光纖技術(shù)在通信工程中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

臧明+徐豐+趙劍

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展與進(jìn)步，光纖通信技術(shù)也越來越成熟，特別是近年來科學(xué)技術(shù)的推動，使光纖技術(shù)有了更快的發(fā)展，為社會生產(chǎn)和生活提供強(qiáng)大的通信支撐。光纖技術(shù)主要是以光波為載波的一種形態(tài)，充分把握好光纖介質(zhì)，通過特殊介質(zhì)的傳輸，形成信息載體，達(dá)到快速傳遞的一種形態(tài)方式。人們物質(zhì)生活水平的提高，也對通信要求質(zhì)量有了更高的追求，那么，在實(shí)際通信工程建設(shè)過程中，通信工程設(shè)計(jì)中首選的還是光纖，這是通信工程中的重要技術(shù)。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及到千家萬戶，應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，人們對信息傳輸?shù)乃俣纫笤絹碓礁摺榱藢?shí)現(xiàn)快速通信，則需要不斷創(chuàng)新光纖技術(shù)能力，滿足各行業(yè)需要，滿足網(wǎng)絡(luò)工程需要。不同用途的通信工程對光纖種類要求也存在巨大的差異，只有根據(jù)不同氣候、環(huán)境、地質(zhì)做好技術(shù)選擇，才能滿足用戶需求，推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展。文章主要通過對我國光纖技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，進(jìn)一步提出光纖在通信工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用措施與方法，希望可以對同類通信工程建設(shè)與發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：光纖技術(shù)；通信工程；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

中圖分類號：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0099-02

引言

光纖通信技術(shù)是較為先進(jìn)的技術(shù)，是科技創(chuàng)新成果的展現(xiàn)，光纖通信主要是指利用了光波導(dǎo)對信號進(jìn)行快速的傳輸，這其中所指的信號與傳統(tǒng)的電信號或微波信號不同，是速度更快的光信號。信號傳輸需要強(qiáng)大的技術(shù)支撐才能實(shí)現(xiàn)，傳輸?shù)臅r(shí)候，需要利用調(diào)制器及光源來對各種信號進(jìn)行調(diào)制，也就是說調(diào)制器在電信號作用下，對光源所發(fā)出的初相位等光信息進(jìn)行有效調(diào)整，保證信息加載容量，然后再把加載了信息的光進(jìn)行波導(dǎo)傳輸，而在傳輸?shù)倪^程中，光信號受到全反射作用，全部束縛在波導(dǎo)中，能夠把相關(guān)信號進(jìn)行遠(yuǎn)程傳導(dǎo)，達(dá)到長距離信號傳輸?shù)男Ч６?dāng)信號到達(dá)目的地后，再利用解調(diào)器把光信息進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換，切換成可以使用的信息資源，為用戶提供高清服務(wù)，保證信息完整性。光纖技術(shù)不斷成熟，特別是在我國網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天，已經(jīng)在行業(yè)中占主導(dǎo)地位，成為我國信息傳送的最主要工具。

1 我國通信工程發(fā)展現(xiàn)狀

一個(gè)社會的發(fā)展，離不開強(qiáng)大的信息技術(shù)，可以說，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與通信工程發(fā)展是密切相關(guān)的，通信技術(shù)已經(jīng)成為社會發(fā)展的良好手段。為了滿足各行業(yè)發(fā)展需求，近些年來，國家投入大量的資金，加強(qiáng)通信系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)力度，通信工程有非常廣闊的發(fā)展前景，但是，當(dāng)前依然存在一系列問題，影響著我國通信工程發(fā)展，主要表現(xiàn)如下。

