探討光纖通信新技術(shù)的應(yīng)用與研究

林海彬

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，光纖通信技術(shù)方面的進(jìn)展也相當(dāng)迅速，致使光纖通信技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛。本文筆者首先對(duì)光纖通信新技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了探討，然后研究探討了光纖通信新技術(shù)發(fā)展方向，希望為相關(guān)的實(shí)踐工作者提供價(jià)值性參考。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；傳輸；發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、前言

光纖通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，在公用通信網(wǎng)中的表現(xiàn)人人皆知，而又在有線電視、鐵路通信、軍用通信等也有所發(fā)揮，很多新的領(lǐng)域?qū)ζ涫褂脙r(jià)值也在相繼開拓中。與發(fā)達(dá)的國家相對(duì)，我國現(xiàn)在的光纖通信技術(shù)在應(yīng)用中依然存在著差距，還需要大家努力研究與探索，所以如何加強(qiáng)應(yīng)用與研究光纖通信新技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)通信領(lǐng)域中的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。

二、當(dāng)前光纖通信新技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

光纖通信的采用是通信領(lǐng)域歷史上的一次重大革新，其發(fā)展在短短的時(shí)間已經(jīng)歷了三代，它們分別是：短波長(zhǎng)多模光纖、長(zhǎng)波長(zhǎng)多模光纖與長(zhǎng)波長(zhǎng)單模光纖，在西方一些發(fā)達(dá)國家已公布取締電纜通信線路的建設(shè)，已提倡大力發(fā)展光纖通信技術(shù)，而在國內(nèi)該通信技術(shù)已在實(shí)際中得到了應(yīng)用，其主要用于移動(dòng)通信市話中繼線，在中繼線中充分得到淋漓盡致的發(fā)揮。

國內(nèi)通信技術(shù)在90年代初已嶄露頭角，廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)等領(lǐng)域的發(fā)展，促進(jìn)了光纖需求量的增加。隨著增加的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理、故障的判斷與排除等，推動(dòng)了光纖通信技術(shù)的更新?lián)Q代。其中部分重要管線通信新技術(shù)應(yīng)用有：

1相干光通信技術(shù)。該通信技術(shù)的誕生，能夠?qū)崿F(xiàn)光纖通信的大容量、高速率與遠(yuǎn)距離傳送的效果。相干光通信采用的是外差檢測(cè)方法，在設(shè)置本振激 光器之時(shí)把光纖傳送來的光信號(hào)和I.D出現(xiàn)的激光加于光電檢測(cè)器中，在光電變換過程里造成差頻電信號(hào)的出現(xiàn)，最終經(jīng)由中方與解調(diào)之后獲得發(fā)送端所需傳輸?shù)碾娦盘?hào)。

外差檢波手段在無線電通信通的應(yīng)用，使高頻放大濾波的問題得到了有效解決。經(jīng)由相干調(diào)制技術(shù)的引入，對(duì)無線電波的頻率與相位信息進(jìn)行充分利用，讓無線電通信系統(tǒng)的能力加強(qiáng)了很多。

其中的相干調(diào)制就是采用傳輸?shù)男盘?hào)來改變光載波頻率、振幅與相位，這就應(yīng)當(dāng)對(duì)光信號(hào)相位與頻率進(jìn)行確定。而外差檢測(cè)手段采取的是為了獲得中頻信號(hào)，輸入信號(hào)光需要同本機(jī)振蕩所出現(xiàn)的激光在光混合頻器中進(jìn)行有效混頻。由于相干光通信技術(shù)的特點(diǎn)擁有高靈敏度、選擇性優(yōu)，故可以制做成距離稍為偏遠(yuǎn)與容量相對(duì)較大的干線網(wǎng)，而該通信技術(shù)在有線電視系統(tǒng)里得到了很好的應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)與光通信的雄勃發(fā)展，相干光通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展將會(huì)越來越廣泛。

2光弧子通信技術(shù)。光弧子通信技術(shù)的提出真可謂是一次大膽性創(chuàng)舉，有關(guān)專家主要經(jīng)由孤立波現(xiàn)象從中獲得技竅，它的通信過程的傳輸介質(zhì)主要是光纖，通信時(shí)把信息調(diào)制至孤子里從中進(jìn)行，以至構(gòu)成光弧子傳輸系統(tǒng)。隨著光纖制造技術(shù)水準(zhǔn)的不斷提升，光纖的耗損已將達(dá)到了理論極限，在此時(shí)此刻的色散卻成了一個(gè)大問題。光纖的色散效應(yīng)促使光脈沖各種波長(zhǎng)的光纖出現(xiàn)不同的傳播速度，從而展寬了光脈沖，使其傳輸容量與距離得到了限制。孤子可以在光纖中穩(wěn)定地存在著，有賴于光纖群的速度色散與非線性。

