我國光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景分析

程鵬飛

摘? ?要：光纖通信在信息傳達過程中扮演著重要的角色，是現(xiàn)代通信的主要支柱。與傳統(tǒng)的通信相比，光纖通信因具備明顯優(yōu)勢而倍受社會各界青睞。毋庸置疑的是，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術(shù)將不斷發(fā)展，光纖通信發(fā)展的速度將會不斷加快，對人們生產(chǎn)生活的影響也將更為巨大。文章認為深入鉆研光纖通信技術(shù)，了解其發(fā)展現(xiàn)狀和前景是重要且必要的。

關(guān)鍵詞：光纖通信;通信技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;前景

光纖通信技術(shù)是電子通信技術(shù)中非常重要的技術(shù)創(chuàng)新，顛覆了傳統(tǒng)的通信技術(shù)，誘發(fā)了通信行業(yè)的科技革命。光纖通信具備眾多優(yōu)勢，在工業(yè)、軍事等諸多領(lǐng)域內(nèi)都有應(yīng)用，對推動我國發(fā)展能夠產(chǎn)生非常積極的影響。數(shù)據(jù)資料顯示，當前階段，我國已有光纜總長度超過4.05×106 km，大約為7.58×107芯 km，光纖線路在通信傳輸中擁有無可替代的地位。

1? ? 光纖通信的特點分析

我國的光纖技術(shù)研究始于20世紀70年代，與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，光纖通信具備明顯的特點，主要包括如下幾點[1]。

1.1? 寬帶信息容量大

光纖有著非常大的通信容量、信息傳播速度及寬度遠大于電纜線或銅線，能夠保證通信信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。然而需要注意的是，單薄層的光纖系統(tǒng)的終端設(shè)備存在較強的局限性，因而常常難以發(fā)揮出光纖傳輸寬度優(yōu)勢，想要保證光纖信息傳輸質(zhì)量，必須對之進行技術(shù)加容。

1.2? 能量損耗極低

與普通的通信相比，光纖通信的損耗率極低。除此之外，光纖通信還能夠保證長距離通信，而據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料顯示，當前階段最長的通信距離已經(jīng)可以達到萬米。因此，光纖通信可以用于社會網(wǎng)絡(luò)信息比較繁雜或是偏遠的地區(qū)，且性價比較高、安全性較強[2]。

1.3? 抗干擾能力強

光纖是以石英為原材料制作的絕緣體，石英的絕緣性極佳、耐腐蝕性極強，因此，光纖也具備了石英的屬性，且抗電磁干擾性強，不容易受太陽黑子活動、電離層變化、雷電、人為電磁等的影響，具備極強的使用穩(wěn)定性。與此同時，光纖通信可與電力導(dǎo)體共同構(gòu)建復(fù)行型光纜，還可以與高壓電線進行平行構(gòu)架，有利于豐富通信的模式，提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外，光纖通信不受電磁脈沖影響，還可以被用于軍事領(lǐng)域進行信息傳遞。

1.4? 安全性、保密性佳

光纖通信主要利用光波進行信號傳輸，光信號被控制于光波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)中，各種泄露射線均會被光纖外部吸收，即便在條件相對較差的情況下，也很少會出現(xiàn)光波泄漏問題。與此同時，光纖通信過程中，雖然多個光纖可存在同一個光纜之內(nèi)，但通信彼此不受影響。

1.5? 其他特點

光纖通信的優(yōu)點眾多，除了上述幾種比較具體的特點外，還具備成本低廉、原材料豐富、質(zhì)量輕、柔軟、穩(wěn)定性好、使用壽命長等特點。與此同時，光纖通信的可適用范圍十分廣泛，除了電力通信之外，光纖通信還可以被應(yīng)用諸如工業(yè)、軍事等眾多領(lǐng)域，并在其中發(fā)揮出強大的作用[3]。

2? ? 光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國的光纖通信技術(shù)發(fā)展并非一帆風順，在經(jīng)歷了眾多波折和困難之后，我國已經(jīng)充分地掌握了光纖系統(tǒng)方面的重要技術(shù)，光纖通信科技不斷發(fā)展，在國際方面也取得了讓人可喜的成績。

2.1? 復(fù)用技術(shù)

光纖通信領(lǐng)域使用的復(fù)用技術(shù)比較多樣，常見的包括時分復(fù)用、波分復(fù)用、頻分復(fù)用、空分復(fù)用、碼分復(fù)用等。多信道系統(tǒng)技術(shù)能夠有效地提高光纖寬帶利用率，在光纖傳輸之中發(fā)揮著極大的作用。在眾多復(fù)用技術(shù)中，波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，能夠呈幾十倍甚至上百倍提高傳輸容量。

2.2? 寬帶放大器技術(shù)

普通的寬帶放大器技術(shù)約有35 nm，放大寬帶比較狹窄。為了解決寬帶放大不足問題，人們又研發(fā)了摻餌光纖放大器技術(shù)。為了保證此種技術(shù)順利實施，必須牢牢把握波分復(fù)用技術(shù)，應(yīng)充分發(fā)揮出波分技術(shù)偏振不敏感、無串擾、噪音趨近低噪音標準極限等優(yōu)勢。

2.3? 色散補償技術(shù)

在長距離傳輸中，色彩補償技術(shù)的應(yīng)用十分常見，由于高速信道在1 550 nm波段約18 ps的色散容易導(dǎo)致脈沖展寬，進而影響高速信號長距離傳輸?shù)馁|(zhì)量。此時，可以使用色散補償技術(shù)來解決問題[4]。

2.4? 孤子波分復(fù)用傳輸技術(shù)