1.1 通信工程缺少競爭力

我國人口多，資源相對貧乏，與發(fā)達(dá)國家相比，我國還處于各行業(yè)的發(fā)展階段，許多方面發(fā)展起步都比較晚。通信工程方面亦是如此，隨著現(xiàn)代社會體系的建立，我國現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快，通信工程也是在這種情況下，不斷發(fā)展起來的，在我國通信工程還是新興產(chǎn)業(yè)，在各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，起到?jīng)Q定性作用，當(dāng)前，我國已經(jīng)重點(diǎn)在發(fā)展通信核心技術(shù)。整體看，市場競爭能力還不夠，通信產(chǎn)品制作、開發(fā)上還是以進(jìn)口貿(mào)易為主，沒有自主研發(fā)品牌，國際市場上不占優(yōu)勢，缺少國際市場競爭能力，嚴(yán)重影響到了我國通信行業(yè)健康發(fā)展。

1.2 地域性差異很大

當(dāng)前，我國各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，這也在一定程度上體現(xiàn)到了各個(gè)行業(yè)，以目前我國社會發(fā)展的情況來看，科技方面發(fā)展還存在嚴(yán)重的地域問題，各地發(fā)展不均衡，存在較大的差異性，特別是在社會大環(huán)境、大背景影響下，不同省份、不同城市間，通信狀況也不同，表現(xiàn)為地域性差異明顯，一些偏遠(yuǎn)區(qū)域，還沒有建立起科學(xué)的通信體系，通信設(shè)備設(shè)施建設(shè)少、通信質(zhì)量差、通信技術(shù)陳舊，甚至還存在沒有建設(shè)通信工程的區(qū)域。這種地域性的差異，不但影響了通信發(fā)展，同時(shí)，也加大了政府管理難度，降低了電信服務(wù)經(jīng)濟(jì)的能力。

1.3 通信服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)參差不齊

通信工程是當(dāng)前最為先進(jìn)的技術(shù)之一，是人類發(fā)明的最偉大工程，提高了人們工作生活品質(zhì)，為人們生產(chǎn)和生活帶來巨大便捷，更推動了社會發(fā)展與進(jìn)步。但是，隨著我國網(wǎng)絡(luò)化的普及與應(yīng)用，對通信服務(wù)需求也變得更高，更是對通信服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的考驗(yàn)。當(dāng)前，我國通信服務(wù)質(zhì)量還不能滿足人們的心理預(yù)期，整體服務(wù)質(zhì)量跟不上，服務(wù)效果也參差不齊，不同區(qū)域存在不同的標(biāo)準(zhǔn)，地區(qū)差異性很大，發(fā)展空間沒有拓展，與市場需求產(chǎn)生脫節(jié)。

1.4 通信工程缺乏相應(yīng)的技術(shù)人才

通信工程是一項(xiàng)全新技術(shù)，需要專業(yè)的知識體系支撐，但是當(dāng)前，我國科技工程建設(shè)存在人才不足的問題。要想全面實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新發(fā)展，則需要建立自己的人才隊(duì)伍，擁有創(chuàng)新思想的技術(shù)人才還嚴(yán)重不足，我國通信工程在人才培育上存在短板，尤其是在通信產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)上，技術(shù)人才還是稀少，高素質(zhì)人才更是匱乏。

2 光纖技術(shù)特點(diǎn)

隨著時(shí)代的發(fā)展，一些新興技術(shù)得到開發(fā)與推廣，光纖技術(shù)就是在時(shí)代的背景下創(chuàng)造出來的。上世紀(jì)80年代，英國首先提出光纖設(shè)想，但并沒有成為現(xiàn)實(shí)，經(jīng)過漫長發(fā)展，幾代的更新，才形成了如今的光纖技術(shù)。光纖技術(shù)是時(shí)代文明的代表，標(biāo)志著世界的進(jìn)步，通過光纖進(jìn)行信息傳輸已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，整體看，光纖有著自身的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢。

2.1 光纖技術(shù)抗干擾能力非常強(qiáng)

光纖通信技術(shù)具有強(qiáng)大的抗干擾能力，這種能力的體現(xiàn)是在實(shí)際應(yīng)用過程中的展示，這是光纖技術(shù)最為突出的一個(gè)顯著特點(diǎn)。光纖技術(shù)對電磁適應(yīng)能力強(qiáng)，在使用過程中，不受任何電磁干擾，能夠保證信息的穩(wěn)定安全。光纖技術(shù)所使用的材料不同，主要是石英制作而成，石英材料的自然屬性決定其物理穩(wěn)定性強(qiáng)，惡劣環(huán)境條件下，不易被腐蝕、破壞。石英材料在惡劣天氣不受雷電、雨水影響，能夠通過復(fù)合光纜達(dá)到良好的傳輸效果。

