光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)的研究

劉軍

中郵建技術(shù)有限公司，江蘇南京 210012

1 光纖傳輸技術(shù)的基本原理極其特點(diǎn)

光纖傳輸技術(shù)即通過(guò)光波導(dǎo)（方形或圓形，圓形為光纖）來(lái)進(jìn)行信號(hào)的傳輸，其中信號(hào)為光信號(hào)而非傳統(tǒng)的電信號(hào)或者微波，在進(jìn)行信號(hào)的傳輸過(guò)程中，通過(guò)調(diào)制器以及光源來(lái)進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制，即調(diào)制器在電信號(hào)的作用下調(diào)節(jié)光源所發(fā)出光的初相位等光信息，來(lái)達(dá)到信息的加載。把加載了信息的光通過(guò)波導(dǎo)進(jìn)行傳輸，傳輸中光信號(hào)由于全反射被束縛在波導(dǎo)中，形成信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸。信號(hào)到達(dá)目的地通過(guò)解調(diào)器把光信息轉(zhuǎn)化為電信息等，為使用者使用。在遠(yuǎn)距離和較大范圍的通信中目前主要使用的是石英光纖，在短距離和較小范圍內(nèi)通信中目前主要使用的是聚合物光纖。光纖通信未來(lái)的主要發(fā)展方向和目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)，最大限度的提升光纖通信的效率、容量、質(zhì)量、范圍。

光纖傳輸技術(shù)的特點(diǎn)具體主要是這幾方面：①光纖傳輸技術(shù)的傳輸頻帶寬，而且通信容量大；②光纖傳輸技術(shù)傳輸過(guò)程損耗低，而且傳輸距離較遠(yuǎn)，通信質(zhì)量比較高；③抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣；④線徑細(xì)，重量輕。

2 當(dāng)前光纖傳輸技術(shù)的現(xiàn)狀

當(dāng)前，光纖傳輸技術(shù)中光纖入戶接入技術(shù)是非常重要的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)是在寬帶傳輸?shù)幕A(chǔ)上，為了達(dá)到用戶更高的需要而實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)重要技術(shù)，光纖接入網(wǎng)的主要意義在于實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞。ADSL 技術(shù)的研發(fā)以及推廣使用為光纖接入網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供了先決條件，但是此項(xiàng)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展上限有限，極有可能被淘汰。比如在HDTV 高清數(shù)字電視業(yè)務(wù)中，ADSL 技術(shù)依然應(yīng)用的是以往的通信接入模式，信息傳輸?shù)乃俾什桓?，很難滿足當(dāng)前人們的需求[1]。因此，我們要進(jìn)一步加強(qiáng)光纖入戶接入技術(shù)的研究。

雙纖傳輸技術(shù)是目前我國(guó)通信網(wǎng)中主要使用的一項(xiàng)技術(shù)，雙纖傳輸技術(shù)顧名思義即是讓利用兩條光纖進(jìn)行光纖信號(hào)的傳輸，但是限于當(dāng)前的傳輸設(shè)備，雙光纖傳輸?shù)男盘?hào)容量仍需要進(jìn)一步提升，這一定程度上浪費(fèi)了部分光纖資源。而單纖雙向傳輸技術(shù)在通信網(wǎng)中的應(yīng)用，大幅度節(jié)約了光纖資源，這種技術(shù)是未來(lái)光纖傳輸技術(shù)發(fā)展的主要方向。按照我國(guó)目前對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，單纖雙向傳輸技術(shù)采用的是光纖末端與傳輸設(shè)備進(jìn)行連接的方式，因此，此項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用對(duì)實(shí)現(xiàn)光纖通信的最終目標(biāo)具有現(xiàn)實(shí)意義。

3 光纖傳輸技術(shù)創(chuàng)新的途徑

3.1 搭建多波長(zhǎng)通道

改變當(dāng)前通信技術(shù)現(xiàn)狀的先決條件是針對(duì)當(dāng)前使用的單波長(zhǎng)通道進(jìn)行革新，搭建多波長(zhǎng)通道。以往通信使用的主要是單模光纖，主要利用的是單波長(zhǎng)通道，然后利用色散調(diào)節(jié)技術(shù)提升傳輸效率，增加傳輸容量。波分復(fù)用技術(shù)可以有效擴(kuò)大傳輸信息的容量，進(jìn)而達(dá)到多址復(fù)用?？辗謴?fù)用技術(shù)通常是利用多條光纖完成信息的傳輸，單條光纖的復(fù)用技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要利用多種復(fù)用方式[2]。在波分復(fù)合技術(shù)以及光纖放大鏡實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，會(huì)出現(xiàn)多條光纖的四波混合現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一種新的波長(zhǎng)，而這種新波長(zhǎng)會(huì)干擾通信信號(hào)，影響波分復(fù)合技術(shù)在信息傳輸中的應(yīng)用。而解決這種新波長(zhǎng)對(duì)通信信號(hào)干擾問(wèn)題的最佳方式就是搭建多波長(zhǎng)通道，設(shè)計(jì)一種容量較大的可采用波分復(fù)用技術(shù)的新型光纖，從而使波分復(fù)用技術(shù)的作用得到最大化的發(fā)揮。

