淺談光纖通信技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

章蕊++張瑞寰

[摘 要]光纖通信最大的技術優(yōu)點是信息容量大，且光纖的損耗低、傳輸距離長；光纖通信不易被電磁干擾，對信息的保密性能好；可以有效節(jié)約有色金屬；光纜尺寸小，便于安裝和運輸。在這幾十年的發(fā)展歷程中，光纖通信已經(jīng)成為現(xiàn)現(xiàn)代通信技術的重點。光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術的進步。近年來，光纖通信技術得到了長足的發(fā)展，新技術不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。？

[關鍵詞]光纖；通信技術；現(xiàn)狀與發(fā)展

中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）06-0116-01

引言

科技的不斷發(fā)展，3G產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)技術、三網(wǎng)融合的發(fā)展，各個信息領域中光纖通信技術都起到了重要的作用。光纖通信技術有高速度、長距離、大容量的特點，它已經(jīng)成為現(xiàn)代社會信息傳輸?shù)闹匾侄?。隨著網(wǎng)絡時代的到來，人們對光纖通信技術的需求也越來越多，大力促進光纖信息傳輸技術向更高層次的發(fā)展是必然趨勢。

1、光纖通信技術的發(fā)展歷程

1966年，美籍華人高錕博士和霍克哈姆發(fā)表的論文中預言了低損耗的光纖能夠應用于通信領域， 邁出了光纖通信技術的第一步。從那以后，光纖便被應用于通信中，并引起了業(yè)界人士的重視。1970年8月， 美國康寧公司率先研制成功損耗為20dB/km的光纖，開啟了通信的新時代――光纖通信時代。？

優(yōu)于傳統(tǒng)的電通信的是，光纖通信是技術以高頻 （1014Hz數(shù)量級）的光波作為載波，以光纖為傳輸介質的通信技術。近年來，光纖通信技術得到了長足的發(fā)展，新技術不斷涌現(xiàn)，光纖通信的性能不斷得到提升。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量從 1980年到2000年這20年間增加了近一萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。光孤子通信系統(tǒng)可以獲得極高的速率，20世紀末或21世紀初可能達到實用化。在該系統(tǒng)中加上光纖放大器有可能實現(xiàn)極高速率和極長距離的光纖通信。

2 光纖通信傳輸技術的特點

光纖通信傳輸技術以光線為介質進行傳輸。其特點為：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。對于單波長的光纖通信系統(tǒng)，因其終端設備產(chǎn)生的電子瓶頸效應，使得光纖通信系統(tǒng)不能發(fā)揮出其頻帶較寬的優(yōu)勢，因而在一般情況下，需采取一些輔助技術來增加光纖通信的傳輸容量。尤其密集波分復合技術的運用，大大增加了光纖通信的傳輸容量?？垢蓴_能力強。光纖通信材料是石英制成的絕緣體材料構成，不易損壞，絕緣性較好。在實際的運用中，不易受到自然界中的電流影響，也不會受到人為或電離層變化產(chǎn)生的電流影響，因而對電磁有著強大的免疫力。從這一點來看，它能夠與高壓線路平行架設，能廣泛運用于電信、電力或軍事等方面。損耗低，中繼距離長。相比其他傳輸介質產(chǎn)生的損耗而言，由石英等材料構成的光纖，其損耗較低，并低于20Db/km，這就說明光纖通信技術可以大量運用于長途傳輸線路，因其中繼站的數(shù)目減少，其中繼距離就相對較長，大大降低了光纖通信傳輸?shù)募夹g成本支出。無串音干擾。在使用光纖傳輸技術進行電波傳輸?shù)倪^程中，光信號會被完全限制在光纖里面。即使存在有些電磁波會被泄露，但因其光纖周圍環(huán)繞的都是不透明的塑料皮，因為，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，也不會出現(xiàn)串音干擾。同時在電纜外面，也不會竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

3、光纖通信技術的現(xiàn)狀

光纖通信的發(fā)展極其迅速，至1991年底，全球已敷設光纜563萬千米，到1995年已超過1100萬千米。光纖通信在單位時間內能傳輸?shù)男畔⒘看?。一對單模光纖可同時開通35000個電話，而且它還在飛速發(fā)展。

