光纖通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用

孫 崗

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光纖通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用

孫 崗

武漢貝斯特通信集團(tuán)股份有限公司，湖北 武漢 430000

知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，使得人們在生活和工作中對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度不斷提高。而且，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳輸圖像業(yè)務(wù)技術(shù)也出現(xiàn)了快速發(fā)展。這種情況下直接導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信容量在使用過程中出現(xiàn)了很多問題。在光纖網(wǎng)絡(luò)通信中，復(fù)用技術(shù)能夠?qū)饫w網(wǎng)絡(luò)的帶寬容量進(jìn)行很好的擴(kuò)展，是應(yīng)用比較重要的措施?；诖?，對光纖通信技術(shù)系統(tǒng)及其特點進(jìn)行概述，分析光纖通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用。

光纖通信系統(tǒng)；波分復(fù)用技術(shù)；應(yīng)用

光纖通信具有速度快的優(yōu)勢，目前被廣泛地應(yīng)用在信息傳輸領(lǐng)域當(dāng)中。但是隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的延伸，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，該種信息傳輸方式具有高耗能的負(fù)面影響，增加了其經(jīng)濟(jì)費用。為此，科研人員通過大量的科學(xué)研究，提出了波分復(fù)用技術(shù)。該種技術(shù)能夠有效解決光纖耗盡問題，目前已經(jīng)被逐漸應(yīng)用在通信領(lǐng)域中。

1 光纖通信系統(tǒng)概述

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展過程中，光纖通信網(wǎng)成為了重要的傳輸方式。而且，在發(fā)展過程中正在向著高速和大容量的方向發(fā)展。傳輸方式對網(wǎng)絡(luò)的使用效果有很大的影響，傳統(tǒng)的復(fù)用技術(shù)采用的是利用單一的光信號進(jìn)行傳輸，這種傳輸方式在應(yīng)用的過程中造成了光纖容量的大量浪費。這種傳輸方式在使用過程中認(rèn)為單波長信道在應(yīng)用過程中沒有任何限制。

2 波分復(fù)用技術(shù)的優(yōu)勢

（1）波分復(fù)用技術(shù)可以充分利用光纖的低損耗波段，增加光纖的傳輸容量，使一根光纖傳送信息的物理限度增加一倍至數(shù)倍。

（2）波分復(fù)用技術(shù)可以在同一根光纖中，同時傳送兩個或兩個以上的非同步信號，有利于數(shù)字信號和模擬信號的兼容，與數(shù)據(jù)速率和調(diào)制方式無關(guān)，在線路中間可以靈活取出或加入信道。[1]

（3）對于已建光纖系統(tǒng)，尤其是早期鋪設(shè)的芯數(shù)不多的光纜，只要原系統(tǒng)有功率余量，就可進(jìn)一步增容，實現(xiàn)多個單向信號或雙向信號的傳送而不用對原系統(tǒng)作大改動，具有較強(qiáng)的靈活性。

（4）減少了光纖使用數(shù)量。由于光纖的數(shù)量下降，所以在建設(shè)初期的光纖費用極大地降低，有利于建設(shè)單位節(jié)約成本。另一方面，較少的光纖數(shù)量降低了后期的光纖維修和養(yǎng)護(hù)難度，減少了對用戶的基本影響，提高了工作效率。

（5）實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的共享，對于新增加的移動通信業(yè)務(wù)可以減少不必要的線路鋪設(shè)，直接降低運作成本，同時有利于新的經(jīng)濟(jì)利益增長點業(yè)務(wù)的開發(fā)和研究。

3 光纖通信系統(tǒng)中的波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用

3.1 光纖中傳輸?shù)男盘?/p>

光纖對信號進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，可以利用波分復(fù)用技術(shù)對各種光源信號進(jìn)行同時間傳輸，并且完整地保存每一光信號信息，有利于以后轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的電信號。這一傳輸方法有效地利用了大容量光纖傳輸?shù)奶攸c。

3.2 對復(fù)用器與解復(fù)用器提出的設(shè)計要求

基于系統(tǒng)角度分析，對復(fù)用器級解復(fù)用器的評價除了包含一般造價、可靠性之外，還必須思考：

（1）插入產(chǎn)生的損耗，越低會越好，每端允許的容許量最大是幾個分貝。

（2）波導(dǎo)的寬度。當(dāng)前提出的激光二極管頻率具有的穩(wěn)定性與重復(fù)性的寬度要求是數(shù)百埃，假如使用的光源是發(fā)光二極管，波導(dǎo)則需要更大的寬度。[2]

（3）波導(dǎo)間的串話。波導(dǎo)之間出現(xiàn)了極大變化的串話電平技術(shù)，較小的體積，良好的可靠性，不會受到設(shè)備振動與溫度造成的影響，并且直接連接機(jī)器設(shè)備。

