光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)探討

劉云漢 張闖

摘要：光纖通信是一種利用光來傳輸信息的通信方式，它以光纖作為一種傳輸方式，使信息不僅可以遠(yuǎn)距離傳播，而且可以遠(yuǎn)距離傳播數(shù)千公里。在當(dāng)今的通信方式中，光纖通信技術(shù)是非常重要的一個組成部分，同時也是實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信和大容量傳輸?shù)闹匾緩健?/p>

關(guān)鍵詞：光纖;光纖通信技術(shù);光纖傳輸系統(tǒng)

1.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，隨著光纖通信新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，其工藝技術(shù)水平也有了巨大的提高，這些變化擴展了光纖通信技術(shù)的運用范圍，通信能力也因此得到了提升。但是面對中國巨大人口的需要，光纖通信的傳輸速度和容量還需要不斷提高。用戶通過光纖接入，可以快速大量接收各種網(wǎng)絡(luò)信息，但在接入過程中，仍然存在著位置不確定性等缺陷，增加了光纖的接入的難度。

（1）光纖入戶的方式。目前，光纖寬帶接入家庭的最終方式是光纖入戶，這樣用戶就可以接入全光網(wǎng)絡(luò)，進而獲得大量的信息。光纖具有寬帶特性，滿足了用戶對寬帶不受限制的需求。目前，我國已有30多個大中城市建立了試商用網(wǎng)絡(luò)和實驗網(wǎng)絡(luò)，甚至有些城市制定了光纖入戶的建設(shè)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以促進光纖的規(guī)范發(fā)展，同時還制定了應(yīng)用優(yōu)惠政策，對促進光纖通信的發(fā)展起到了非常重要的作用。

（2）光纖入戶技術(shù)?，F(xiàn)如今，主要有光纖有源接入和光纖無源接入兩種實際應(yīng)用的光纖技術(shù)。指利用媒介轉(zhuǎn)換器連接端和用戶，從而為用戶提供高速的寬帶接入的是光纖有源接入。無源光纖接入，通常是由多種PON技術(shù)組成的，比如EPON，APON，GPON。目前，我國應(yīng)用最廣泛的無源光纖接入方式是GEPON，這也是我國自主研發(fā)的成果

2.光纖傳輸系統(tǒng)的組成和優(yōu)勢

以光波為數(shù)據(jù)載體的光纖傳輸系統(tǒng)，傳輸速率要比無線電信號高一千余倍，具有非常高的工作效率和穩(wěn)定性能，同時還具有高安全性能和信號高度保真的優(yōu)點。

2.1光纖傳輸系統(tǒng)的組成

光纖傳輸系統(tǒng)主要由光發(fā)射模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊和光接收模塊組成，通過采用不同傳輸碼實現(xiàn)模塊之間的信號轉(zhuǎn)換與傳輸。

第一，光發(fā)射模塊：主要包括發(fā)射端機設(shè)備和光源，光源主要采用發(fā)光二極管和光導(dǎo)體激光器，發(fā)光二極管因其具有較寬的光譜，驅(qū)動電路簡便而適用于短距離和小容量的光纖傳輸系統(tǒng)。半導(dǎo)體激光器能夠輸出激光，性能更加優(yōu)良，因此適用于較長距離的大容量高速光纖通信傳輸系統(tǒng)。

第二，通信傳輸模塊：主要由摻餌放大器和波分復(fù)用技術(shù)組成。摻餌放大器能夠使信號放大過程在光路上直接進行，而不用在光電轉(zhuǎn)換過程中放大，從而滿足大容量、長距離通信需要。波分復(fù)用技術(shù)是在同一根光纖上完成不同波長光信號傳輸，可以有效提高光纖寬帶的利用效率，合理有效的利用通信資源。

第三，光接收模塊，即光接收機，主要通過光探測器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號，光電二極管是其實現(xiàn)轉(zhuǎn)換過程的主要元器件。其工作時，首先將光纖傳輸過來的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后再由光接收部分實現(xiàn)保真和實時通信。

