淺論現(xiàn)階段我國(guó)光纖通信技術(shù)存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)

梁哲毅

（泉州晉江國(guó)際機(jī)場(chǎng)，福建 泉州 362200）

0 引言

在當(dāng)前世界通信網(wǎng)絡(luò)中，光纖通信技術(shù)因其良好特性而展有絕對(duì)領(lǐng)域，在各通信領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)也隨之不斷更新，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的價(jià)值，現(xiàn)已成為我國(guó)人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡募夹g(shù)應(yīng)用之一。

1 我國(guó)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

光纖通信系統(tǒng)主要包含光源、光纖和光檢測(cè)器三大部分的構(gòu)成要素?，F(xiàn)階段我國(guó)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用不斷成熟，信息傳輸?shù)乃俣炔粩嗉涌欤畔⑷萘坎粩嘣黾?，在我?guó)不少領(lǐng)域獲得廣泛使用，主要表現(xiàn)在：

1.1 在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

在日常生活中，各類(lèi)電氣設(shè)備要發(fā)揮作用，需要借助電力系統(tǒng)，利用光纖通信技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)展開(kāi)控制，可以為供電系統(tǒng)提供更加安全、穩(wěn)定及可靠的供電條件。在電力系統(tǒng)中，光纖通信技術(shù)一方面將系統(tǒng)內(nèi)的電傳導(dǎo)轉(zhuǎn)換成為光傳導(dǎo)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。其中借助PCM復(fù)用技術(shù)讓OPGM傳輸更加穩(wěn)定以及可靠，并降低了系統(tǒng)后期維修以及檢修的成本。

另一方面，借助光纖通信對(duì)變電站管理進(jìn)行改革。在光纖通信的支持下，可以構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)變電站展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控以及信息傳遞，通信傳輸確保了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及完整性，讓工作人員可以及時(shí)了解變電站的情況，并迅速作出反應(yīng)以及問(wèn)題的措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站展開(kāi)合理控制，從而讓變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人看管，保證信息的處理更加高效。

1.2 在廣播電視網(wǎng)中的應(yīng)用

在廣播電視領(lǐng)域內(nèi)，光纖通信應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)階段我國(guó)廣播電視就是在光纖的基礎(chǔ)上建立網(wǎng)絡(luò)，光纜是其中的主要傳輸媒介，進(jìn)行高效的光導(dǎo)傳播。廣播、電視技術(shù)涉及到光發(fā)射機(jī)、光借接收機(jī)以及光纖接收器等方面。在整個(gè)通信系統(tǒng)中，中繼器對(duì)光傳輸過(guò)程起到一定的補(bǔ)償作用，對(duì)光傳導(dǎo)中波形失真的情況展開(kāi)校正。

在光纖通信的支持下，實(shí)現(xiàn)了將電信號(hào)向光信號(hào)轉(zhuǎn)變，對(duì)光展開(kāi)適當(dāng)處理，從而轉(zhuǎn)變?yōu)閺V播，耦合到光纖通信。光接收機(jī)則是實(shí)現(xiàn)了從光信號(hào)到電信號(hào)的一種轉(zhuǎn)變，對(duì)信號(hào)展開(kāi)放大處理，將得到的電信號(hào)，傳輸?shù)浇K端。

1.3 在互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)是人類(lèi)文明進(jìn)步的里程碑，而光纖通信技術(shù)則是為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展插上翅膀。在光纖通信的支持下，減少了網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的損耗，保證了數(shù)字信號(hào)可以更加清晰地傳輸，從而使得網(wǎng)速得到顯著加快。因此，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用加快了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，如今視頻以及語(yǔ)音服務(wù)的普及也正是基于光纖通信技術(shù)的應(yīng)用，讓用戶可以獲得更加優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

另外，光纖通信還有低延遲的功能，在視頻語(yǔ)音領(lǐng)域內(nèi)，具備非常廣泛的應(yīng)用前景，安全性能也非常好，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有非常關(guān)鍵的作用。