原則上任何的無源復(fù)用器都可以作為解復(fù)用器，反之也可以?？墒菍Χ咛岢隽瞬煌募?xì)節(jié)要求，需要使用的設(shè)計方法與制造技術(shù)都是不同的。在系統(tǒng)設(shè)計中一般對解復(fù)用器提出了較為苛刻的要求，它除了應(yīng)當(dāng)具有與復(fù)用器類似的低損耗之外，還需要擁有良好的波導(dǎo)隔離來應(yīng)對不同波長，此外還要達(dá)到系統(tǒng)提出的串話電平方面的要求。因為在很多情況下，波導(dǎo)產(chǎn)生的波光對于檢測器來講具有一定的敏感性。

3.3 選擇光源

光源使用的激光二極管或者發(fā)光二極管都存在著不足。發(fā)光二極管的不足就是具有比較寬的發(fā)射光譜。典型發(fā)光二極管發(fā)出光的波長寬度相較于激光二極管要寬。這一問題產(chǎn)生的后果是復(fù)用的波導(dǎo)僅是兩個，超過這個數(shù)量則會出現(xiàn)較大的波導(dǎo)串話，也會對選擇復(fù)用器與解復(fù)用器造成影響。發(fā)光二極管另一不足就是較小的功率。它的功率相當(dāng)于激光二極管的10%，對傳輸信號距離造成了限制。對于激光二極管來說，它的波長發(fā)射與輸出功率都與溫度發(fā)生了關(guān)系。在設(shè)計系統(tǒng)的過程中需要提供穩(wěn)定的溫度為激光二極管，或者使系統(tǒng)具有余量，允許溫度發(fā)生變化。

4 光纖通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用需要注意的問題

4.1 造價費用問題

波分復(fù)用技術(shù)在應(yīng)用中需要的設(shè)備造價費用比較高，雖然對傳輸距離的降低節(jié)省了成本，但是卻不得不對線路進(jìn)行延長，其產(chǎn)生的價格受到了鋪設(shè)光纖商家的普遍關(guān)注。未來一段期間內(nèi)，設(shè)計人員應(yīng)重點研究減少使用這一技術(shù)所需的費用，只有這樣才能夠進(jìn)一步推廣波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用。

4.2 設(shè)備產(chǎn)生的兼容問題

由于波分復(fù)用技術(shù)屬于一種新興起的創(chuàng)新技術(shù)，因此各個信息企業(yè)為了能夠占有更好的市場份額從而獲得高額利潤，紛紛實行了科學(xué)自主研發(fā)。因為企業(yè)之間的交流合作非常少，所以在應(yīng)用同種技術(shù)的過程中產(chǎn)生了比較大的差異，設(shè)備的對應(yīng)型號也不同。未來企業(yè)應(yīng)當(dāng)在技術(shù)交流與合作方面積極進(jìn)行加強(qiáng)，促進(jìn)技術(shù)的普及與發(fā)展，以便可以盡量擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。

5 結(jié)語

波分復(fù)用技術(shù)是在光纖通信的基礎(chǔ)上經(jīng)過大量的分析研究提出的一種新型技術(shù)，主要是用于解決光纖使用過程中產(chǎn)生的問題。雖然該技術(shù)擁有良好的技術(shù)優(yōu)勢，但當(dāng)前還是非常缺乏該技術(shù)的實踐經(jīng)驗。因此，在推廣該技術(shù)的過程中，技術(shù)人員還需要不斷地對其進(jìn)行分析探究并加以改進(jìn)，用實踐來證明波分復(fù)用技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

[1]林衡.淺析光纖通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014（13）：127-128.

[2]鄧小青.光纖通信技術(shù)中波分復(fù)用關(guān)鍵技術(shù)分析[J].高性能計算發(fā)展與應(yīng)用，2010（5）：12.

Application of Wavelength Division Multiplexing Technology of Optical Fiber Communication System

Sun Gang

Wuhan Best Communication Group Limited by Share Ltd，Hubei Wuhan 430000

The arrival of the era of knowledge economy，so now people’s life and work on network dependence in continuously improve and Internet technology and image transmission business technology also appeared in the rapid development，in this case led directly to the network communication capacity and there are a lot of problems in the use of the process，in optical fiber network communication and reuse technology can very good expansion of optical fiber network bandwidth capacity，it is a more important measure of application.This paper gives an overview of the system of optical fiber communication technology and its characteristics，application and analysis of wave division multiplexing technology of optical fiber communication system.

optical fiber communication system; wavelength division multiplexing technology; application

TN929.11

A

1009-6434(2016)6-0093-02