光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)的分析與探討

潘常軍

摘要：本文分析了光纖通信的現(xiàn)狀，探討了光纖傳輸系統(tǒng)的組成及優(yōu)勢(shì)，研究了光纖通信技術(shù)和光纖傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；光纖傳輸系統(tǒng)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）06-0032-02

1 光纖通信的現(xiàn)狀分析

在日常生活中，我們通常采用接入光纖來(lái)接收外界的信息，這種方法存在的隱患是它所能抵達(dá)的地方充滿了不確定性，導(dǎo)致接入難度大大提高，所以以接入方面的角度分析光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)。

1.1 光纖寬帶用戶的現(xiàn)狀

為滿足用戶對(duì)光纖寬帶的要求，光纖寬帶應(yīng)達(dá)到接入全光的狀態(tài)，所采用的方式為光纖到戶。同時(shí)為了更加滿足用戶對(duì)光纖寬帶的要求，截止至今我國(guó)三十多個(gè)城市擁有試商用網(wǎng)和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，其中有大部分城市更是對(duì)光纖入戶的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確的規(guī)定并通過優(yōu)惠的方式來(lái)為我國(guó)光纖到戶的發(fā)展提供了暢通無(wú)阻的前進(jìn)道路。

1.2 光纖寬帶入戶的技術(shù)

在現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平下，最為常見光纖技術(shù)有光纖有源接入和光纖無(wú)源接入兩種不同方法。利用媒介轉(zhuǎn)換器來(lái)將用戶和局端串聯(lián)起來(lái)的方法稱為光纖有源接入法，這種方法可以實(shí)現(xiàn)高速寬帶的接入。在目前主流技術(shù)中，F(xiàn)E和GE是兩大核心，它們所提供的寬帶均可以輕松滿足大中型企業(yè)對(duì)于寬帶的要求。而如EPON、GPON和APON等多種PON技術(shù)組成的光纖接入方法稱為光纖無(wú)源接入法。在光纖技術(shù)發(fā)展的漫長(zhǎng)歷史長(zhǎng)河中，最早被人類發(fā)明出來(lái)的是APON，但是由于技術(shù)、成本等方面的障礙，沒能在中國(guó)得到應(yīng)用。但是我國(guó)相關(guān)專家，通過努力研發(fā)出了屬于我們中國(guó)人的GEPON技術(shù)，而且得到了世界各地的認(rèn)可，成功出口到國(guó)外和海外地區(qū)。GPON具有工作效率極高的優(yōu)點(diǎn)，但由于開發(fā)的深度不夠，技術(shù)尚未成熟，導(dǎo)致這種技術(shù)成本偏高，所以還需要時(shí)間來(lái)繼續(xù)發(fā)展。根據(jù)特性而言，GPON作為滿足企業(yè)對(duì)寬帶要求的能力要強(qiáng)于EPON，而相對(duì)來(lái)說，EPON則用來(lái)滿足普通用戶對(duì)寬帶的要求則要強(qiáng)于GPON，兩種技術(shù)都有彼此的優(yōu)缺點(diǎn)[1]。

2 光纖傳輸系統(tǒng)的組成及優(yōu)勢(shì)

光纖傳輸系統(tǒng)顧名思義即傳輸介質(zhì)為光纖的傳輸系統(tǒng)，這種傳輸系統(tǒng)在擁有超高的性能穩(wěn)定性的同時(shí)其工作效率也是極為優(yōu)秀，除此之外還有安全性有較高保障，視頻信號(hào)不易失真也就是圖像的質(zhì)量不會(huì)被傳輸速度，傳輸時(shí)間等多種因素所影響產(chǎn)生圖像質(zhì)量惡劣的現(xiàn)象等多種優(yōu)勢(shì)[2]。

2.1 光纖傳輸系統(tǒng)的原理及組成

光纖傳輸系統(tǒng)來(lái)傳輸信息所用的載體是光，眾所周知，光的傳輸頻率要比其他載體高出非常多，例如無(wú)線電，光的傳輸頻率可以達(dá)到它的一千多倍。同時(shí)隨著光纖技術(shù)的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)電纜上的信號(hào)帶寬寬度會(huì)隨著載波的頻率升高而升高。由于光纖的寬度非常寬，使得大部分光接收機(jī)和光發(fā)射機(jī)調(diào)制在同一光纖上，從而擁有了將圖像信號(hào)和音頻信號(hào)合為一體的強(qiáng)大的別的技術(shù)所不具備的能力。這一切都是由光發(fā)射端機(jī)作為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，光發(fā)射端機(jī)將光纖傳輸過來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，與此同時(shí)將轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成視頻電信號(hào)，這樣監(jiān)視器才會(huì)顯示出所傳輸?shù)囊曨l信息。在光纖傳輸系統(tǒng)中，攝像機(jī)將通過同軸電纜與光發(fā)射端機(jī)相連，監(jiān)視器也是如此與光發(fā)射端機(jī)相連，但是光接收端機(jī)與光發(fā)射端機(jī)是通過接在光纖光纜上的連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)連接的。