1.4 在軍事方面的應(yīng)用

在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，信息化技術(shù)所起到的作用不可忽視，而信息安全是關(guān)鍵組成部分。光纖通信技術(shù)出現(xiàn)和使用前，戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的通信手段主要是電報(bào)，非常容易被敵軍截取。在軍事方面借助光纖通信技術(shù)，信息傳輸具備更強(qiáng)的保密性以及安全性，從而大大保證了信息方面在傳輸過(guò)程中的保密與安全。加上光纖通信的傳輸損耗非常小，更是讓信息傳輸更加及時(shí)、高效。

1.5 在民航中的應(yīng)用

民航中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用主要集中于兩大方面：一是在PDH中對(duì)光纖通信的應(yīng)用。在光纖通信領(lǐng)域，PDH系統(tǒng)光纖通信技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員很早之前便對(duì)其展開(kāi)研究和應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的民航通信從傳統(tǒng)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。借助光纖通信，系統(tǒng)中的一些安全漏洞也能得到有效檢測(cè)，并制定出一定的措施清除機(jī)制，讓民航通信在安全性上有一定保障。二是SDH中對(duì)光纖通信的應(yīng)用。對(duì)光纖銅線技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，讓民航通信中光纖通信的作用不斷實(shí)現(xiàn)最大化。SDH技術(shù)出現(xiàn)和應(yīng)用，可以彌補(bǔ)PDH技術(shù)的很多不足。同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)支路進(jìn)行合理應(yīng)用，大幅度提升了系統(tǒng)的自我完善能力。即便網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷的情況，系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)。

2 我國(guó)光纖通信技術(shù)發(fā)展中存在的問(wèn)題

當(dāng)前，光纖通信的長(zhǎng)度已經(jīng)達(dá)到百萬(wàn)千米的級(jí)別，但是在現(xiàn)有的光纖通信中，信息傳輸更多是借助光纜線路，微波線路占據(jù)的比例比較小。光纖通信發(fā)展過(guò)程中存在以下幾方面問(wèn)題：

2.1 信息容量有待提升

當(dāng)前，我國(guó)在光纖通信領(lǐng)域使用的光纜多數(shù)情況下是單模以及雙模光纖。與多模光纖相比，單模光纖可以支持更遠(yuǎn)距離的信息傳輸。但是在成本方面，還是多模光纖要更加低廉，無(wú)形中會(huì)增加建設(shè)成本。但無(wú)論使用何種光纖，在大數(shù)據(jù)條件下，人們?cè)诰W(wǎng)速以及信息容量方面不斷提高需求，這也就要求光纖通信技術(shù)的信息容量方面需進(jìn)一步提升。

2.2 核心干線建設(shè)需要完善

在信息傳輸方面，我國(guó)光纖通信領(lǐng)域的主要干線已經(jīng)基本換成單模光纖，干線的主要型號(hào)是以G652和G655替代以往使用的G653和G654。當(dāng)前光纖通信的干線多數(shù)分布在室外，因此，采用分布光纖的方式取代了原本使用的光纖帶，而且核心干線的光纜如今已經(jīng)不再使用緊套層絞以及骨架結(jié)構(gòu)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，目前我國(guó)接近一半的光纖通信干線需要進(jìn)行光纜的更新?lián)Q代。

2.3 光纖接入技術(shù)發(fā)展較弱

近年來(lái)，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展迅速、使用普及，通信業(yè)務(wù)以及IP業(yè)務(wù)也隨之迅速增多，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也不斷提出更加嚴(yán)格的要求。在網(wǎng)絡(luò)通信方面，人們已經(jīng)不再僅僅滿足于基本的語(yǔ)音通話需求，而是需要實(shí)現(xiàn)更高清晰度視頻通話，因此，光纖接入技術(shù)面臨著新的發(fā)展問(wèn)題。如何突破技術(shù)限制，解決互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中復(fù)雜多樣的業(yè)務(wù)接入，以及如何借助該技術(shù)與動(dòng)態(tài)寬帶實(shí)現(xiàn)良好分配，便成為當(dāng)前接入技術(shù)首先要仔細(xì)考慮的難題。而這些技術(shù)的研發(fā)和突破，需要投入大量的財(cái)力、人力、物力和時(shí)間，這也是目前光纖接入技術(shù)研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)。

