淺析光纖通訊技術(shù)的發(fā)展

董國新

摘 要：目前光纖通訊技術(shù)在我國迅速發(fā)展起來，被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，是非常有潛能的基礎(chǔ)技術(shù)。隨著我國科技的進(jìn)步，通訊技術(shù)也在不斷發(fā)展，光纖通訊技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為一項(xiàng)陽光技術(shù)產(chǎn)業(yè)，同普通技術(shù)相比，該技術(shù)具有高端、簡潔等特點(diǎn)，目前已經(jīng)將該技術(shù)應(yīng)用到高端工業(yè)，甚至是軍事上，倍受青睞。光纖通訊技術(shù)中涉及較多的抽象知識并且包含很多物理原理。文章論述了光纖通訊技術(shù)的概念及特點(diǎn)，并介紹該技術(shù)未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：光纖通訊；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

我國科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展起來，人們對信息的獲取速度及渠道的要求也越來越高，在此基礎(chǔ)上，光纖通訊技術(shù)作為新興技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野里?；谕ㄓ嵓夹g(shù)為基礎(chǔ)，光纖通訊技術(shù)的發(fā)展有了很大的突破，發(fā)展之初至今，光纖技術(shù)通過不斷的實(shí)驗(yàn)和不斷的改進(jìn)，逐漸得到完善與成熟，人們對信息的要求也慢慢得到滿足，在整個(gè)通訊行業(yè)中占有不可替代的地位。光纖通訊技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)技術(shù)，而各個(gè)部分獨(dú)立工作卻又相互依賴，服務(wù)快捷、輕便，通訊時(shí)間得到縮短，同時(shí)通訊質(zhì)量得到很大提高。

1 光纖通訊技術(shù)簡介

光纖通訊技術(shù)的工作原理是在信息傳輸?shù)倪^程中，通過光波作為載波，光纖做為媒介，將信息從這傳到那的一種通信方式。光纖通訊技術(shù)包含的主要部分有：光纖光纜技術(shù)、光交換技術(shù)傳輸技術(shù)、光有源器件及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。其特點(diǎn)是：有較寬的傳輸頻帶；超大的通訊容量；較低的損耗、遠(yuǎn)距離通訊，高質(zhì)量通信；可以抵抗超強(qiáng)的干擾，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛；超細(xì)的通訊線，體積極輕。

2 光纖光纜的分類研究

2.1 普通式光纖

通常人們用的光纖形式是普通光纖中的單模光纖，僅供指定波長條件下傳播單一模式的光纖，且只能傳播一種模式的光纖。相比其他多模光纖，單模光纖能夠傳輸?shù)木嚯x更長一些，但是從投入資金上來看，單模光纖成本高，投入高；初期建設(shè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，受到傳統(tǒng)觀念影響，局域網(wǎng)用雙絞線，光纖只能用到高速連接互聯(lián)網(wǎng)中，而對那些對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求較高的企業(yè)和廠礦來說，局域網(wǎng)范圍廣，使用雙絞線已經(jīng)無法滿足其要求，因此不得不使用光纖，符合標(biāo)準(zhǔn)的超五類雙絞線成本與光纖的成本不相上下，使用光纖可以避免雷擊的危險(xiǎn)，也不必?fù)?dān)心遠(yuǎn)距離斷網(wǎng)的問題。

2.2 核心網(wǎng)光纜

目前，在我國多模光纖已經(jīng)完全被單模光纖取代，并發(fā)揮其作用；同時(shí)光纜形式也應(yīng)用到了干線上，干線光纜用于室外，采用分立光纖，無光纖帶；幾乎代替了從前的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)。

2.3 接入網(wǎng)式光纜

在應(yīng)用光纖通訊技術(shù)時(shí)，通常采用接入網(wǎng)式光纜，此種光纜中存在一些問題，這些問題通常表現(xiàn)為距離很短、存在較多的分支結(jié)構(gòu)、較復(fù)雜的分插系統(tǒng)。通過對光纖芯數(shù)的增加來提高網(wǎng)絡(luò)容量；同時(shí)還可以擴(kuò)大光纖集裝密度，其次縮小光纖直徑和自身重量，以此來解決這些問題。

2.4 室內(nèi)光纖形式

根據(jù)用戶的使用具體環(huán)境將室內(nèi)光纜進(jìn)行詳細(xì)分類，以供用戶選擇合適自己使用的光纜。由于光纜用于室內(nèi)環(huán)境，因此室內(nèi)光纜具有較小的抗拉強(qiáng)度、保護(hù)層也比較差，但是其輕巧的自身及較低的投資成本也很受青睞。通常情況下，室內(nèi)光纜的用途主要在于建筑施工中的室內(nèi)布線，連接各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備線路，同時(shí)包含綜合布線及局內(nèi)光纜等。

2.5 通訊光纜

光纖是一種電介質(zhì)，通訊光纜在結(jié)構(gòu)上與電纜主要的區(qū)別是光纜必須有加強(qiáng)構(gòu)件去承受外界的機(jī)械負(fù)荷，以保護(hù)光纖免受各種外機(jī)械力的影響。通訊光纜正廣泛地用于電信、電力、廣播等各部門的信號傳輸上，并將逐步成為未來通訊網(wǎng)絡(luò)的主體。

