性。在電力系統中使用光纖傳輸技術，不僅可以提升電力系統的信號和傳輸效率，也能實現成本控制[7]。

5.3 其他技術領域

光纖通信技術的應用較為廣泛。例如：可以在人們打電話和看電視的過程中，滿足高質量和高速度的要求；可以在工業生產和交通領域中，提高工業生產監管的質量，監督交通規范等。以往傳統的通信傳輸過程，主要的信號傳輸媒介是微波和電纜線。利用光纖通信傳輸技術的應用，可以提高信號傳輸質量。

6 結 論

當前我國的光纖通信傳輸技術發展歷程較短，隨著相關領域人員的深入研究，這種技術已經慢慢取代傳統的電纜技術。從現代技術角度來看，未來光纖通信傳輸技術也會朝著更加智能化的方向發展，為人們提供更加便利的通信服務。