光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探討

李文敏

【摘 要】隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，傳輸技術(shù)也得到了前所未有的發(fā)展。光纖的誕生改變了傳統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)姆绞?，也成為了現(xiàn)代化通信發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著信息時(shí)代的到來(lái)，通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。本文通過(guò)對(duì)光纖通信傳輸技術(shù)的特點(diǎn)分析，提出光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】傳輸技術(shù)；發(fā)展；光纖通信

科技的不斷發(fā)展，3G產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、三網(wǎng)融合的發(fā)展，各個(gè)信息領(lǐng)域中光纖通信技術(shù)都起到了重要的作用。光纖通信技術(shù)有高速度、長(zhǎng)距離、大容量的特點(diǎn)，它已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)信息傳輸?shù)闹匾侄巍ｋS著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，人們對(duì)光纖通信技術(shù)的需求也越來(lái)越多，大力促進(jìn)光纖信息傳輸技術(shù)向更高層次的發(fā)展是必然趨勢(shì)。

1.光纖通信傳輸技術(shù)的特點(diǎn)

光纖通信傳輸技術(shù)以光線為介質(zhì)進(jìn)行傳輸。其特點(diǎn)為：頻帶較寬、通信容量大。光纖相比銅線或是電纜，其傳輸帶較寬。對(duì)于單波長(zhǎng)的光纖通信系統(tǒng)，因其終端設(shè)備產(chǎn)生的電子瓶頸效應(yīng)，使得光纖通信系統(tǒng)不能發(fā)揮出其頻帶較寬的優(yōu)勢(shì)，因而在一般情況下，需采取一些輔助技術(shù)來(lái)增加光纖通信的傳輸容量。尤其密集波分復(fù)合技術(shù)的運(yùn)用，大大增加了光纖通信的傳輸容量?？垢蓴_能力強(qiáng)。光纖通信材料是石英制成的絕緣體材料構(gòu)成，不易損壞，絕緣性較好。在實(shí)際的運(yùn)用中，不易受到自然界中的電流影響，也不會(huì)受到人為或電離層變化產(chǎn)生的電流影響，因而對(duì)電磁有著強(qiáng)大的免疫力。從這一點(diǎn)來(lái)看，它能夠與高壓線路平行架設(shè)，能廣泛運(yùn)用于電信、電力或軍事等方面。損耗低，中繼距離長(zhǎng)。相比其他傳輸介質(zhì)產(chǎn)生的損耗而言，由石英等材料構(gòu)成的光纖，其損耗較低，并低于20Db/km，這就說(shuō)明光纖通信技術(shù)可以大量運(yùn)用于長(zhǎng)途傳輸線路，因其中繼站的數(shù)目減少，其中繼距離就相對(duì)較長(zhǎng)，大大降低了光纖通信傳輸?shù)募夹g(shù)成本支出。無(wú)串音干擾。在使用光纖傳輸技術(shù)進(jìn)行電波傳輸?shù)倪^(guò)程中，光信號(hào)會(huì)被完全限制在光纖里面。即使存在有些電磁波會(huì)被泄露，但因其光纖周圍環(huán)繞的都是不透明的塑料皮，因?yàn)?，其泄露的射線可能被塑料皮所吸收，即使在同一電纜中存在不同的光纖電纜，也不會(huì)出現(xiàn)串音干擾。同時(shí)在電纜外面，也不會(huì)竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

2.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

二十一世紀(jì)我國(guó)已形成了較為完備的光纖通信體系。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，三網(wǎng)融合的運(yùn)用與發(fā)展，極大地推動(dòng)了我國(guó)光纖通信傳輸技術(shù)的運(yùn)用。3G產(chǎn)生的發(fā)展促進(jìn)了光纖通信技術(shù)在通信領(lǐng)域內(nèi)的廣泛運(yùn)用。

單纖雙向傳輸技術(shù)。單纖雙向傳輸技術(shù)是與雙纖傳輸技術(shù)相對(duì)應(yīng)的。運(yùn)用雙纖傳輸技術(shù)時(shí)，信號(hào)是在兩根不同的光纖中傳輸，而運(yùn)用單纖傳輸技術(shù)時(shí)，其信號(hào)可在同一光纖中傳輸。

依據(jù)現(xiàn)代光纖傳輸理論，光纖傳輸?shù)娜萘渴菬o(wú)限的，然而，由于各種傳輸設(shè)備的影響，致使光纖傳輸?shù)娜萘繘]有達(dá)到理想狀態(tài)。

當(dāng)前，我國(guó)通信領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用的是雙纖傳輸技術(shù)，這樣便造成了嚴(yán)重的光纖資源浪費(fèi)，但若使用單纖雙向傳輸技術(shù)，則可以節(jié)省一半的光纖資源。而相對(duì)于龐大的光纖網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，可節(jié)省的光纖資源十分巨大，因而單纖雙向技術(shù)的廣泛運(yùn)用對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展具有十分重大的意義?，F(xiàn)階段單纖雙向傳輸技術(shù)主要運(yùn)用于光纖末端接入設(shè)備，如單纖光收發(fā)器，PON 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。由此可見，單纖雙向傳輸技術(shù)在通信領(lǐng)域中的運(yùn)用十分必要，這也是未來(lái)光纖通信技術(shù)發(fā)展的方向。

