淺談通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

張博

【摘要】? ? 從古至今，將數(shù)據(jù)或文件材料進(jìn)行解讀而后進(jìn)行傳遞，在人們的日常生活中發(fā)揮著巨大價(jià)值。而隨著時(shí)代的進(jìn)步，通訊技術(shù)在不斷進(jìn)步，自光纖這一材料被發(fā)現(xiàn)且取代傳統(tǒng)的電纜應(yīng)用于通信工程中之后，大幅度的提升了通信工程當(dāng)中的數(shù)據(jù)傳輸速度和質(zhì)量。本文首先分析了通信工程中光纖技術(shù)的特點(diǎn)，而后對(duì)通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則做出了闡釋，并分析了通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，最后提出了如何更好的提高通信工程中光纖技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的措施。

【關(guān)鍵詞】? ? 通信技術(shù)? ? 光纖技術(shù)? ? 光纖設(shè)計(jì)

引言：

光纖具有材質(zhì)輕便、抗干擾性強(qiáng)、不易串音等優(yōu)點(diǎn)，在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)中起著重要作用。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)全球化的時(shí)代，光纖技術(shù)不但滿足了人們?nèi)粘Ｍㄐ诺男枨?，給人們的工作和生活帶來了巨大的便利，而且在各種軍事領(lǐng)域、商業(yè)領(lǐng)域也發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。[1]

一、 通信工程中光纖技術(shù)的特點(diǎn)

光纖技術(shù)應(yīng)用于通信傳輸過程中，其主要的原理是以光波作為信息傳遞的載體，而后通過光纖這個(gè)媒介對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，它不僅能對(duì)數(shù)字、視頻等信號(hào)進(jìn)行傳播，還能對(duì)信號(hào)做出模擬。相比于傳統(tǒng)的銅線電纜傳輸，光纖在每秒中的傳播速度能高達(dá)2.5GB。[2]并且傳統(tǒng)的電纜傳播需要耗費(fèi)大量的銅，在前期制作成本和后期維護(hù)方面耗費(fèi)巨大，在這些電纜廢棄之后也會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，而光纖的使用可以大幅度的減少對(duì)環(huán)境的污染。并且隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，這一技術(shù)已經(jīng)趨于穩(wěn)定和成熟，被廣泛應(yīng)用于電視及視頻的傳送，成為了人們生產(chǎn)生活當(dāng)中一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。

1.1頻帶寬

光纖技術(shù)相比普通的電纜傳輸，具有更大的通行量，然而光纖通信為單波傳輸，這也無(wú)可避免的使其在傳輸過程中容易在終端系統(tǒng)中出現(xiàn)電子瓶頸效應(yīng)，產(chǎn)生一定的傳輸阻塞，難以使其頻帶寬這一優(yōu)勢(shì)更好的發(fā)揮?，F(xiàn)階段已經(jīng)采取了一些對(duì)于光纖傳輸?shù)妮o助技術(shù)來緩解電子瓶頸效應(yīng)，幫助光纖傳輸發(fā)揮其帶寬優(yōu)勢(shì)，此類輔助效應(yīng)主要有通過在光纖兩端設(shè)置波長(zhǎng)分割的復(fù)用器來提升光纖傳輸量的密集波分復(fù)用技術(shù)。

1.2性能穩(wěn)定

傳統(tǒng)的電纜傳輸在傳輸過程中由于材質(zhì)的破損會(huì)出現(xiàn)電波泄露等問題，并且傳統(tǒng)的電纜主要材質(zhì)為銅，在出現(xiàn)自然老化之后，數(shù)據(jù)的傳輸不穩(wěn)定，傳輸信號(hào)也會(huì)減弱，這進(jìn)一步影響了數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，極易發(fā)生數(shù)據(jù)遺漏的問題。而由于光纖能在傳輸?shù)倪^程中有效的抗擊外界干擾，能在數(shù)據(jù)傳輸過程中保障其安全性和穩(wěn)定性，光纖外部的不透明保護(hù)層也能使光波信號(hào)牢牢的固定在光纖內(nèi)，避免信號(hào)泄露。

1.3中繼距離較長(zhǎng)

普通的銅制電纜在傳輸?shù)倪^程中，隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x增長(zhǎng)，自身的損耗量也會(huì)不斷增加，為了保證通信工程的信息傳輸質(zhì)量，不同的電纜能承受的中繼距離在1.5千米到50千米的范圍之內(nèi)。而在光纖技術(shù)應(yīng)用于通信工程之后，由于光纖所用的材質(zhì)為性能較為穩(wěn)定的石英材質(zhì)，即便是遠(yuǎn)程傳輸，其在信號(hào)的損耗程度上也很低，相關(guān)研究表明，在相同的中繼距離下，光纖的長(zhǎng)距離傳輸自身?yè)p耗量?jī)H為0.19dB/km以下。

二、通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

在通信工程中不同地區(qū)及不同用途的光纖設(shè)計(jì)方面，要著重關(guān)注以下幾個(gè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

