基于長距離光纖傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)研究

林睿 徐自閑 田霖 朱一峰

【摘要】? ? 運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)實(shí)施長距離的光纖通道傳輸，可以有效的提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾?。本文根?jù)傳輸過程當(dāng)中受限因素及光纖傳道輸送的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，不斷優(yōu)化長距離光纖傳輸?shù)男阅埽鰪?qiáng)其傳輸?shù)姆€(wěn)定性，減少投資成本，使長距離光纖通信傳輸能夠保持高效穩(wěn)定的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】? ? 長距離? ? 光纖傳輸? ? 關(guān)鍵技術(shù)

引言： 長距離的光纖傳輸是指在光信號傳輸時盡量減少中繼器的設(shè)立，增加中繼器之間的單位距離。由于自身光纖材料的缺陷，如果增強(qiáng)輸入端的光信號，則會限制整體的光纖使用性而增加中繼器則會增加投入成本，所以這就需要對長距離光纖傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究，減少在光纖傳遞過程當(dāng)中造成的損耗。

一、限制光纖傳輸?shù)囊蛩?/p>

1、光纖損耗。光纖傳輸當(dāng)中信號的衰損會對信號傳輸質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，在信號傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，傳輸材料的直徑不同，所產(chǎn)生截面不圓會引起信號的衰損，線纜之間的接頭處，線纜的連接由于環(huán)境的影響也吃造成信號的衰損，所以在傳輸線路施工的過程當(dāng)中，要由專業(yè)的技術(shù)人員加強(qiáng)相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行光纜連接時要在清潔的環(huán)境下進(jìn)行施工，減少因?yàn)楣饫|線路的問題而造成相關(guān)信號的損耗。

2、色散的影響。光纖的色散是指光纖中攜帶信號能量的各種模式，成分或信號自身的不同頻率成分因群速度不同，在傳播過程當(dāng)中互相散開，從而引起的信號失真現(xiàn)象，是指光脈沖沿著光纖行進(jìn)一段距離后造成頻率變粗，這種現(xiàn)象會影響工傳輸?shù)馁|(zhì)量，會產(chǎn)生碼間干擾及誤碼現(xiàn)象。

3、偏振模色散的影響。由于光纖具有隨機(jī)性雙折射的特點(diǎn)，在進(jìn)行傳輸時不同的光會出現(xiàn)不同的速度，這樣就造成了不同偏振態(tài)的光信號由于群速度不同，到達(dá)接收端的時間也不同，會出現(xiàn)延時現(xiàn)象。偏振模色散受到許多因素的影響，如光纖的制作工藝與施工工藝都會對其造成影響，所以在進(jìn)行光纖設(shè)計與施工時，要將光纖的偏振膜色散系數(shù)與系統(tǒng)的傳道輸送距離進(jìn)行合理的設(shè)計與規(guī)劃，盡量減少由于偏振模色散對光纖傳輸造成的影響。

二、長距離光纖傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)

1、拉曼放大器。在長距離的光纖傳輸中，運(yùn)用光纖拉曼放大器對光纖損耗進(jìn)行補(bǔ)償，在進(jìn)行光纖傳輸時，利用受激拉曼效應(yīng)將強(qiáng)泵浦光能量轉(zhuǎn)移到信號光束上，實(shí)現(xiàn)對光信號的放大。使用光纖拉曼放大器可以有效地增強(qiáng)放大器之間的傳輸距離。2、色散補(bǔ)償技術(shù)。影響光傳輸距離的主要因素是色散，色散補(bǔ)償通過采用高階模色散補(bǔ)償光纖、色散補(bǔ)償光纖光柵、高階模色散補(bǔ)償器和VIPA器件等。在調(diào)制接收信號時，也可通過一定的技術(shù)減小色散的影響。 3、前向糾錯碼。在光傳輸?shù)南到y(tǒng)當(dāng)中運(yùn)用前向糾錯編碼（FEC）來減少誤碼率，前向糾錯編碼是指在傳輸編碼序列當(dāng)中加入富余的糾錯碼，可以在一定的傳輸條件下，通過解碼對于錯誤的編碼進(jìn)行自動糾正，降低接收時的誤碼率。前向糾錯技術(shù)在信號遠(yuǎn)距離傳輸?shù)倪^程當(dāng)中起著非常重要的作用，在有光放大器的傳輸系統(tǒng)，可有效的增加光放大器之間的間隔，延長傳輸?shù)木嚯x，并且提高信道速率。 4、碼型調(diào)制方式。不同線路的碼型在光信號傳輸過程當(dāng)中擁有不同的特點(diǎn)，所以在進(jìn)行長距離光纖傳輸時，要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況及傳輸距離，選擇合適的調(diào)制碼型材，能夠有效的提升系統(tǒng)的傳輸性能。1）非歸零碼。2）歸零碼。3）載波抑制歸零碼。4）預(yù)啁啾歸零碼。

三、長距離光纖傳輸?shù)谋Ｗo(hù)

運(yùn)用光纖線路自動切換保護(hù)裝置（OLP）能夠在短時間內(nèi)迅速地對光纖線路進(jìn)行保護(hù)，并且能夠在掉電后保持光路狀態(tài)、傳輸數(shù)據(jù)透明。光纖線路自動切換保護(hù)裝置由接口開關(guān)模塊，光功率檢測模塊背光檢測模塊，單片機(jī)及電源組成。在發(fā)送端用光通道選收起劍對發(fā)送光通道進(jìn)行路由選擇，光信號只能沿著工作通道或備用通道二選一傳送可提供準(zhǔn)備光纖的實(shí)時監(jiān)控，能夠有效避免被路由光纖，阻斷的可能性。光纜光纖通道自動倒換裝置，可以將監(jiān)測，保護(hù)及管理融為一體，獨(dú)立于傳輸系統(tǒng)，是建立在光纜物理層上的自動監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)。系統(tǒng)由自動切換站和網(wǎng)管中心組成，可以實(shí)現(xiàn)對光功率監(jiān)測，光路自動切換和保護(hù)網(wǎng)絡(luò)管理的功能。在長距離的光纜傳輸通道使用自動切換裝置能夠?qū)Ω邏狠旊娋€路進(jìn)行在線監(jiān)測，并且能進(jìn)行自動配置，調(diào)節(jié)相關(guān)性，能有效的滿足高壓輸電線路，在線監(jiān)測對通訊系統(tǒng)的要求。在長距離的光纖傳輸過程當(dāng)中，一旦光纜纖芯發(fā)生損壞，及時的發(fā)現(xiàn)問題并快速的到達(dá)故障現(xiàn)場需要耗費(fèi)較長的時間，并且在進(jìn)行人工調(diào)度的過程當(dāng)中，由于距離的傳輸或地區(qū)原因的影響，造成長時間的光信號中斷，對網(wǎng)絡(luò)傳輸產(chǎn)生很大的影響。所以要針對長距離光纖保護(hù)，有效提高系統(tǒng)安全與可靠性。

結(jié)語：在長距離光纖傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，拉曼放大器、色散補(bǔ)償技術(shù)、前向糾錯碼和碼型調(diào)制方式是最為關(guān)鍵的技術(shù)。在長距離光纖傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，及時的對傳輸線路進(jìn)行護(hù)，運(yùn)用光纖線路自動切換裝置，對光纖線路的傳輸進(jìn)行保護(hù)、在線監(jiān)測及管理能夠有效的提高長距離光纖傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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