3 光纖通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

社會(huì)的發(fā)展和民眾的需求對(duì)于光纖通信技術(shù)的發(fā)展要求日趨嚴(yán)格，而隨著互聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合和5G產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，為光纖通信技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前光纖通信技術(shù)發(fā)展中存在的問(wèn)題，筆者認(rèn)為其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有：

3.1 超大容量信息傳輸

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信的信息量以指數(shù)級(jí)別的不斷增長(zhǎng)，同時(shí)也導(dǎo)致信息存儲(chǔ)的壓力大幅度增加。光纖通信技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)大容量信息的存儲(chǔ)，但從龐大信息存儲(chǔ)需求來(lái)看，現(xiàn)有技術(shù)將難以滿足未來(lái)的信息存儲(chǔ)要求。因此，未來(lái)的光纖通信發(fā)展要求在超大容量方面進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)更新，提高傳輸速率，讓光纖通信具備更強(qiáng)、更高速的信息傳輸能力。在信息傳輸量上，要對(duì)新傳輸波進(jìn)行創(chuàng)造，并與波分復(fù)用進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)單波長(zhǎng)到多波長(zhǎng)的發(fā)展和應(yīng)用，讓多信號(hào)實(shí)現(xiàn)合并以及分開(kāi)。另外，在存儲(chǔ)方面則是需要不斷提升信息存儲(chǔ)的容量。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國(guó)的光纖通信的利用率僅為2%，因此，光纖通信領(lǐng)域在未來(lái)發(fā)展中，超大容量的數(shù)據(jù)傳輸具有非常大的市場(chǎng)前景。

3.2 光弧子通信技術(shù)的完善

光弧子通信技術(shù)主要是借助色散以及補(bǔ)償作用，讓光信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)失真?zhèn)鬏?，遠(yuǎn)距離通信不發(fā)生畸變，零誤碼。其主要優(yōu)勢(shì)是可以減少光纖通信中的信號(hào)衰減問(wèn)題，不需要進(jìn)行光和電的轉(zhuǎn)化，信息傳輸過(guò)程中簡(jiǎn)化諸多環(huán)節(jié)，從而讓光纖通信的傳輸更加便捷、高速率，因此，借助該技術(shù)可以讓光信號(hào)得到無(wú)限制傳輸，但由于放大器的使用會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一定的噪聲，而噪聲感染會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸造成一定影響。基于此，在未來(lái)光纖通信技術(shù)發(fā)展中加強(qiáng)與完善光弧子通信技術(shù)的應(yīng)用，比較理想的方式為將其與整形技術(shù)、再生技術(shù)和重定時(shí)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，確保傳輸距離在萬(wàn)千米內(nèi)。

3.3 實(shí)現(xiàn)真正的全光網(wǎng)絡(luò)

實(shí)現(xiàn)真正的全光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。當(dāng)前光纖通信技術(shù)采用的是從電到光再轉(zhuǎn)變?yōu)殡姡蟛拍軅鬏數(shù)浇K端，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處仍然使用電器件。這一技術(shù)雖然具有了較為強(qiáng)大的容量和傳輸功能，但整體而言是一種點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)，可靠性和靈活性仍存有一定的缺陷。而全光網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸和處理以波長(zhǎng)為依據(jù)，可以直接用光的方式進(jìn)行信息傳輸，從而在節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)全光化，這也將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的拓展性和透明性，從根本上消除電光瓶頸，大大提升信息傳輸?shù)娜萘亢退俾?，同時(shí)這也是未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的核心技術(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，處于信息化時(shí)代，在信息技術(shù)領(lǐng)域方面，光纖通信是非常重要的支撐技術(shù)，當(dāng)前我國(guó)光纖通信技術(shù)已經(jīng)取得一定的成就，在國(guó)際上也具備了一定的實(shí)力，但整體而言還處于初級(jí)階段。這就要求積極探索和研發(fā)新技術(shù)，以解決當(dāng)前我國(guó)光纖通信技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)的系列問(wèn)題，從而滿足社會(huì)民眾的需求。