通信工程中光纖通信技術(shù)的實(shí)踐

王驥駿 楊楚翹 張寬斌 李鑫 胡藝 王洋

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)的發(fā)展也有了進(jìn)展。我國光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)形成了從光纖預(yù)制棒到光纜產(chǎn)品完整的產(chǎn)業(yè)鏈，光纖行業(yè)已全面進(jìn)入成熟期。光纖通信傳輸技術(shù)的本質(zhì)是通過光作為所言傳播的信息的承載著者借以光纖為信息傳播通道來達(dá)到信息傳播的目的，以光纖通信傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)的這種通訊方式由于其良好的信息傳輸性能，受到了各行各業(yè)的喜愛。

關(guān)鍵詞：通信工程;光纖通信技術(shù);實(shí)踐

一、光纖通信技術(shù)概述

光纖通信技術(shù)簡單來說就是將光波作為載體，將光導(dǎo)纖維也就是光纖作為傳輸媒介，進(jìn)行傳播通信，光纖在傳播光波信號的過程當(dāng)中，抗干擾性比較強(qiáng)，并且傳輸信號的衰減比較小，傳輸頻帶較寬，現(xiàn)階段已經(jīng)成為了主要傳播技術(shù)。它的主要原理是從發(fā)送端將傳輸?shù)男畔⒗缯Z音、圖像、文字等信息變?yōu)殡娦盘?，通過激光器來將激光的強(qiáng)度與電信號的頻率變化調(diào)整一致，再利用光導(dǎo)纖維將這種光信號傳輸?shù)搅硪粋€(gè)接收端，在接收端當(dāng)中檢測器將光信號變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)過解調(diào)后變?yōu)樵械恼Z音、圖像文字等信息。它的應(yīng)用范圍在目前越來越廣泛，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球90%的信息都是以光纖來進(jìn)行傳播的。光纖通訊優(yōu)點(diǎn)：其一，具有較強(qiáng)的抗磁干擾性。光纖通信采用的材料是具有超強(qiáng)抗電磁干擾性能的石英，能讓信息經(jīng)過通信傳輸具備更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流，外部環(huán)境因素不會(huì)對光纖通信構(gòu)成影響，且人為搭建的電纜等外界因素也不會(huì)對其構(gòu)成干擾;其二，通信容量大。光纖通信通常能夠?qū)崿F(xiàn)微博通信容量幾十倍或更高的容量，且光纖貸款遠(yuǎn)大于電纜或銅線，所以光纖通信技術(shù)具有超大容量、超遠(yuǎn)傳輸距離、超快傳輸速度等特點(diǎn);其三，良好的保密性。電磁波傳播泄漏的可能性極高，而光纖傳輸期間卻不會(huì)有串?dāng)_情況產(chǎn)生，光信號泄漏而導(dǎo)致信息丟失或被盜、被竊聽等情況也不會(huì)發(fā)生，可為用戶信息安全性、保密性提供保障。

二、通信工程中光纖通信技術(shù)的實(shí)踐

（一）復(fù)用技術(shù)與色散技術(shù)

光纖通信其實(shí)就是利用了光的全反射，使得能夠進(jìn)行通信。應(yīng)用光纖技術(shù)可以使得資源的利用率能夠有所提高，也因此，現(xiàn)在光纖技術(shù)發(fā)展的可以說是非常迅速。雖然使用光纖有很多好處，但是光信號在傳輸?shù)臅r(shí)候，是有一定距離的，超出距離就會(huì)使信號有非常嚴(yán)重的損耗，而且很多復(fù)雜的信號沒有辦法進(jìn)行接收。所以，現(xiàn)在都會(huì)用色散技術(shù)來改進(jìn)這些缺點(diǎn)，這樣可以讓光纖通信在傳輸?shù)臅r(shí)候質(zhì)量得到保障，并且還能減少損耗，減少成本。