如果出現(xiàn)較大波長(zhǎng)的時(shí)候，脈沖里的高頻分量傳播速度越快，低頻分量的傳播速度就會(huì)出現(xiàn)越慢。在相對(duì)強(qiáng)光的效能下，光場(chǎng)強(qiáng)度與光纖的折射率形成正比關(guān)系，這樣會(huì)導(dǎo)致脈出現(xiàn)的情況是后沿頻率偏高，沖前沿頻率低下，以至產(chǎn)生脈沖壓縮的效應(yīng)。該種通信技術(shù)的重點(diǎn)表現(xiàn)在皮秒數(shù)量級(jí)光弧子的形成，盡管當(dāng)前已出現(xiàn)有幾十皮秒，但是還有諸多問題需要去得到有效解決，故該種技術(shù)還需要逐步加強(qiáng)與完善。

3光復(fù)用技術(shù)。在全光通信網(wǎng)當(dāng)中，為了讓光通信傳輸效率進(jìn)一步得到有效提高，直接對(duì)光信號(hào)加以復(fù)用變成了一種需要。在光域上光信號(hào)的復(fù)用能夠進(jìn)行波分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用與碼分復(fù)用三種。

波分復(fù)用指的是有效調(diào)制波長(zhǎng)多個(gè)間隔的光源，使得其于同一條光纖里傳輸，以至可提高到十倍以上的信息容量。而在單向波分的的復(fù)用系統(tǒng)里面，其中發(fā)送端經(jīng)由激光器發(fā)出各種各樣的波長(zhǎng)光，該波長(zhǎng)光經(jīng)過一定的調(diào)制之后，接著進(jìn)行合到光纖中加以傳輸，采取解復(fù)用器于接收端把異同波長(zhǎng)的光載波加以分開，然后分別輸送至對(duì)應(yīng)的光檢測(cè)器里面，最后將相應(yīng)的信息顯示出來。

時(shí)分復(fù)用指的是把光載波長(zhǎng)中所能統(tǒng)一的時(shí)間分割成周期性的幀，接著將幀分劃為若干個(gè)時(shí)隙，按照相對(duì)應(yīng)的分配標(biāo)準(zhǔn)，是光網(wǎng)絡(luò)單元只可于控制的時(shí)隙向上行信道傳輸信號(hào)，同時(shí)光交換網(wǎng)絡(luò)可沿著各個(gè)時(shí)隙里對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元信號(hào)進(jìn)行有效接收。

碼分復(fù)用指的是擴(kuò)頻通信手段，開始針對(duì)使用用戶擁有互相正交的碼序列進(jìn)行算法運(yùn)算，跟著調(diào)制至光信號(hào)里。而在接收端處用戶特有的正交碼能對(duì)原有的數(shù)字信號(hào)加以恢復(fù)，因?yàn)楸M便知曉用戶的正交碼須接近于網(wǎng)絡(luò)方能得以解碼，給竊聽者造成的困難尤其大，故碼分復(fù)用的保密性相當(dāng)強(qiáng)，尤其是用戶能夠隨時(shí)異步進(jìn)行接入，其便捷性也相當(dāng)強(qiáng)。

三、當(dāng)前光纖通信新技術(shù)發(fā)展方向的有關(guān)研究

1光纖器件的集成化。如果要全光通信網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)，器件集成卻占據(jù)著核心位置，若總是經(jīng)由增加設(shè)備使速度得到提高已經(jīng)是很不符合現(xiàn)實(shí)了，因此光器件集成化已成為光纖通信技術(shù)發(fā)展的必由之路。

2光網(wǎng)絡(luò)智能化。光通信技術(shù)已經(jīng)過了幾十載的風(fēng)風(fēng)雨雨，其主要應(yīng)用在傳輸上面。隨著當(dāng)今迅猛發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)，加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的有效結(jié)合，在當(dāng)前的光網(wǎng)絡(luò)中還需加入一些新應(yīng)用技術(shù)，因此光網(wǎng)絡(luò)智能化將會(huì)是這個(gè)時(shí)代的新寵兒。

3全光網(wǎng)絡(luò)。所謂全光網(wǎng)絡(luò)，它主要指的是信號(hào)在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行電/光和光/電的變換，而在網(wǎng)絡(luò)的傳輸和交換過程里，總是以光的形態(tài)存在著。隨著在光纖通信技術(shù)的迅猛發(fā)展中，全光網(wǎng)也可稱之為發(fā)展中的最高境界。因在整個(gè)傳輸過程里未經(jīng)過電的處理，故ATM 、SDH、PDH等傳輸方式都可以獲得很好的應(yīng)用，使網(wǎng)絡(luò)資源的利用率得到了提高，因此全光網(wǎng)將成為國際上光纖網(wǎng)絡(luò)的終極發(fā)展目標(biāo)。

結(jié)語

隨著不斷發(fā)展的信息技術(shù)，光纖通信技術(shù)完全可以成為信息技術(shù)里的中流砥柱，在信息社會(huì)中發(fā)揮不可代替的作用，其發(fā)展?jié)摿Σ谎远?，將成為未來世界通信領(lǐng)域發(fā)展中的主流。

參考文獻(xiàn)

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