2.2光纖傳輸系統(tǒng)的優(yōu)勢

光纖傳輸系統(tǒng)較同軸電纜及銅線電纜相比，有很強的柔性，體積小，重量輕。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在很多方面。因為光纖本身絕緣性極好，不會受雷擊和電磁輻射等各種干擾的影響，所以即使和電力設(shè)備發(fā)生接觸后，也不會受到影響。因為天氣對光纖的傳輸影響很小，所以光纜設(shè)備在地面就可以鋪設(shè)。光纖運用于長距離傳輸時，其性能遠(yuǎn)好于普通電纜通信系統(tǒng)，能夠保證較高的畫面清晰度和保真度。

3.光纖通信技術(shù)和光纖傳輸系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用和前景

3.1光纖通信技術(shù)在光纖傳輸系統(tǒng)中的創(chuàng)新應(yīng)用

（1）波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在現(xiàn)在的光纖傳輸系統(tǒng)的建設(shè)中，其作用是把單波長通道轉(zhuǎn)換為多波長通道。第一，通過光波分復(fù)用（WDM）和光時分復(fù)用（OTMD）結(jié)合的方法，使信道攜帶的信息容量得到提高，增加光線通信信道數(shù)量。OTMD技術(shù)可以令單信道傳輸速率達到640bit/s的最大值，同時可以通過OTDM信號聯(lián)合使用建立波分復(fù)用技術(shù)，進一步提高傳輸容量。第二，通過采用偏振模色散（PDM）技術(shù)減低相鄰信道之間的相互干擾。

（2）全光網(wǎng)絡(luò)。全光網(wǎng)絡(luò)是信號僅在進出網(wǎng)絡(luò)過程中實現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換，整個運行過程中都以光作為依托，是目前光纖通信技術(shù)中最理想的一種狀態(tài)。全光網(wǎng)絡(luò)跟傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)相比，不由路由決定傳輸比特值，波長是傳輸容量的決定性因素。如何突破電光接觸的局限性，是影響以后全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主要問題。

（3）光弧子通信技術(shù)。光弧子位于光纖色散區(qū)，是ps數(shù)量級的較為特殊的一種超短光脈沖。因其在群速度色散和非線性效益之間有較強的平衡性，不會因長距離的傳輸而導(dǎo)致速度和波形的改變。長距離傳輸過程中不會有信號畸變，大容量個抗噪性能良好都是光弧子通信的優(yōu)點。盡管目前我國已經(jīng)研發(fā)出了傳輸速度為20Gbit/s，傳輸距離能達到12000km的直通光弧子通信系統(tǒng)，但是因為其成本和技術(shù)難度都較高，所以短期內(nèi)難以普及[1]。

3.2光纖通信技術(shù)和光纖傳輸系統(tǒng)的前景

光纖通信技術(shù)是現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)的重要支柱，從20世紀(jì)70年代初到現(xiàn)在，光纖通信之所以能夠得到迅速的發(fā)展，主要是由其無比優(yōu)越的特性決定的。第一，傳輸頻帶寬，通信容量大;第二，傳輸損耗小，中繼距離長;抗電磁干擾能力強。也正是因為其擁有以上優(yōu)越性，光纖通信在21世紀(jì)的信息社會中，將會占有非常重要的地位，也將因此得到非常迅速的發(fā)展[2]。伴隨著人們對信息的需求量不斷增長，能夠?qū)崿F(xiàn)超大容量、超高速和超長距離傳輸?shù)墓饫w通信傳輸必然會成為現(xiàn)代通信的主要方式。

光纖通信技術(shù)目前已經(jīng)被運用在不同的行業(yè)中，同時成為當(dāng)下社會不可缺少的一個重要部分。同時，光纖通信技術(shù)也對經(jīng)濟的發(fā)展有一巨大推力。但是我們要認(rèn)清自己的不足，我國的光纖技術(shù)發(fā)展水平和世界水平還是有不小差距的。因此，加快推動光纖技術(shù)的發(fā)展，使光纖通信的運用更加廣泛，是我國建設(shè)光纖通信行業(yè)的一項重要任務(wù)。

參考文獻：

[1]張江鋒.基于公計算的大數(shù)據(jù)儲存安全分析[J].信息工程，2017（02）：81-81.

[2]關(guān)壯.光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)的滲透[J].中國新通信，2017，（22）：19.

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