3 光纖通訊技術(shù)的前景展望

3.1 向超高速方向發(fā)展

高速系統(tǒng)的出現(xiàn)會增加業(yè)務(wù)的傳輸容量，為寬帶業(yè)務(wù)和多媒體這樣的新業(yè)務(wù)提供實(shí)現(xiàn)的可能性，10Gbps的系統(tǒng)對光纜極化模色散較敏感，已敷設(shè)的光纜又不一定會滿足10Gbps系統(tǒng)的要求，還需要經(jīng)過實(shí)際的測試，經(jīng)驗(yàn)證合格后才能開通使用。更現(xiàn)實(shí)的方法是采用光的復(fù)用方式，波分復(fù)用的方式是目前眾多種類中已經(jīng)被大規(guī)模的進(jìn)行商用使用的方式。

3.2 更先進(jìn)的傳輸技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)是一種高效的傳輸技術(shù)，能夠擴(kuò)大光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，若能將多個(gè)發(fā)送波長適當(dāng)錯(cuò)開的光源信號同時(shí)在一級光纖上進(jìn)行傳送，就能大大增加光纖的信息傳輸容量，這是波分復(fù)用（WDM）的基本思路，目前1.6Tbit/s的WDM系統(tǒng)已經(jīng)被商用了，而另外一種提高傳輸容量的方式就是采用光時(shí)分復(fù)用技術(shù)，它是通過提高單信道上的速率來擴(kuò)大整體的傳輸容量，最高的速率可以達(dá)到640Gbit/s。

3.3 全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)代

全光網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)以更快的速度傳輸，因?yàn)閿?shù)據(jù)僅以光的形式進(jìn)行編碼，它成為了光纖通信技術(shù)的最高級形式，也是光纖通訊技術(shù)發(fā)展的一個(gè)理想階段，實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展的必然，全光網(wǎng)絡(luò)具有透明性、兼容性、開放性、可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，會提高容量和速度，目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展還處在一個(gè)低級的階段，但是它的發(fā)展前景是十分樂觀的，是值得深入研究的，并要與因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等做好融合工作。全光網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)快捷、穩(wěn)定，并使用新興技術(shù)，體現(xiàn)著通訊技術(shù)不斷的發(fā)展深造，是通訊技術(shù)飛躍發(fā)展的標(biāo)志，是光纖通訊技術(shù)不斷發(fā)展的體現(xiàn)，是一項(xiàng)必然發(fā)展的趨勢。在不久的將來，人們會更加及時(shí)的了解信息。

3.4 全波光纖時(shí)代

城域網(wǎng)需要的業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)和寬帶管理能力比較強(qiáng)，其傳輸?shù)木嚯x比較短，很少使用光纖放大器，全波光纖是在這種應(yīng)用形式下產(chǎn)生的，它采用了一種全新的生產(chǎn)工藝，可以將由水峰導(dǎo)致的衰減完全消除，水峰的消除可以將可用的波長范圍增加了100nm；可以實(shí)現(xiàn)高比特率長距離的傳輸；可以改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的管理現(xiàn)狀；可以降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。全波光纖的最大優(yōu)點(diǎn)就是極大程度地加寬了光纖通信的帶寬，由于全波光纖是單模光纖形式，和現(xiàn)用的單模光纖有很多相似的特性，所以完全可以與現(xiàn)有的光纖系統(tǒng)兼容，現(xiàn)有的光纖通信設(shè)備都可以繼續(xù)使用，這就為它的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了一個(gè)有利的條件。

3.5 光弧子通信

通常把一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖稱之為光弧子，不同頻率的光波組成的電磁波形式稱之為光脈沖，應(yīng)用光纖通訊技術(shù)會出現(xiàn)一定的損耗和色散現(xiàn)象，其中損耗和色散會導(dǎo)致光纖傳輸距離縮短及傳輸容量降低；同時(shí)損耗也會導(dǎo)致傳輸過程中的光信號能力慢慢減弱；色散逐漸將傳輸過程中的光脈沖變寬，通過上述原理的闡述，不禁想到，如果存在一種方法可以變寬和變窄光脈沖，同時(shí)兩者變化相互作用時(shí)可以抵消，那么光纖傳輸?shù)馁|(zhì)量就會有可能提高，在應(yīng)用光纖傳輸時(shí)，光脈沖保持不變，同時(shí)可以遠(yuǎn)距離傳輸信息機(jī)傳輸大容量信息；在光纖傳輸過程中還可以利用光弧子極高的傳輸率和極大的傳輸量這個(gè)特點(diǎn)，擴(kuò)大領(lǐng)域范圍應(yīng)用光纖通訊技術(shù)，使得光纖通訊技術(shù)得到廣泛認(rèn)可。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，很多先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到日常生活中，尤其光纖通訊技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域，甚至是軍事領(lǐng)域，應(yīng)用范圍非常廣泛。該技術(shù)也是通訊技術(shù)中的陽光技術(shù)，任何其他通訊技術(shù)都不可替代，同時(shí)在其他行業(yè)中也被非常廣泛的應(yīng)用并占有一席之地。總體而言，同傳統(tǒng)的通訊技術(shù)相比，光纖通訊技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情勢下，對信息化的要求不斷提高，光纖通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)了它的社會價(jià)值，并取得通訊技術(shù)的最高地位。在光纖通訊技術(shù)應(yīng)用的過程中，提高整個(gè)社會及相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐；提高經(jīng)濟(jì)效益有助于使我國通訊技術(shù)得到更好的發(fā)展，更好的滿足社會及人們不斷增長的需求，還可以提高我國現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。

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