（二）25G商用助力光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2019年，隨著5G網(wǎng)絡(luò)在逐步在各地區(qū)宣布投入商業(yè)使用，進(jìn)而5G建設(shè)迎來一個(gè)熱潮。5G基站的全面建設(shè)可以從某種意義上看成是進(jìn)一步推動(dòng)未來光纖行業(yè)發(fā)展的一個(gè)極為重要的條件。根據(jù)通信行業(yè)專業(yè)分析，可以估計(jì)在未來5G基站會(huì)被大量建設(shè)，而5G基站最終完成后的數(shù)量應(yīng)該是現(xiàn)有4G基站的四倍甚至是五倍之多，建設(shè)如此之多的5G基站會(huì)架構(gòu)一個(gè)及高密度和高寬帶的網(wǎng)絡(luò)這將會(huì)需要大量的光纖光纜。2018年年末，中華人民共和國工信部正式向我國中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商發(fā)放了關(guān)于5G系統(tǒng)試驗(yàn)頻率使用許可證明文件，這也標(biāo)志著我國5G網(wǎng)絡(luò)正式進(jìn)入系統(tǒng)試驗(yàn)階段。2019年我國中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商對整個(gè)2019年進(jìn)行了詳細(xì)的5G系統(tǒng)試驗(yàn)基站的建設(shè)部署，用以進(jìn)一步為即將到來的2020年我國5G網(wǎng)絡(luò)正式商用進(jìn)行保駕護(hù)航。在2019年一年的時(shí)間里初步要建設(shè)數(shù)量約為現(xiàn)有4G基站數(shù)量的1.5-2倍，如此浩大的工程大約建設(shè)900萬基站。由此可以得出看出，伴隨著我國5G建設(shè)的速度越來越快，5G基站的建設(shè)會(huì)迅速帶動(dòng)我國光纖光纜需求，有需求就會(huì)有市場，進(jìn)而促進(jìn)我國光纖光纜行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。保守估計(jì)在光纖發(fā)展三到五年全世界對于光纖光纜的供貨量將達(dá)到11.82億芯公里，需求量將達(dá)到10.73億芯公里，這也進(jìn)一步表明了光纖光纜行業(yè)在未來的需求是巨大的，其具有非常廣闊的發(fā)展前景。

（三）普通光纖的應(yīng)用

普通光纖基本上屬于單膜光纖，這種光纖中心玻璃芯較細(xì)，故而將其應(yīng)用于遠(yuǎn)程的通訊時(shí)能夠發(fā)揮出良好的性能優(yōu)勢。但是相反的，單模光纖也存在一定的局限性，例如，在傳輸距離大于5km的條件下，運(yùn)用這種光纖所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本也會(huì)大幅度提高。為了有效提升普通光纖的廣泛運(yùn)用的可行性，近年來優(yōu)化普通光纖的性能研究工作一直在進(jìn)行中，例如G.652.A光纖是網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用較多的一種光纖，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了有效利用1550r/min區(qū)的低衰減系數(shù)使零色散點(diǎn)、光纖最低衰減系數(shù)處于同一區(qū)域內(nèi)，從而優(yōu)化信息傳輸?shù)挠行浴＿@種性能優(yōu)化模式的實(shí)現(xiàn)無疑為普通光纖的應(yīng)用創(chuàng)造了無限的可能。

（四）光纖接入技術(shù)

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)普及率十分高，各行各業(yè)中對于計(jì)算機(jī)的使用趨近于全天候，如此一來也就將更為嚴(yán)厲的要求提給了通信的流暢度和速度。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的不斷建設(shè)下，所需納入的設(shè)備也在逐漸增多，整個(gè)通信網(wǎng)更為完善。軍事領(lǐng)域中，在計(jì)算機(jī)使用過程中有著更高的通信技術(shù)要求，如信息容量、保密性等方面，遠(yuǎn)比普通用戶更高。光纖接入技術(shù)與傳統(tǒng)用戶接入方式相比，優(yōu)點(diǎn)十分顯著。傳統(tǒng)用戶接入方式是以銅線接入為主，具有較大的損耗，會(huì)對網(wǎng)絡(luò)使用速度構(gòu)成嚴(yán)重影響;不具備較強(qiáng)的抗干擾能力和保密性，大部分領(lǐng)域中都不適用。而光纖接入方式能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)速度的顯著提升，傳輸帶寬得到拓寬，同時(shí)顯著降低了網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生頻率，為人們?nèi)粘９ぷ鳌⑸顜砹藰O大的便利。

結(jié)語

光纖通信技術(shù)具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、通信容量較大、技術(shù)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，在我們的日常生活中得到了普遍的運(yùn)用。為了更大程度發(fā)揮光纖通信技術(shù)的強(qiáng)大功能，則可以將其進(jìn)一步與計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等有效結(jié)合，從而更好地為我們的生活提供更多通信可能。

參考文獻(xiàn)：

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