一是在選擇針對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)的通話業(yè)務(wù)的光纖鋪設(shè)即需要在管道內(nèi)部進(jìn)行鋪設(shè)的長(zhǎng)距離光纖線路時(shí)，要選擇質(zhì)量較好PE/PVC材質(zhì)保護(hù)套進(jìn)行輔助鋪設(shè)，并且光纖的芯與外部保護(hù)套之間也要涂抹防水材料，保護(hù)套的外層也要涂抹防水材料，防止因地下潮濕對(duì)鉛鋅造成腐蝕。

二是針對(duì)一些在高空中鋪設(shè)的光纖，要盡量縮減其本身的重量，這能使光纖在搭建的過程中依托各種輔助支架來提升光纖電纜的平衡和穩(wěn)定度，并且也能給整個(gè)光纖鋪設(shè)環(huán)節(jié)節(jié)省大量成本。

三是在針對(duì)一些直接填埋鋪設(shè)的光纖路線時(shí)，施工人員要根據(jù)不同地區(qū)地質(zhì)條件選擇 PE防護(hù)層對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù)，在一些自然環(huán)境較為特殊的盆地、潮濕地區(qū)，要選擇如GYTA53這樣的防潮材質(zhì)來作為光纖電纜的保護(hù)套。

四是在一些需要在水底鋪設(shè)的光纖電纜的選擇上，不僅要著重關(guān)注其保護(hù)套的防水涂層搭建，并且要注意在保護(hù)套的選擇上兼具防銹、防腐蝕的功能，光纖常年處于水底，防銹防水的維護(hù)層能提升其耐腐蝕抗壓能力。為了防止電纜出現(xiàn)彎曲的情況，也需要用一些鋼絲架構(gòu)對(duì)其進(jìn)行固定。

五是在施工人員進(jìn)行鋪設(shè)的過程中，對(duì)材料的選擇一定要符合相關(guān)的市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在鋪設(shè)設(shè)計(jì)上要根據(jù)光線不同的用途進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和鋪設(shè)，并且要因地制宜的選取合適材料提高光纖對(duì)電磁波信號(hào)的屏蔽效果。

六是在經(jīng)過一些電波較強(qiáng)的電場(chǎng)地區(qū)時(shí)，光纖的材質(zhì)要選取金屬物料，提升光纖自身的抗干擾能力，使其在該地區(qū)傳輸時(shí)保持穩(wěn)定。

七是那些處在中心機(jī)房等重要的室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中的信息光纜一定要在保護(hù)套的選擇上具有防火功能，消除安全隱患。

八是由于光纖本身的特殊性，要著重注意其產(chǎn)生的漏電、起火問題。即要在前期的鋪設(shè)當(dāng)中注重其維護(hù)層的阻燃性和防潮性，也要在鋪設(shè)完成后定期對(duì)其進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，及時(shí)排除隱患。

三、通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1光弧子技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

光弧子技術(shù)指的是依托光弧子作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體而進(jìn)行通信傳播的技術(shù)。光弧子由于能產(chǎn)生寬度較窄，可用于通信的光脈沖，因此可以將其作為信息的載體結(jié)合光調(diào)制器用于通信傳播。對(duì)光弧子的應(yīng)用，首先要經(jīng)過調(diào)制然后將其傳輸?shù)焦饫w放大器，再經(jīng)過光隔離器的運(yùn)作之后，再將其推入光纖傳輸。在這一過程中為了保持光弧子的穩(wěn)定性，減少其在信息傳輸過程中的損耗率，需要在設(shè)計(jì)前期在光纖傳輸通道當(dāng)中提前安裝EDFA，通過這一技術(shù)來增強(qiáng)光伏子彈傳輸能量?，F(xiàn)階段，光弧子技術(shù)由于其特殊性質(zhì)，在通信工程中的應(yīng)用可進(jìn)一步拓展到海底通信當(dāng)中。[3]

3.2光纖接入技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

光纖作為光纖接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，它能夠?qū)崿F(xiàn)光纖接入網(wǎng)的視頻、文件、圖片信息的傳輸?，F(xiàn)階段的光纖接入網(wǎng)技術(shù)主要有有線接入和無(wú)線接入兩種，接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)有環(huán)形、星形、總線形組成，由于光纖接入網(wǎng)的帶寬大，因此這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于生活當(dāng)中的通話、生活上網(wǎng)等領(lǐng)域，來滿足不同客戶的需求，維護(hù)整個(gè)通信系統(tǒng)的性能穩(wěn)定。[4]并且光纖接入網(wǎng)技術(shù)還能在日常的商業(yè)辦公中提供數(shù)據(jù)傳輸管理、數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)售票等一系列智能服務(wù)，為了使光纖接入技術(shù)發(fā)揮最大的作用，一些單位在應(yīng)用的過程中將SDH技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用，能夠大幅度提升光纖接入網(wǎng)的負(fù)荷，進(jìn)一步提高各智能系統(tǒng)的工作效率。

