光纖通信網絡傳輸技術的應用優勢

摘要：在經濟全球化的現代化發展趨勢下，信息和數據信號的傳輸已經成為眾多行業關注的話題。作為一種先進的通信技術，光纖通信網絡傳輸技術為企業的發展和信號傳輸提供了強有力的保障，并為廣大人們的娛樂和日常生活提供了技術基礎。如今，光纖接入技術和波分復用技術都存在各自的優勢，并得到廣泛的運用。因此，本文將以光纖通信網絡傳輸技術為基礎，探討該技術的應用優勢，研究其應用現狀，并對其未來的發展趨勢進行探討。

關鍵詞：光纖通信網絡傳輸技術；應用優勢；波分復用技術

彭燦軍（1984.03-），男，漢族，湖南長沙，本科，中級工程師，研究方向：通信工程。

光纖通信網絡是現代化社會變革下產生的技術成果，主要用于媒體行業和數據信號的傳播。作為當代最先進的通信技術之一，光纖通信技術為企業以及廣大人們的生活帶來了極大的便利。主要體現在信息傳輸容量較大、傳輸質量較高以及傳播速度較快。

一、光纖通信傳輸技術的應用優勢

當代光纖通信技術是最先進的通信技術之一，其優勢決定了通信技術信息傳播的速率和體量。光纖通信技術未來將朝著更強的方向發展，不斷改進和優化。光纖通信技術的特性、能耗和效率將進一步得到提升，從而促進更好的信息數據傳輸，實現通信技術的重要變革。

（一）信息傳輸容量大，質量高，速度快

與傳統的電纜銅線相比，光纖傳輸體現了較大的技術優勢。光纖的寬頻段可以實現寬頻通訊，能傳輸寬頻帶數據信號，并且提供多通道，傳輸不同頻段的信號，使得光纖寬頻通訊的通訊容積進一步得到擴大。

（二）線路損耗低，抗干擾能力強，壽命長

光纜具有傳輸抗干擾能力強、體積小、重量輕、安全性高、結構緊密、且具有微小的路線損耗等優點。在具體使用中，通常會將很多光纖束結合在一起，經過加強芯及護套等保護，使光纜的強度極大增強，使光纜與普通電纜的強度達到一致。光纜不僅提升了光纖的抗壓強度，還顯著提高了光纖系統的通信容量。

（三）可以在同一條通路上實現雙向傳輸

通過波分復用技術，可以實現光纖傳送的雙向傳輸。通常情況下，光纖傳送是單向的。然而，采用波分復用技術，可以同時在一根光纖上傳送不同波長的光信號，從而使光纖實現雙向傳輸信息。由于每個波長對應一個獨立的信道，可以獨立進行雙向傳輸，這使得光纖的通信容量成倍提高。

（四）材料費用低，價格便宜

光纖，又名光導纖維，是一種由玻璃制成的纖維，玻璃是非晶無機非金屬材料，制造過程中使用了無機礦物（如石英砂）和輔助原料。而電纜的銅芯主要成分為金屬銅。顯然銅的價格比玻璃昂貴。使用光纜來替代電纜可以節省大量的銅。每公里可以節省一噸銅，從而降低了原材料成本。

（五）易于安裝，使用方便

光纜較輕，體積小，施工方便，易于安裝，且適用于多種場景敷設（地下、墻上、架空、海底等），對周圍環境（干、濕、冷、熱環境）的適應性遠優越于銅芯電纜。在相同的體積下，光纖的玻璃芯徑約為50微米，僅為電纜芯徑的1％到0.1％，且傳輸光信號，安全性強、穩定性高，不易被其他設備監控。

二、光纖通信傳輸技術的應用現狀

隨著我國科技的發展和不斷進步，以及目前5G網絡的建設，我國對光纖通信傳送技術進行了積極的研究，取得了顯著的發展和進步。目前，我國光纖通信傳輸系統已基本完成建設。同時，移動互聯網和物聯網的發展對我國光纖通信傳輸系統提出了更高的要求。目前，我國光纖通信傳輸系統主要集中在光纖接入技術和波分復用技術兩個關鍵領域。

