論光纖通信技術的特點和發(fā)展趨勢

彭 麗，張 霞

(1.西安通信學院，陜西西安710106;2.空軍空降兵學院，廣西桂林541003 )

0 引言

光纖通信技術是利用光學纖維對信息進行傳輸?shù)囊环N技術手段，其形狀是一種較細的長形圓柱玻璃絲，能夠做到長距離的信號傳輸。隨著現(xiàn)代科技信息技術的不斷發(fā)展，光纖通信憑借本身超強的抗電磁干擾與超低損耗等特點，深受人們的青睞。光纖通信技術本身還潛藏著很大的潛力，對未來通信的發(fā)展具有重要的作用，這還有待人們更進一步的開發(fā)利用。

1 光纖通信技術現(xiàn)狀概述

早在1966 年，就有人提出了光纖技術應用于通信中的“預言神話”，至今為止，光纖通信技術已在長途十線、有線電視、海底通訊以及局域網中得到普及應用。光纖通信技術不僅涉及范圍廣、規(guī)模大，而且發(fā)展速度也非常快，有著以往任何一種新技術都無法堪比的特點。就目前的發(fā)展形勢而言，其新技術仍不斷的被研發(fā)出來，廣闊的應用發(fā)展空間與強大的生命力，將成為現(xiàn)代高速公路上的主要信息傳播手段，更是未來社會發(fā)展的信息支柱。

光纖通信新技術主要包括:光器件技術、光接入技術、光放大技術、光WDM 技術、光同步數(shù)字傳輸與全光通信技術等。我國的光通信技術的發(fā)展歷程是曲折和困難的，就目前為止，已對光纖、器件與系統(tǒng)等有關技術有了很好的掌握，特別是在關鍵的技術上均有自己的一套特色與創(chuàng)新，現(xiàn)已逐步進入國際光通信技術的先進行列。

2 光纖通信技術特點分析

2.1 超強的抗電磁干擾

石英有著超強的抗腐蝕性，且絕緣性也很好，最重要的特點是它的抗電磁干擾性能極強。不僅不受外界環(huán)境影響，而且也不會被人為架設的電纜所干擾，這一點無論是在超強電領域的通信中還是在軍事應用上都有著很大的優(yōu)勢。

2.2 無串音干擾的密封性傳輸

電波的傳輸中，電磁波的傳播是最容易泄露的，其保密性極差。而光波在光纖的傳播過程中，發(fā)生串聯(lián)的情況非常少，且密封性很強;除此之外，光纖還有著徑細、柔軟與重量輕等特點，容易進行鋪設。再加上有著豐厚的原材料資源，其溫度與穩(wěn)定性能好、使用壽命長及成本低等優(yōu)點，使光纖技術的應用范圍日益擴大。

2.3 超低的光纖損耗

商品石英光纖有著超低的損耗，其損耗率低于0 ～20 dB/km，傳輸損耗之低是其他任何一種傳輸介質都無法比擬的。采用超低損耗的石英光纖，理論上分析損耗率可降到最低，這代表通過光纖通信可跨越大幅度的無中端距離，這對于長途傳輸線路來說，意味著中繼站的數(shù)目將會減少，系統(tǒng)建設的復雜性與成本會大幅度降低。

2.4 大容量的通信傳輸

與電纜或銅線相比，光纖的傳輸帶寬要大得多，光纖通信技術中有著較好的光源的調制方式、調制特性以及光源色散等特性。就單波長的光纖通信來說，其終端設備因電子瓶頸關系而無法發(fā)揮更大的光纖帶寬的優(yōu)勢，一般都需要采取不同復雜程度的技術來增加傳輸容量。