光纖到戶接入技術(shù)。高質(zhì)量視頻通信和高速信息通信的發(fā)展極大地推動(dòng)了現(xiàn)代寬帶業(yè)務(wù)領(lǐng)域的研究。為滿足用戶對(duì)通信技術(shù)的要求，除了要具備寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，還需要有光纖到戶接入技術(shù)，光纖接入網(wǎng)是讓信息傳送給千家萬(wàn)戶的重要技術(shù)。因而，有學(xué)者指出，信息接入網(wǎng)是信息高速公路發(fā)展上的“最后一公里”，然而，這種說(shuō)法也告訴我們?cè)谛畔⑼ㄐ蓬I(lǐng)域中需要面對(duì)的又一瓶頸。雖然在信息通信領(lǐng)域中，ADSL 技術(shù)為其提供了良好的基礎(chǔ)，但其在通信領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的通信業(yè)務(wù)中的運(yùn)用卻少之又少，尤其表現(xiàn)在HDTV高清數(shù)字電視、會(huì)議電視以及網(wǎng)上游戲等業(yè)務(wù)上。例如，在 HDTV中，使用銅線接入的 ADSL方式無(wú)法滿足目前需要的信息傳輸速率。因此，在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中運(yùn)用光纖接入技術(shù)已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。

3.光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著互聯(lián)網(wǎng)，三網(wǎng)融合和 3G 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)在信息通信領(lǐng)域中得到了廣泛的運(yùn)用。對(duì)于光纖通信技術(shù)而言，大容量、長(zhǎng)距離、高速度一直是其追求的目標(biāo)。單波長(zhǎng)通道向多波長(zhǎng)通道發(fā)展。光纖通信傳輸技術(shù)中的波分復(fù)用技術(shù)能夠極大地?cái)U(kuò)大光波通信的信息容量，從而實(shí)現(xiàn)空分、時(shí)分等多址復(fù)用?？辗謴?fù)用是用多根光纖傳輸信號(hào)的，而對(duì)于單根光纖復(fù)用而言，需實(shí)現(xiàn)時(shí)分、碼分、頻分復(fù)用。其中頻分復(fù)用在現(xiàn)代商業(yè)中得到了廣泛運(yùn)用。對(duì)于傳統(tǒng)的單模光纖，也即常見的 G.652 光纖，可以利用色散調(diào)節(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息容量和傳輸速度的大幅提高。然而，對(duì)于 G.653光纖，由于波分復(fù)合技術(shù)和光纖放大器的運(yùn)用，在其使用過(guò)程中產(chǎn)生了嚴(yán)重的四波混合（FWM）影響，這樣的后果是會(huì)產(chǎn)生一些新的波長(zhǎng)，出現(xiàn)串音干擾和傳輸信號(hào)的衰弱，影響了波分復(fù)合技術(shù)的運(yùn)用。針對(duì)上述光纖產(chǎn)生的問(wèn)題，設(shè)計(jì)出了一種超大容量波分復(fù)用系統(tǒng)的新型光纖，它能夠減輕四波混合的影響，保證波分復(fù)用技術(shù)的運(yùn)用。

光網(wǎng)絡(luò)的智能化。光網(wǎng)絡(luò)的智能化是目前乃至未來(lái)通信領(lǐng)域發(fā)展的重要方向?？v觀我國(guó)幾十年的光纖通信歷史，主要是以傳輸為主線的。然而隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信中的作用越來(lái)越大，使得網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也得到了更高層次的進(jìn)步。在現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展中，越來(lái)越多運(yùn)用到自動(dòng)連接控制技術(shù)和信息自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)以及系統(tǒng)的保護(hù)恢復(fù)功能，這樣便進(jìn)一步促進(jìn)了光網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展。

全光網(wǎng)絡(luò)。全光網(wǎng)絡(luò)是指信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程和交換過(guò)程中都是以光的形式存在，只有在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行光電或電光的轉(zhuǎn)換。然而，對(duì)于傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在節(jié)點(diǎn)間已形成了全光化，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍在使用電器件，這樣嚴(yán)重影響了光纖通信干線的總?cè)萘俊?/p>

因此，實(shí)現(xiàn)真正的全光網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前擺在我們面前的重大課題。為有效提高網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸速度，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，必須建立一個(gè)以WDM技術(shù)和光轉(zhuǎn)換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，努力消除電光瓶頸，真正實(shí)現(xiàn)純粹的全光網(wǎng)絡(luò)。光器件的集成化。若想實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸速度的快速發(fā)展，光器件的集成化是實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的重要發(fā)展方向。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的ADSL接入寬帶已無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)的信息傳輸需要。因此，我們可以通過(guò)完善光器件的性能來(lái)提高信息傳輸速度?？梢姡馄骷募苫軌蛲苿?dòng)光纖傳輸技術(shù)的快速發(fā)展。光纖通信技術(shù)時(shí)現(xiàn)代社會(huì)信息傳輸技術(shù)中重要技術(shù)之一。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，對(duì)現(xiàn)代光纖通信技術(shù)提出了更高的要求，我們必須盡快了解光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，大力促進(jìn)光纖信息傳輸技術(shù)向更高層次的發(fā)展，我們相信，光纖通信技術(shù)在不久的將來(lái)一定會(huì)取代其他的信息傳輸方式，成為信息通信領(lǐng)域中的主流技術(shù)。