（一）光纖接入技術

光纖接入技術處于光纖通信網絡的前沿，直接服務于廣大客戶。通過光纖接入技術，可以大幅提升傳輸網絡的質量和速率，滿足各類用戶的需求，不論是家庭客戶還是企業客戶。光纖接入技術將光纖作為傳輸媒介，從用戶端連接至局端寬帶網絡。根據光纖化的程度，光纖接入技術的方案有很多，包括FTTC（光纖到路邊）、FTTZ（光纖到小區）、FTTO（光纖到辦公室）、FTTF（光纖到節點）、FTTB（光纖到樓）和FTTH（光纖到家庭）。目前，最常用的是FTTH，它實現了光纖在家庭寬帶網絡中的全方位運用。通過ONT設備（光網絡終端），各種網絡設備（電腦、電視、冰箱、洗衣機等）都可以接入光纖網絡，連接互聯網，實現大量信息的傳遞，給人們的生活帶來了極大的便利。光纖通信技術具有較寬的傳輸頻率和較快的傳輸速率，因此才能實現家庭網絡設備的高效接入，并享受豐富的網絡資源。在我國，光纖接入技術已經廣泛覆蓋居民和企業，技術也非常成熟，取得了顯著成果。

（二）波分復用技術

波分復用技術，通常稱之為WDM，是在一根光纖中傳輸兩個或多個低損耗波長的光信號。由于光波屬于電磁波的一部分，光的頻率與波長有一一對應關系，利用不同波長（即不同頻率）即可實現各種信號的隔離，相互之間不干擾，保證數據傳輸質量。正由于WDM技術具有非常多的優勢，所以得到了快速發展。它可以利用光纖的有限帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量增加幾倍或幾十倍，因為同一條光纖中傳輸的光信號波長彼此隔離開、互不干擾、相互獨立，因而可以傳輸特性不同的信號，同時完成各種光信號的綜合和分離。波分復用技術還有另外一個特點，即波分復用通道對傳輸的數據格式是“透明”的，也就是說與傳輸信號速率及信號調制方式無關。

根據波長的間隔控制，波分復用技術分成比較常見的粗波分復用技術（CWDM）和密集波分復用技術（DWDM），其中DWDM系統能與未來的全光網兼容，將來會在已建成的DWDM系統的基礎上實現透明、高度生存性的全光網絡。

（三）光纖通信網絡傳輸技術的發展對傳輸設備的要求越來越高

隨著光纖通信技術的發展，以光信號為信息載體、以光纖作為傳輸介質的通信傳輸技術作為未來通信發展的主要方式，對傳輸設備的要求也非常高。比如，如何將多波長的光信號復用到一根光纖中，采用何種方式進行傳輸，如何處理光信號之間的干擾問題？接收端如何將不同的光信號分離？這一系列問題都需要高性能的設備來處理。因此，光纖通信傳輸技術對通信設備的要求越來越高。

三、現代光纖通信網絡傳輸技術的應用闡述

（一）光纖通信技術在文化傳媒行業的應用

在社會上，隨著媒體產業的快速發展和變革，導致幾乎所有的直播和電視機節目都需要使用網絡來傳輸信息，以便于滿足觀眾與消費者的需求。在這個信息迅速傳播的社會中，現代化進程持續發展，人們會在網絡媒體上花費大量時間，以提高感知能力。媒體行業以聲音、圖像和視頻為基礎進行數據信號傳輸。然而，在傳輸過程中，如果這些數據信號受到外部影響，它們可能會呈現出不穩定的狀態，從而導致傳輸聲音混入噪聲，短視頻產生斑點等問題，嚴重影響觀眾的視聽效果，降低信息傳播的實際效果。針對這一問題，媒體行業需要提高數據信號傳輸能力和傳送質量。

根據調查數據顯示，在文化傳媒行業，利用光纖通信傳輸技術進行數據信號傳輸具有高效率。媒體行業運用光纖傳輸技術進行信息傳輸，可以顯著提高數據信息傳輸效果。光纖通信傳輸技術具有強大的抗干擾能力，在整個數據信號傳輸過程中具有高度穩定性。因此，媒體行業選擇光纖通信傳輸技術，依靠光纖傳輸渠道的建設，充分發揮其抗干擾能力，確保高質量傳輸視頻、聲音和圖片，以便更好地展現在觀眾面前。