在超大容量的傳輸體系之中，影響傳輸距離和容量的因素眾多，其中，最主要的原因無疑是色散因素。孤子波分復(fù)用傳輸可以借助光纖本身的非線性平衡色散提高傳輸距離。與此同時，孤子波分復(fù)用傳輸技術(shù)還具備較強的干擾抵抗能力，能夠很好地抑制色散，在光纖通信中應(yīng)用孤子波分復(fù)用傳輸技術(shù)能夠很好地解決長距離傳輸問題以及傳輸寬帶狹窄問題。

2.5? 光纖接入技術(shù)

隨著時代的不斷發(fā)展，人們對光纖通信的質(zhì)量要求越來越高，信息傳輸?shù)娜萘?、?nèi)容也不斷增多，無損音樂、互動視頻、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葘χ鞲蓚鬏斁W(wǎng)絡(luò)以及客戶端用戶接入等均有著極高的要求，想要保證信息傳輸質(zhì)量，必須提高主干道傳輸速度以及優(yōu)化終端設(shè)備。光纖接入技術(shù)在實現(xiàn)上述目標方面能夠產(chǎn)生極佳的效果，可以利用光纖接入技術(shù)與其他技術(shù)，如ATM，SDH等結(jié)合產(chǎn)生APON，GPON，EPON等。

3? ? 光纖通信技術(shù)的發(fā)展前景

光纖通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化了人們的通信感受，但隨著時代的不斷發(fā)展，人們對速度、容量、長距離傳輸?shù)囊蟊厝粫絹碓礁?。因此，光纖通信技術(shù)革新必須以社會發(fā)展需求為目標，盡可能地趨向人們對理想光纖通信的想象[5]。

3.1? 超大容量、超長距離傳輸

傳輸容量是決定數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)傳輸時間的最主要因素。波分復(fù)用技術(shù)有效地提高了光纖通信的傳輸容量，尤其在跨海光纖傳輸系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的作用。就當前的實際情況而言，波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了大面積覆蓋，傳輸?shù)木嚯x也得到了有效地加長，很好地滿足了市場對光纖通信的要求。

3.2? 光孤子通信

除了信號傳輸質(zhì)量、信號傳輸內(nèi)容、信號傳輸速度等，影響光纖傳輸技術(shù)的因素還包括傳輸距離。當前階段，可以很好地解決光纖傳輸距離問題的技術(shù)為光孤子技術(shù)。光孤子是一種特殊的超短光脈沖，處于光纖的反常色散區(qū)域，能夠很好地平衡群速度色散和非線性效應(yīng)，能夠在保證信號經(jīng)過長距離傳輸后維持波形、速度不變。因此，光孤子通信可以很好地實現(xiàn)傳輸無羈變通信。毋庸置疑的是，光孤子通信技術(shù)的產(chǎn)生推動了通信技術(shù)變革，在眾多通信系統(tǒng)中，尤其是海底光纜通信中，光孤子通信彰顯了獨特的優(yōu)勢，未來發(fā)展形勢一片大好[6]。

3.3? 全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在很多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處仍然需要使用傳統(tǒng)的電器件，這必然會影響通信網(wǎng)干線的總?cè)萘?，影響光纖通信的質(zhì)量。真正的全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一個十分復(fù)雜的工程，電器件節(jié)點必須為光節(jié)點替代，且節(jié)點必須實現(xiàn)全光化。全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢十分明顯，如能夠提供大容量寬帶、高速度信息處理、減少信息畸變、簡潔化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、靈活節(jié)點增減等。就當前的形勢而言，全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究還處于探索的初級階段，全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是光纖通信發(fā)展的最理想狀態(tài)，還需要相關(guān)者投入長時間的實驗和研究。

4? ? 結(jié)語

光纖通信是當前階段信息技術(shù)的重要載體，對信息社會的發(fā)展能夠產(chǎn)生巨大的影響。未來的光纖通信技術(shù)發(fā)展不應(yīng)當局限于當前的光纖通信成就，而應(yīng)該將關(guān)注點落于光纖通信的創(chuàng)新層面，使其區(qū)別于傳統(tǒng)通信技術(shù)的優(yōu)勢、特點，進一步地發(fā)揚光大。雖然現(xiàn)階段我國已經(jīng)在光纖通信方面獲得了一定的成績，但是光纖通信技術(shù)的研究仍然處于探索的初級階段。正因如此，相關(guān)者應(yīng)加大相關(guān)的研究力度，要努力創(chuàng)新并發(fā)揚光纖通信技術(shù)，不斷提高其應(yīng)用覆蓋。

[參考文獻]

[1]黃洪州.當前光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].信息通信，2016（6）：253-254.

[2]余麗云.光纖通信現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗，2018（1）：86-88.

[3]宋昶箭，趙倫，董書延.試述我國通信工程發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].數(shù)字通信世界，2018（5）：137-138.

[4]王見.光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及前景分析[J].信息通信，2018（5）：177-178.

[5]李月杰，馬林偉.光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及前景分析[J].通訊世界，2018（8）：81-82.

[6]詹明雷.當前光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2018（30）：106-107.

Analysis on present situation and prospect of optical fiber

communication technology in China

Cheng Pengfei

（Wuhan Engineering Institute， Wuhan 443000， China）

Abstract：Optical fiber communication plays an important role in the process of information communication and is the main pillar of modern communication. Compared with the traditional communication， optical fiber communication is favored by all walks of life because of its obvious advantages. There is no doubt that with the continuous development of social economy， science and technology will continue to develop， the development of optical fiber communication will continue to accelerate， and the impact on peoples production and life will be even greater. This paper holds that it is important and necessary to delve deeply into optical fiber communication technology and understand its development status and prospect.

Key words：optical fiber communication; communication technology; development status; prospect