3.3相干光通信技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

光纖技術(shù)能夠在通信工程中實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并且能在長(zhǎng)途傳輸當(dāng)中保持極低的損耗率，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化，相干光通信在整個(gè)過程中功不可沒。相干光通信技術(shù)主要指的是運(yùn)用外差檢測(cè)技術(shù)，通過光纖傳輸光信號(hào)，而后與ID產(chǎn)生激光，將其施加到光電檢測(cè)器當(dāng)中。光電變化的整個(gè)過程產(chǎn)生一定的變頻差，在經(jīng)過調(diào)節(jié)環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)之后形成各個(gè)終端所需要的數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行傳遞。在將外差檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用到無(wú)線電的通訊工程中時(shí)，對(duì)那些無(wú)效信號(hào)、干擾信號(hào)的檢測(cè)作用被進(jìn)一步放大，因此在光纖技術(shù)應(yīng)用于通信工程時(shí)，通過對(duì)相干調(diào)制技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠大幅度的提升傳輸過程中電波頻率及信息的利用率，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，提升整個(gè)通信工程的性能。[5]

四、提高通信工程中光纖技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的措施

4.1提升光纖焊接技術(shù)

由于光線在連續(xù)工作之后會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的接續(xù)問題，在光纖自身尺寸擴(kuò)大或模板直徑不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，光纖的連續(xù)指標(biāo)會(huì)超過合理范圍，影響其后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸工作。要想進(jìn)一步提升通信工程當(dāng)中的光纖質(zhì)量，就要在最初的光纖熔接過程中，提升焊接技術(shù)。首先要充分利用現(xiàn)代化的高科技熔融接續(xù)技術(shù)，在選擇溶接機(jī)方面，要注意其狀態(tài)和性能的穩(wěn)定性，在最大程度上減少由于光纖繼續(xù)而產(chǎn)生的損耗問題。其次，在對(duì)光纖進(jìn)行焊接時(shí)，要選擇具有豐富從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人，將焊接當(dāng)中的誤差降到最低。

4.2進(jìn)一步完善光纖切割技術(shù)

首先，在施工過程中對(duì)光纖進(jìn)行切割時(shí)，要保持?jǐn)嗝娴耐暾鉂?，避免由于沾染污染物而?duì)光纖造成腐蝕。這就需要對(duì)光纖的斷線技術(shù)不斷進(jìn)行提升，也要對(duì)光纖切割人員進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)。在完成光纖切割之后，要及時(shí)檢查和清理殘留在光纖斷面中的雜物，做好光纖斷面的清潔與護(hù)理。其次，要提高光纖熔接技術(shù)，最大程度的降低對(duì)光纖斷面進(jìn)行熔接時(shí)出現(xiàn)的不規(guī)則問題，此外，由于模板的大小在光纖熔接技術(shù)當(dāng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此在焊接之前，要對(duì)模板進(jìn)行認(rèn)真的校準(zhǔn)，保證其大小符合標(biāo)準(zhǔn)。最后，在光纖切割過程中，要調(diào)節(jié)好所要切割的光纖的傾斜度，提前預(yù)設(shè)好切個(gè)位置，減少光纖材料的損耗，并且在切割時(shí)要保證各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)性，保證各項(xiàng)指標(biāo)的誤差不能超過合理范圍。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在各類高科技手段廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的時(shí)代背景下，各行各業(yè)對(duì)信息傳輸?shù)囊蕾嚦潭仍絹碓礁?，保持通信工程的穩(wěn)定、高速也就越來越重要。光纖技術(shù)由于其自身在技術(shù)手段、使用材質(zhì)等方面的優(yōu)勢(shì)，在通訊過程中得到了廣泛的應(yīng)用，然而在日常生活中，對(duì)其傳輸通道進(jìn)行搭建的過程中也存在諸多問題，如何解決其搭建技術(shù)復(fù)雜、對(duì)施工人員工藝要求高等一系列問題是值得各位學(xué)者認(rèn)真探索并予以解決的。為了進(jìn)一步提升光纖技術(shù)在信息傳輸當(dāng)中的質(zhì)量，要在施工環(huán)節(jié)注重材料的選擇和高精度焊接技術(shù)的應(yīng)用，在試工過程中因地制宜的選擇鋪設(shè)方法，在光纖網(wǎng)絡(luò)建成之后做好后期維護(hù)。更需要政府聯(lián)合多方力量，進(jìn)一步創(chuàng)新研發(fā)相關(guān)的光纖技術(shù)和光纖材料，通過多種方式來提升通信工程中光線技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]李澤平.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J].信息系統(tǒng)工程，2020，（1）：26-27.

[2]王文萃.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J].通信電源技術(shù)，2020，37（17）：195-197.

[3]楊毅.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展探索[J].數(shù)字化用戶，2019，25（32）：32.

[4]李甦沛.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J].數(shù)字通信世界，2019，（5）：54-55.

[5]戴淑怡.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)探析[J].科學(xué)與信息化，2019，（1）：34-35.