（二）當代光纖通信傳送技術在互聯網上的運用

當今社會是互聯網的時代，互聯網信息量大，需要互聯網網絡進行信息傳送。當代光纖通信技術可以達到互聯網信息傳輸的要求。光纖通信傳輸技術可應用于互聯網信息傳輸。在光纖通信傳輸的幫助下，信息傳輸工作人員利用光波作為信息載體，運用光纖傳輸的基本原理，通過光纖傳輸到需要通信信息的一方。在通信信息傳播的過程中，互聯網信息傳送速度更快，傳輸的信息量非常龐大，為滿足用戶的需求且有效提升信息傳輸的質量。光纖通信技術在互聯網網絡中的應用，大大提高了互聯網通訊數據信息的速度和質量，有益于互聯網客戶通信信息的獲取和用戶通信信息的傳輸。

（三）醫藥學領域的應用

光導電子內窺鏡可引入心腦，測量血壓值、血液中O2對比度、人體體溫等，對于檢測人體健康情況有著極大的好處。光導纖維連接的激光手術刀已經取得了較好的研究成果，且正式應用于醫藥學，可用于感光治療癌癥病人。光導制成的電子內窺鏡可以輔助醫生查驗胃、食道等病癥。光導胃鏡檢查使用數千種由玻璃纖維組成的塑料軟管，具有運輸光和傳輸圖像的功能，具備光纖線軟、靈活、任意彎曲等特點。它很容易通過食道進入胃，并根據實際情況導出胃的圖像開展確診和醫治。

（四）光纖礦井檢測技術

傳統原油行業只能利用有限的技術挖掘油氣儲量，局限性較大，一般不能滿足迅速投資、回收利用和燃氣回報率最大化的需求，導致平均石油回報率僅有30%左右。運用智能化礦井檢測技術，石油獲得率可提升到55%～65%。傳統的測井方式雖然能提供有價值的數據，但運行成本高，也有可能會損壞礦井，得不償失。光纖線地下檢驗技術可以提升測井效率，使數據更加準確，并在一定程度上保證了地下礦井的安全。

（五）光纖藝術的運用

光導照明系統和LED照明，在藝術裝飾和美化方面具備優越的物理特性，因此越來越成為必要的手段。它們適用于廣告宣傳展示、草地光纖裝飾燈以及藝術裝飾設計等領域。在藝術美學的運用方面，它們展現出較大的優勢。

（六）感應器應用

光敏電阻和紅外線傳感器，適用于日常生活中使用的路燈。也廣泛應用于汽車溫度傳感器、交通速度雷達傳感器和闖紅燈違規行為的抓拍。此外，光敏電阻和紅外線傳感器還可以用于動能傳輸和信息傳輸，如測量總流量、壓力、環境溫度、光澤度以及顏色等方面。它們在各個領域都具有廣泛的應用前景。

四、光纖通信網絡傳輸技術的發展趨勢

（一）光接入網，光纖向超大容量發展

光接入網也是一種高質量的通信技術發展方向，主要包括兩種類型。一是有源光接入網，又稱為第二代數字環路載波（DLC）系統，即綜合的數字環路載波（IDLC）系統；二是無源光接入網，是一種不含任何電子器件及電源的光纖網絡。這兩項技術的推行和應用，大大降低管理和維護的成本，降低設備故障的概率，還能輔助開發新的網絡設備。這兩種網絡技術不僅可以提升企業的利潤，而且隨著技術結構不斷優化和覆蓋范圍逐漸擴張，意味著智能全光互聯網的時代即將到來，通信技術也將迎來巨大的發展變化。在對光纖通信網絡傳輸技術進行調查的過程中，發現由于電力工程系統的容量潛力已經達到極限，但光纖開發的寬帶資源利用率仍然處于較高的狀態，所以光纖通信仍具有很大的開發潛力。如果這些優秀的網絡資源可以得到充分的利用，那么光纖通信的容量將會進一步擴大，不僅可以造福更多人群，而且還能實現成本控制。