2.2 光纖材料消耗能源非常低

可以說，光纖技術(shù)石英材料決定了光纖的低成本運(yùn)行，石英光纖能夠達(dá)到最少耗能的效果，據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以低到0-15Db/km，與一些其他的光纖材料相比，石英材料對能源消耗是非常低的。信號長途傳輸需要消耗大量的能源，但是通過石英光纖的傳輸，則會全面減少傳輸過程中對能源的消耗，節(jié)省能源，保證安全。endprint

2.3 光纖技術(shù)信息傳輸量非常大

隨著人們對信息需求量的增加，生活節(jié)奏的加快，更需要節(jié)省時(shí)間，用最快的速度了解掌握信息內(nèi)容，而光纖技術(shù)作為現(xiàn)代社會發(fā)展的一種全新通信技術(shù)，能夠大大提高傳輸速度，增加信息容量，和高級電纜相比，光纖通過達(dá)到更大的容量，其傳送寬帶更寬、速度更快。目前來看，我國光纖通信工程中并沒有開發(fā)出強(qiáng)大的設(shè)備，不能把較大寬帶的信息表現(xiàn)出來，需要不斷研究探索，才能建立起我國現(xiàn)代的通信技術(shù)體系，形成多種技術(shù)結(jié)合的良好發(fā)展局面，保證實(shí)現(xiàn)較大信息量傳送。

3 光纖技術(shù)在通信工程中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

光纖技術(shù)已經(jīng)在各行業(yè)得到普遍應(yīng)用，為了全面發(fā)揮光纖作用，則需要在應(yīng)用中加強(qiáng)設(shè)計(jì)能力，提高管理水平，保證光纖技術(shù)功能的良好發(fā)揮。

3.1 相干光通信技術(shù)應(yīng)用

相干光通信技術(shù)有兩種方式，一是相干調(diào)制技術(shù)，另一種是外差檢測技術(shù)。相干調(diào)制技術(shù)主要是利用所要傳輸?shù)男盘?，對光載波頻率、相位和振幅進(jìn)行轉(zhuǎn)換，不明確光信號頻率和相位，也就是通常所說的相干光，比如激光就是一種相干光。外差檢測主要是利用本機(jī)振蕩的激光與輸入信號光，通過光混頻器混頻技術(shù)，使信號光頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化的中頻信號。實(shí)際應(yīng)用過程中，可通過光電檢測器完成轉(zhuǎn)換，確保變頻差精準(zhǔn)，保證信號強(qiáng)度與精確。

3.2 光弧子通信技術(shù)應(yīng)用

光孤子通信應(yīng)用較好，是全光非線性通信方案消除色散的最佳途徑，工作原理是光纖折射率非線性效應(yīng)導(dǎo)致對光脈沖壓縮與群速色散引起的光脈沖展寬平衡，光孤子能長距離傳輸。技術(shù)上相對成熟，能夠擺脫光纖色散對傳輸速率和通信容量的限制，傳輸容量能夠高出1～2個(gè)數(shù)量級，中繼距離高達(dá)上百公里。光孤子技術(shù)是當(dāng)前最為先進(jìn)的技術(shù)形式，是技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)，光孤子傳輸不變形的優(yōu)勢，決定了未來發(fā)展方向。

4 結(jié)束語

光纖技術(shù)越來越普遍，其強(qiáng)大的抗干擾能力，大容量的信息傳輸，在各行業(yè)發(fā)展中起到重要的作用，特別是在我國鐵路通信運(yùn)輸建設(shè)上，起到最為關(guān)鍵的作用。只有不斷完善和創(chuàng)新光纖技術(shù)，才能不斷促進(jìn)我國通信工程健康發(fā)展，滿足社會整體需求。

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