淺析光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

任夢(mèng)潔　趙旭

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)的誕生與發(fā)展已經(jīng)成為電信史上的一次重要革命，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展十分迅速。它把人類帶上了一個(gè)信息的高速公路，由此可見光纖通信在信息傳遞發(fā)面發(fā)揮著越來越重要的作用，本文就光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行相應(yīng)的探討。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)特點(diǎn)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

1 光纖通信技術(shù)概念及特點(diǎn)

光纖通信即光導(dǎo)纖維通信，就是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。可以把光纖通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由纖芯，包層和涂層組成，內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細(xì)；中間層稱為包層，通過纖芯和包層的折射率不同，從而實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在纖芯內(nèi)的全反射也就是光信號(hào)的傳輸；涂層的作用就是增加光纖的韌性保護(hù)光纖。光纖通信系統(tǒng)中使用也不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜，這許多光纖聚集在一起的組成的光纜光纖通信在單位時(shí)間內(nèi)能傳輸?shù)拇罅康男畔⑹怯捎诠獠l率很高，光纖傳輸?shù)念l帶很寬，故傳輸容量很大。光纖通信具有體積小，重量輕，使用金屬少，抗電磁干擾抗輻射性強(qiáng)，保密性好，頻帶寬，抗干擾性好，防竊聽價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)另外，光線材料來源豐富，可節(jié)約大量有色金屬，并且它的直徑較小，重量比較輕。

2 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

光纖通信發(fā)展被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，包括了郵電通信、電力通信、石油通信和軍用通信等領(lǐng)域。主要用于市話中繼線，光纖通信的優(yōu)點(diǎn)可以得到充分的發(fā)揮，漸漸地取代電纜，能夠廣泛應(yīng)用到了通信主干線道上，特別是廣播通信網(wǎng)，電力通信網(wǎng)，電信干線傳輸網(wǎng)的急速發(fā)展，對(duì)光纖使用急劇增加。長(zhǎng)途干線通信在過去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信的方式，而現(xiàn)在已逐步使用光纖通信并形成了占全球優(yōu)勢(shì)的比特傳輸方法，用于全球通信網(wǎng)和各國的公共電信網(wǎng)；還可以應(yīng)用到高質(zhì)量彩色的電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用天線系統(tǒng)。它的發(fā)展應(yīng)用為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，未來的發(fā)展必將成為信息技術(shù)的主流。

3 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

⑴光孤子通信。光纖損耗和色散是限制光纖通信傳輸容量和距離的主要原因。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展和完善，其已經(jīng)接近理論極限，光纖色散就成為了光纖通信發(fā)展的瓶頸。而光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級(jí)的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而經(jīng)過光纖長(zhǎng)距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離無畸變的通信.在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。又由于其具有高容量、長(zhǎng)距離、抗噪聲能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，光孤子通信備受國內(nèi)外的關(guān)注，并大力開展研究工作。我國光孤子通信技術(shù)的研究也取得了一定的成果國家“863”研究項(xiàng)目成功地進(jìn)行了OTDM光孤子通信關(guān)鍵技術(shù)的研究.能夠?qū)崿F(xiàn)20Ghit/s、105km的傳輸。我們可以看到光弧子技術(shù)的發(fā)展前景是很可觀的，光弧子通信在傳輸上面主要是實(shí)現(xiàn)高速和長(zhǎng)距離的通信傳播，并且它所具備的控制技術(shù)可以使他的速率達(dá)到100Gbit/s以上，被認(rèn)為是第五代光纖通信系統(tǒng)。

⑵全光網(wǎng)絡(luò)。所謂全光網(wǎng)，是指信號(hào)只是在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行電光和光電轉(zhuǎn)換，而在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換的過程信號(hào)始終以光的形式存在，全光網(wǎng)是以光節(jié)點(diǎn)取代現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的電節(jié)點(diǎn)，并用光線將光節(jié)點(diǎn)互聯(lián)成網(wǎng)，采用光波完成信號(hào)的傳輸、交換等功能。減少信息傳輸?shù)膿砣?、延時(shí)，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴(kuò)展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時(shí)增加新節(jié)點(diǎn)而不必安裝信號(hào)的交換和處理設(shè)備。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個(gè)非常重要的課題。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨(dú)立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等相融合。從發(fā)展趨勢(shì)上看，形成一個(gè)真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級(jí)別，更是理想級(jí)別。

⑶光接入網(wǎng)技術(shù)。現(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的，且高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò)。光接入網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是使維護(hù)費(fèi)用得到降低，故障率得到明顯下降；可以用于新設(shè)備的開發(fā)和新收入的不斷增加；與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目，擴(kuò)大覆蓋面范圍；通過光網(wǎng)絡(luò)的建立，為多媒體時(shí)代的到來做好準(zhǔn)備；另外，可以最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個(gè)嶄新的嘗試，隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強(qiáng)的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。在光纖寬帶接人中，由于光纖到達(dá)位置的不同，有FTTB，F(xiàn)TTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)。用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息進(jìn)入千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。

[參考文獻(xiàn)]

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