光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

羅斌+閆虎林+胡昌棟

摘要：光纖通信技術(shù)的應(yīng)用為人們的生活提供了極大的便利。目前，我國光纖通信傳輸技術(shù)耗能低，傳輸容量大，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的高質(zhì)量、高速率傳輸?；诖耍疚耐ㄟ^論述光纖通信傳輸技術(shù)的特點，對光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了論述，旨在推動我國通信行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵字：光纖通信；傳輸技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

引言

信息化時代的到來，促使光纖通信傳輸技術(shù)獲得了較快發(fā)展。隨著人們通信量的增加，人們對通信傳輸技術(shù)的要求越來越高，因此大力發(fā)展光纖通信技術(shù)是通信領(lǐng)域的必然趨勢。相信在不久的將來，光纖通信傳輸技術(shù)會登上更高的臺階，更好的為人們提供傳輸服務(wù)。

1、現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)的主要特點

1.1頻帶相當(dāng)寬與通信容量大

光纖和傳統(tǒng)傳輸電纜相比，其傳輸帶相對較寬。按照有關(guān)通信知識得知，在單波長的光纖通信系統(tǒng)中，其終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)的產(chǎn)生難以發(fā)揮出頻帶寬卓越的技術(shù)性能，因此目前的光纖通信傳輸過程中，通常應(yīng)用輔助設(shè)備增加通信傳輸容量。

1.2損耗低，能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離的傳輸

光纖主要由石英絕緣材料構(gòu)成，其在傳輸過程中的損耗相對較低，研究表明，其損耗會低于20分貝/公里。因此光纖通信傳輸技術(shù)非常適合應(yīng)用在遠距離的傳輸中。另外，為了降低光纖通信傳輸?shù)某杀?，可以適當(dāng)減少中繼站的數(shù)目。

1.3保密性好，無串音干擾

光纖通信傳輸過程中，光纖能夠?qū)⒐庑盘柨刂圃趦?nèi)部，避免光信號被竊取，進而保證信息的私密性。另外，光纖內(nèi)含環(huán)繞的絕緣層，該絕緣層能夠很好的吸收泄露信號，保證多條光纖同時工作時，各條光纖互不影響，確保光纖通信傳輸過程中不會受到串音的干擾。

1.4抗干擾能力強

光纖通信材料屬于絕緣體材的范疇，基本上不會出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，具備良好的絕緣性。在實際的應(yīng)用過程當(dāng)中，其受外界電流影響非常小，同時也不會受到電離層電流的制約，對電磁的“免疫力”比較理想。因此，光纖通信傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)高壓線路的平行架設(shè)，在軍事、電信等行業(yè)應(yīng)用廣泛。

2、光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1光纖到戶接入技術(shù)

光纖用戶接入技術(shù)是信息順利進去各家各戶的重要保障。目前，我國在寬帶領(lǐng)域的研究逐漸深入，為了更好的滿足用戶需求，通信傳輸技術(shù)一定要具備主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，同時要具備光纖用戶接入技術(shù)。大部分業(yè)內(nèi)人士均認為，信息接入網(wǎng)是信息高速公路發(fā)展的“臨門一腳”，在肯定了光纖到戶接人技術(shù)的重要性的同時，也指出了信息通信領(lǐng)域的瓶頸所在。

2.2波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)又稱WDM，其主要利用單模光纖低損耗的優(yōu)勢，實現(xiàn)增加寬帶資源的作用。光纖通信傳輸過程中，可以根據(jù)不同傳輸信道光波的頻率和波長來實現(xiàn)信息傳輸，從而分解低損耗窗口，并利用光波傳輸信息，波分復(fù)用器的作用是聚集并傳輸所有光波信息，并且在信息接收端需要利用波分復(fù)用器區(qū)分光波信號。在光波信號傳輸和區(qū)分過程中，不同波長和不同頻率的光波信號均可以實現(xiàn)相對獨立，即可以進行同一根光纖傳輸不同的光波信號，具有復(fù)用傳輸?shù)淖饔?。目前，我國對波分?fù)用技術(shù)的研究逐漸深入，波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。

2.3單纖雙向傳輸技術(shù)

應(yīng)用單纖傳輸技術(shù)，全部的信號均在一根光纖當(dāng)中完成傳輸。根據(jù)現(xiàn)代光纖傳輸理論可得知，光纖傳輸?shù)娜萘渴遣淮嬖谏舷薜?，但是目前，由于傳輸設(shè)備不夠先進，導(dǎo)致光纖傳輸容量仍然處于較低的水平。隨著我國對單纖雙向傳輸技術(shù)的重視不斷加大，單纖雙向傳輸技術(shù)在單纖光收發(fā)器、無源光網(wǎng)絡(luò)等光纖末端接入設(shè)備中獲得了廣泛應(yīng)用。