目前，光纖通信已成為我國信息傳送的重要手段，我國的光纖通信技術從20世紀70年代開始研究，30多年來雖然遇到過困難和挫折，但已取得了顯著的發(fā)展，現(xiàn)在我國的光纖通信設備和系統(tǒng)，不僅可以滿足國內網(wǎng)絡建設的需要，而且已經(jīng)大量用于國際通信網(wǎng)絡的建設和維護。光纖通信技術成為和國際應用水平差距最小的高科技技術之一。

我國光纖通信技術發(fā)展速度之快令世界矚目，其中雖然經(jīng)歷了不少的曲折和困難，但目前我國已成功研發(fā)出了光纖、器件、系統(tǒng)等各方面的關鍵技術，并逐步邁入了國際光纖通信的先進行列。尤其是是在主要技術上，都有自主知識產(chǎn)權的光纖通信技術產(chǎn)品、自己特色的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，為進一步發(fā)展打下了堅實的基礎。

為了適應市場的需要，光纖的技術指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時各大國內企業(yè)正加快速度開發(fā)新技術、研發(fā)新產(chǎn)品。例如：用于長途通信的新型大容量長距離光纖、用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖、用于局域網(wǎng)的新型多模光纖等。光網(wǎng)絡的發(fā)展使得光纜的新結構不斷涌現(xiàn)，光纜的結構總是隨著光網(wǎng)絡的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。

4、光纖通信技術的發(fā)展趨勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)，三網(wǎng)融合和 3G 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光纖通信技術在信息通信領域中得到了廣泛的運用。對于光纖通信技術而言，大容量、長距離、高速度一直是其追求的目標。單波長通道向多波長通道發(fā)展。光纖通信傳輸技術中的波分復用技術能夠極大地擴大光波通信的信息容量，從而實現(xiàn)空分、時分等多址復用。空分復用是用多根光纖傳輸信號的，而對于單根光纖復用而言，需實現(xiàn)時分、碼分、頻分復用。其中頻分復用在現(xiàn)代商業(yè)中得到了廣泛運用。對于傳統(tǒng)的單模光纖，也即常見的 G.652 光纖，可以利用色散調節(jié)技術實現(xiàn)信息容量和傳輸速度的大幅提高。然而，對于 G.653光纖，由于波分復合技術和光纖放大器的運用，在其使用過程中產(chǎn)生了嚴重的四波混合（FWM）影響，這樣的后果是會產(chǎn)生一些新的波長，出現(xiàn)串音干擾和傳輸信號的衰弱，影響了波分復合技術的運用。針對上述光纖產(chǎn)生的問題，設計出了一種超大容量波分復用系統(tǒng)的新型光纖，它能夠減輕四波混合的影響，保證波分復用技術的運用。

現(xiàn)在光纖通信網(wǎng)絡的容量雖然已經(jīng)很大，但還有許多被閑置的可利用資源，今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，作為經(jīng)濟發(fā)展先導的信息需求量也必然不斷上升，不遠的將來網(wǎng)絡能力必將有更大的提升，從而推動通信網(wǎng)絡的持續(xù)發(fā)展。因此，光纖通信技術在應用需求的推動下，一定不斷會有新的發(fā)展。

總而言之，21世紀的光纖通信技術必將迎來一個快速發(fā)展的新高潮，向著高速率、大容量、性能價格比合理的全光網(wǎng)絡發(fā)展。？光纖通信技術的快速發(fā)展促進了社會的信息化，而社會的信息化又進一步加速了光纖通信技術的發(fā)展，大容量、高速率是社會信息化的兩個重要特征，新型光通信技術正是為了針對性的解決這些問題而孕育產(chǎn)生的，這必將使得光纖通信技術取的更大的發(fā)展。？

參考文獻

[1] 辛化梅，李忠. 論光纖通信技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[J] . 山東師范大學學報 （自然科學版） ，2003，（04）

[2]劉海軍.淺析光纖通信技術的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技信息，2009（31）.？

作者簡介

章蕊，青海油田通信公司信息管理中心，助理工程師，專業(yè)，電子信息工程。

張瑞寰，青海油田通信公司信息管理中心，助理工程師，專業(yè)，通信工程。