3.2 實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能化

智能化發(fā)展是諸多領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向，目前大部分領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始了智能化的發(fā)展和研究，因此，在通信技術(shù)領(lǐng)域也要開(kāi)始智能化建設(shè)，這是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)這也是通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。當(dāng)前，我國(guó)的光纖通信基本仍然是進(jìn)行信息的傳輸，但是近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)和各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)理論都在不斷地發(fā)展，現(xiàn)代通信領(lǐng)域中已開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用于通信領(lǐng)域，使得通信技術(shù)得到了極大的改變。在當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連接控制技術(shù)、自動(dòng)保護(hù)恢復(fù)技術(shù)以及自動(dòng)信息發(fā)現(xiàn)技術(shù)，建設(shè)智能化的光網(wǎng)絡(luò)，從而促進(jìn)我國(guó)光纖通信技術(shù)各項(xiàng)功能的持續(xù)完善和發(fā)展。

3.3 向超大容量DWDM 系統(tǒng)的演進(jìn)。

DWDM 是DenseWavelengthDivisionMultiplexing（密集波分復(fù)用）系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這是在目前光纖網(wǎng)帶寬的基礎(chǔ)上使其得到進(jìn)一步提升的一種激光技術(shù)。具體來(lái)講，DWDM 技術(shù)主要利用一根指定的光纖，采用多路復(fù)用技術(shù)利用這根指定光纖載波的緊密光譜間距，從而實(shí)現(xiàn)傳輸性能的最大化，在此基礎(chǔ)上，就可以實(shí)現(xiàn)利用較少的光纖數(shù)量傳輸同等信息容量，讓光纖的傳輸性能得到最大程度的發(fā)揮。在DWDM 技術(shù)的基礎(chǔ)上就可是光纖上大量的寬帶資源得到最大限度的利用，同時(shí)DWDM 技術(shù)還能在傳輸信息容量不便的情況減少光纖的使用，可以有效控制成本，從而使得通信網(wǎng)絡(luò)得到更大范圍的普及。

3.4 加強(qiáng)新型光纖的使用和研發(fā)

目前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大范圍的普及，地球開(kāi)始被互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，這就要求通光纖信技術(shù)不但要提升信息傳輸效率，擴(kuò)展信息傳輸?shù)姆秶瑫r(shí)還要保證信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。很顯然，以往的單模光纖已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)于信息傳輸越來(lái)越高的要求，因此，加強(qiáng)新型光纖的使用和研發(fā)是一種必然的趨勢(shì)，也是更好的滿足人們通信需求的客觀要求。

3.5 實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)

全光網(wǎng)絡(luò)（OpticalNetwork）通常指的是采用光纖作為主要的傳輸介質(zhì)而形成的廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)以及更大范圍的局域網(wǎng)，就性能而言光網(wǎng)絡(luò)不僅傳輸速度大大提高，而且傳輸距離也變得更長(zhǎng)。目前光網(wǎng)絡(luò)主要采用的是用光纖進(jìn)行傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅僅只有太網(wǎng)可以利用光纖進(jìn)行傳輸，一些非以太網(wǎng)，包括像令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI、令牌總線網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)也是可以利用光線傳輸?shù)姆绞酵瓿蓴?shù)據(jù)傳輸。就目前而言，全光網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的方向，在實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)，可以極大的提升通信信息的傳輸效率，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)資源使用效率的提升，是促進(jìn)通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的有效途徑。

4 結(jié)語(yǔ)

光纖通信技術(shù)是我國(guó)目前主要的通信手段，對(duì)我國(guó)通信領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，當(dāng)前的通信技術(shù)必然無(wú)法滿足人們的需求。人們必然會(huì)對(duì)通信技術(shù)和信息傳輸速率提出更高的要求，這就要求我們必須加快當(dāng)前通信技術(shù)的革新，實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)，舍棄傳統(tǒng)通信傳輸書(shū)復(fù)雜的操作，最大程度提高通信的質(zhì)量、容量以及速度，滿足社會(huì)發(fā)展和人們對(duì)于通信的要求。鑒于筆者理論水平和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限，文章尚有不完善之處，希望大家進(jìn)行指正。