3 光纖通信技術未來發(fā)展趨勢

3.1 逐步向超高速系統(tǒng)領域靠攏

受高比特率系統(tǒng)的指數(shù)規(guī)律下的經濟效益影響，商業(yè)系統(tǒng)速率由45 Mbit/s 上升到10 Gbit/s，在近20 年的時間，其速率就增加了約200 倍，就目前而言，10 Gbit/s 系統(tǒng)開始大量的裝備網絡。大多數(shù)的電信公司已經開發(fā)出了40 Gbit/s 的系統(tǒng)，在2001 年就已經投入使用。而160 Gbit/s 速率ETDM 與640 Gbit/s 速率OTDM 傳輸也取得了試驗上的成功，但距離實用化還有一段距離。光纖通信技術的發(fā)展之快，帶來其容量以每9 個月就增長一倍的好成績，預計未來10 年內，光纖通信技術的傳輸速度將會提高100 倍之高，可為用戶提供無限量的帶寬。

3.2 WDM 和 DWDM 的廣泛應用

WDM 技術的出現(xiàn)迅速得到了廣泛的應用，自1995 年開始，國際上最大容量的DWDM 系統(tǒng)的商用價值在全球迅速形成了以DWDM 系統(tǒng)來進行現(xiàn)有的光纖通信的容量擴充。同時，WDM 復用波段是由常規(guī)波段C 逐步向長波段L 與短波段S 拓展，其中100 波長的通道傳輸設備已投入商用。最近兩年來，大容量的DWDM 技術的發(fā)展徹底挖掘了光纖傳輸通道的無窮盡的容量，更成為了現(xiàn)代IP 業(yè)務發(fā)展迅猛的催化劑，為下一代更為靈活的光傳輸光節(jié)點奠定了一定的基礎。

3.3 信息高速傳輸?shù)墓饫w接入網

光纖接入網實現(xiàn)了信息的高速傳輸，可滿足大眾的共同需求。一方面需要有寬帶網絡的主十傳輸;另一方面光纖接入網的關鍵技術是信息高速流入千家萬戶中，因此用戶的光纖接入部分才是關鍵。目前接入網的光傳輸主要包括:無源光網絡(SDH、PDH、PON、EPON)，其中 SDH 技術可為用戶提供可靠的高質量上的支持，使接入網易于現(xiàn)實與維護;PDH 在組網功能上具有靈活與廉價的特點，可實現(xiàn)大批量的接入網應用;而SDH 引入PDH 系統(tǒng)，使系統(tǒng)的靈活與可靠性進一步得到了提高;PON 有超強的吸引力的單純介質網絡，可減少設備及線路的故障率，節(jié)約維修成本。另外，其拓撲結構還大大地降低光纖的費用，成為接入網中比較典型的快速發(fā)展的傳輸方式。

3.4 全光網絡通信技術的發(fā)展

在未來超高速的通信網絡中，全光網將是光纖通信技術中最理想的階段，也是最高階段。在以往傳統(tǒng)的光網絡通信中，只實現(xiàn)了節(jié)點上的全光化，而網絡的結點處還需要采用一些電器的輔助使用，這就對通信網的干線總容量上的進一步的提高有了限制。而全光網是以節(jié)光點取代電節(jié)點，使節(jié)點之間完全被全光化，信息的傳輸以光的形式進行交換，而用戶信息的處理已不在靠交換機按照比特來進行，只需根據(jù)波長就可決定路由。此外，全光網還有著極好的開放性、可靠性、透明性、兼容性與可擴展性等;更有著提供超大容量的帶寬、網絡結構與組網簡單靈活、處理速度高、誤碼率低等優(yōu)點。當然，目前來說，全光網絡還不能在通信技術中獨立發(fā)展，仍需要與因特網、移動通信網以及ATM 網等相融合。

4 結語

光纖通信技術的發(fā)展已在國際上取得了成就。但隨著新興的3D 網絡技術，光纖通信技術還需要更進一步的提高，還需要科研人員的不斷研究，以取得更新的成果。

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［4］何召舜.淺論光纖通信技術的特點和發(fā)展趨勢［J］.中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2010(3).