（二）打造超高速系統

超高速系統主要運用于增加傳輸的容量，幫助企業開發新的業務領域，并且也有助于保障寬帶網絡和多媒體行業的發展。然而，在網絡傳輸發展的過程中，互聯網容量的需求與實際效用之間存在著較大的差距。因此，只有實際解決這些問題，提高光纖通信的速度，才能迎來通信技術的革新。

（三）向光聯網戰略方向發展

由于光纖通信技術的發展，未來通信互聯網連接點可以全面實現全光化，需要傳輸的信息將以光的形式傳送，這是光纖通信發展的全新發展方向。

全光聯網是指數據信號在網絡交換和傳送過程中以光的形式出現，其他光學形式只出現在出入互聯網時。在光纖傳輸系統中，網絡節點之間的傳輸全部采用光信號，而目前仍使用電氣設備作為節點，這很大程度上影響了傳輸效率。因此，未來的光纖傳輸需要將數據信號全面改為光網建設作為關鍵任務。因此，應加強光電變換技術和WDM技術的發展，以便更靈活地控制光和電子數據信號的轉換。現階段，5G互聯網的建設也有效推動了光器件的興起。

（四）單光波長通道發展為多光波長通道

光波分復用技術可以使光纖通信系統的通信能力成倍提高，通過波分復用、空分復用、時分復用、頻分復用等方式可以實現光纖頻率資源的重復使用。空分復用是一種在光纖中光束沿空間分割的多維通信方式，采用這種方式可以大幅提高光纖傳輸速率。而頻分復用與波分復用在本質上沒有什么差別，都是通過在同一根光纖中傳輸多個光載波來提高通信容量。光時分復用是將通信時間分成相等的間隔，每個間隔傳遞固定的信道，通過按照時間順序傳輸各個信道的方式來實現。然而，該技術對電子器件要求較高，因此還有待突破。光纖復用技術對光纖規格也提出了相應的要求，一般來說，現有的光纖有G.652、G.653、G.655等都可使用，但是G.653屬于色散位移光纖，易出現四波混頻效應，不利于在多信道的波分復用技術中使用。

（五）開發光聯網智能化系統

現階段，電子計算機技術正逐漸完善。未來，光纖通信應與電子計算機技術緊密融合，以確保全自動控制、提升傳輸效率，并實現智能化互聯網信息傳輸。為實現光網的智能化，可靈活應用全自動連接控制和查控技術，并具備互聯網自查修復功能，開發智能化系統。這樣一來，可以同時進行日常維護和傳輸任務。此外，還應不斷改進和動態管理光通道，使光路更具靈活性。總的來說，光纖通信與電子計算機技術的融合將推動通信領域的進一步發展，實現更高效、智能的互聯網信息傳輸和管理。

（六）光器件的集成化

逐步集成化光器件是實現全光聯網發展的主要方向。隨著互聯網技術的高效發展，ADSL連接的寬帶網絡速率早已不能滿足信息傳輸的需要，也不能滿足新時期的發展。因此，通過不斷提高光器件的性能，可以提升信息的傳輸效率。光設備的集成可以使寬帶網絡產生復雜的光聯網，光纖可以實現數十甚至數百個光波長光的傳輸。在傳送過程中，應實時監控和動態管理傳輸數據信號的參數，推動光纖傳輸技術的發展。

五、結束語

總而言之，光纖通信網絡傳輸技術的應用和發展在一定程度上推動了現代化社會的變革。它使得廣大人們的生活以及企業的發展之路發生了巨大的變化。光纖通信網絡傳輸技術具有較小的損耗、較高的傳輸速率和質量，以及較低的維護成本，因此得到了廣泛的應用。在如今的多媒體行業中，光纖通信網絡傳輸技術廣泛應用于多媒體視頻、圖片、音頻的數據信號傳輸，滿足了人們對于網絡體驗的需求。從光纖通信網絡傳輸技術的發展趨勢來分析，光纖還可以朝著超大容量的方向發展，實現光纖入網，提高傳輸速率。同時還能開發光聯網智能化系統，推動光纖通信傳輸技術的變革，使得光纖傳輸技術得到更好的優化和運用。

作者單位：彭燦軍 中玖迅網絡科技有限公司

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