2.2 光纖傳輸系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

光纖傳輸系統(tǒng)的主要表現(xiàn)特征有幾種。（1）在信息傳輸?shù)木嚯x較遠(yuǎn)的情況下，視頻畫面的分辨率與視頻的失真程度都會(huì)得到保證，這是其他系統(tǒng)所達(dá)不到的。（2）由于光纖傳輸系統(tǒng)采用的是絕緣體，所以在雷雨天氣，電磁嚴(yán)重異常的環(huán)境下，都可以不受影響的正常工作，能夠保證工作效率，即使與帶電體或者電力線相結(jié)束，依舊不會(huì)受到干擾導(dǎo)致無(wú)法正常傳輸信息。（3）光纖傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)使得在傳輸過程中不會(huì)出現(xiàn)橫條交擾、畫面出現(xiàn)撕裂、需要接地回路等隱患，使得被竊聽時(shí)可以輕易的發(fā)現(xiàn)，大大提高了信息傳輸?shù)陌踩?。?）不論是架在室外的高處，還是將其鋪設(shè)在深深的地下都依舊可以高效的完成信息傳輸工作，因?yàn)楣饫w不會(huì)受到天氣溫度的改變帶來(lái)的影響，由于材料化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，即使遇到化學(xué)物品，都不會(huì)輕易的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)即被腐蝕，從而導(dǎo)致無(wú)法正常傳輸信息。（5）相比其他的材料，不管是多模還是單模的光纜都具有質(zhì)量輕、細(xì)的多、安裝和維護(hù)相對(duì)來(lái)說困難程度大大降低，在遠(yuǎn)距離傳輸信息時(shí)，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)會(huì)顯得尤為突出。

3 光纖通信技術(shù)和光纖傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用前景

3.1 光纖通信技術(shù)的發(fā)展前景

隨著科技的不斷發(fā)展，可以說全光網(wǎng)絡(luò)才是人類的終極目標(biāo)，現(xiàn)根據(jù)人類對(duì)光纖通信的要求，對(duì)光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)作出如下分析[3]：

（1）為了滿足信息容量大、傳輸速度快、傳輸距離長(zhǎng)等需求，通常采用的是波分復(fù)用技術(shù)，而隨著全光傳輸?shù)木嚯x越來(lái)越遠(yuǎn)，這種技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中前景十分的光明。另一種被廣泛認(rèn)可的技術(shù)是，利用OTDM技術(shù)與WDM技術(shù)相結(jié)合，通過提高光纖傳輸?shù)男诺罃?shù)，來(lái)使傳輸容量得到大大的提升，需要注意的是，如果相鄰的信道存在互相干擾的現(xiàn)象時(shí)，可使用PDM技術(shù)來(lái)進(jìn)行減弱與消除。（2）在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中，光弧子通信技術(shù)，可以使非線性效應(yīng)與群速度色散互相保持平衡，所以即使在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，也不會(huì)改變光纖的速度與波形。在未來(lái)，頻域和時(shí)域的超短脈沖的速率可以達(dá)到100Gbit/s；通過整形、再生等技術(shù)使傳輸距離可以達(dá)到100000km以上，這些即是光弧子通信技術(shù)的發(fā)展前景。（3）全光網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)通常在節(jié)點(diǎn)處使用的是電器件，這就是導(dǎo)致電信網(wǎng)總?cè)萘康貌坏矫黠@增加的最主要原因。而作為光纖通信技術(shù)最高水平的體現(xiàn)，全光網(wǎng)絡(luò)可以做到，信息每時(shí)每刻都通過光的方式進(jìn)行傳輸和交換，從而使得交換機(jī)在交換信息時(shí)，路由的決定不再由比特值來(lái)決定，而是通過波長(zhǎng)來(lái)決定的。所以，如何接觸電光的局限性，將成為未來(lái)全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展的趨勢(shì)和核心。

3.2 光纖傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用前景

從人類對(duì)于光纖傳輸系統(tǒng)的需求的角度出發(fā)，所能傳輸?shù)男畔⑷萘看笮?，傳輸信息的速度快慢，亦是傳輸距離的長(zhǎng)短，都是現(xiàn)在最為頂尖的科技，在今后的生活中，光纖傳輸系統(tǒng)將會(huì)得到越來(lái)越多認(rèn)可與越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，隨著日積月累的完善，光纖傳輸技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟，市場(chǎng)將得到越來(lái)越多的發(fā)展空間，成為未來(lái)通信的絕對(duì)核心技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)水平、科技水平的發(fā)展，研發(fā)出更好的光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)，顯得尤為的重要，利用好光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，具體可通過改善管理、設(shè)計(jì)、評(píng)估等方面的技術(shù)水平，使得信息傳輸?shù)乃俣取⑷萘?、距離等關(guān)鍵指標(biāo)得到提高，從而滿足人類對(duì)通信水平日益增加的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]張涵.光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)的分析與探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，（1）：38-39.

[2]陳基業(yè).通信系統(tǒng)中光纖技術(shù)的特點(diǎn)及其發(fā)展分析[J].廣東科技，2011，（8）：26-27.

[3]原榮.高速光纖傳輸系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展[J].現(xiàn)代電信科技，2010，（5）：66-70.

Abstract：This paper analyzes the current situation of optical fiber communication， discusses the composition and advantages of optical fiber transmission system， and studies the application prospect of optical fiber communication technology and optical fiber transmission system.

Key words：optical fiber communication technology； optical fiber transmission system； development trend