2.4光傳輸與交換技術(shù)融合

光傳輸與交換技術(shù)融合，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)和信號利用光纖進行傳輸，其具有不需要光纖轉(zhuǎn)換的特性。光傳輸組交換技術(shù)的融合，不僅能實現(xiàn)線路的靈活轉(zhuǎn)換，還能夠提高信息數(shù)據(jù)的傳輸速率。光傳輸與交換技術(shù)融合可以利用光復(fù)交叉連接器，進行雙向信號的傳輸，繼而進行光路傳輸通道的數(shù)據(jù)信息傳輸。

3、現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1波分復(fù)用系統(tǒng)

目前，波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在光纖通信傳輸中，但是其應(yīng)用還存在一定的問題，波分復(fù)用系統(tǒng)是其未來的發(fā)展趨勢。波分復(fù)用技術(shù)的特點主要是擁有超大容量與超長距離傳輸，因此在應(yīng)用過程中能夠大幅度使系統(tǒng)的傳輸量得到有效提高。該項技術(shù)會在將來的跨海光傳輸系統(tǒng)當(dāng)中得到很好的應(yīng)用，其具有很好的發(fā)展前景。另外，采用光時分復(fù)用技術(shù)能夠提高單信道的傳輸速率，進而提高傳輸容量，光時分復(fù)用技術(shù)的單信道最高速率能夠達到640Gbit/s，光時分復(fù)用技術(shù)是光纖傳輸技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。

3.2集成光器件

光器件集成化是全面提高光纖傳輸技術(shù)應(yīng)用水平的重要方式，也是實現(xiàn)其余發(fā)展趨勢的前提。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的背景之下，現(xiàn)有的ADSL接入寬帶已經(jīng)難以滿足實際的信息傳輸需求了，實現(xiàn)光器件的集成化，可顯著改善光器件的工作性能，進而提高其傳輸信息的速度，推動光纖通信傳輸技術(shù)的發(fā)展進步。集成光器件的主要方向是采用成熟的工藝，在硅襯底之上制作光學(xué)器件，其中主要包括光纖禍合器、導(dǎo)波等重要無源器件的制作，一塊硅芯片能夠?qū)崿F(xiàn)所有光學(xué)器件的集成處理。

3.3向超大容量WDM系統(tǒng)發(fā)展

目前波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展非?？焖伲鋺?yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，因此光纖通信技術(shù)向超大容量WDM系統(tǒng)發(fā)展，具有非常明顯的優(yōu)勢。光時復(fù)分技術(shù)與WDM可以通過增加傳輸信道提高傳輸容量，且同時提高傳輸速率。光纖通信技術(shù)應(yīng)用波分復(fù)用系統(tǒng)可以增大容量、節(jié)約光纖成本、實現(xiàn)透明高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

3.4智能化光網(wǎng)絡(luò)

智能化光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信傳輸技術(shù)的研究重點。在此之前，我國光纖通信的重點是傳輸。然而隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，它在網(wǎng)絡(luò)通信中表現(xiàn)出卓越的作用，計算機技術(shù)的應(yīng)用，促使網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷進步。目前，在光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程中，計算機智能化技術(shù)的應(yīng)用與日俱增，例如在信息自動發(fā)現(xiàn)技術(shù)與自動連接控制技術(shù)中的應(yīng)用。

3.5全光網(wǎng)絡(luò)

全光網(wǎng)絡(luò)社會是光纖通信傳輸技術(shù)的最終目標(biāo)。全光網(wǎng)絡(luò)即網(wǎng)絡(luò)信號在交換和傳輸過程中都以光的形式存在，只有在進、出網(wǎng)絡(luò)時，才會發(fā)生電光或者光電裝換。目前，我國部分光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雖然在各個節(jié)點之間基本上實現(xiàn)了全光化，但是其網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的位置采用的依舊是電器件，而非光器件，這對光纖通信干線的總?cè)萘吭斐闪溯^大的限制。因此，未來的光纖通信技術(shù)必須要實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)建完善的光網(wǎng)絡(luò)層，光網(wǎng)絡(luò)層的核心技術(shù)為光轉(zhuǎn)換技術(shù)與WDM技術(shù)兩項，同時將電光瓶頸盡數(shù)消除，這是創(chuàng)建全光網(wǎng)的關(guān)鍵。另外，目前我國對光器件的研究日益成熟，市場上已經(jīng)能夠批量生產(chǎn)和應(yīng)用源光器件和非源光器件，華為、光迅、中興等電子科技產(chǎn)業(yè)代表了我國光器件生產(chǎn)的最高水平。

總結(jié)

總而言之，光纖通信技術(shù)是時代的產(chǎn)物，也是為滿足人們通信質(zhì)量要求的必然選擇。因此，相關(guān)部門應(yīng)掌握光纖通信傳輸技術(shù)的現(xiàn)狀，將波分復(fù)用技術(shù)、光纖到戶接入技術(shù)、單纖雙向傳輸技術(shù)應(yīng)用到人們的生活中，為人們的生活提供便利，同時，還要關(guān)注光纖通信傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢，不斷研究集成光器件、超大容量WDM系統(tǒng)、智能化光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)絡(luò)等光纖通信傳輸新技術(shù)，促使光纖通信傳輸技術(shù)為社會做出更大的貢獻。

參考文獻

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