光纖通信的發(fā)展趨勢及應(yīng)用研究

李濤

摘要：隨著人們生活水平的不斷提高，對生活的追求與觀念也發(fā)生了變化，強調(diào)生活的便捷性、舒適性，以更好地體現(xiàn)現(xiàn)代生活理念。光纖通信在網(wǎng)絡(luò)信息時代孕育而生，作為信息的載體，在很大程度上改變了通信方式，尤其是以光纖作為傳輸媒介，具有通信容量大、頻帶寬、耗損小等特點，極大地推動了通信領(lǐng)域的發(fā)展?；诖?，本文主要針對光纖通信的發(fā)展趨勢及應(yīng)用進行了詳細分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞： 光纖通信; 發(fā)展趨勢; 應(yīng)用

一、光纖通信技術(shù)

光纖通信技術(shù)由纖芯、包層和涂層組成。通過纖芯和包層的折射率之間的差異，實現(xiàn)光信號在纖芯內(nèi)的全反射也就是光信號的傳輸。而涂層很大程度上增加了光纖的韌性，起到了外層保護作用。在這個光纖傳導過程中將載有信息的光反射通過光纖進行傳輸，實現(xiàn)信息通信。但載有信息的光信號必須受到調(diào)制才能順利得到傳輸。而由于當今社會階段，對光纖技術(shù)的調(diào)制并不十分成熟，所以當今光纖通信大多采用強度調(diào)制。對調(diào)制這一方面，光纖通信技術(shù)發(fā)展空間巨大。

二、光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢

（一）損耗低

我國目前實用石英光纖的損耗可低于 0.2cB/km，在傳輸介質(zhì)的過程中能夠在很大程度上降低本身的損耗度，提高運輸效率，減少資源浪費。這 種石英光纖的應(yīng)用能夠比其他傳輸介質(zhì)減少更多不必要的損耗與浪費。如果隨著科技的發(fā)展而使用非石英材料作為光纖的傳輸介質(zhì)，從理論上講能夠降低材料本身的損耗程度，減少資源的浪費。由于光纖的損耗低，所以 能實現(xiàn)中繼距離長，這說明建設(shè)光纖通信系統(tǒng)能夠減少通信系統(tǒng)建設(shè)的成本，減少資源損耗與浪費，還能提高這個通信的速度與效率，這對提高通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性有特別的意義。

（二）通信容量更大. 頻帶更寬

光纖通信技術(shù)與傳統(tǒng)傳輸技術(shù)相比.前者具備使傳輸帶寬要指數(shù)級增長得能力。如果通信系統(tǒng)使用單波長技術(shù)光纖系統(tǒng)時.雖然通信容量大. 但是更寬的頻帶優(yōu)勢卻很難發(fā)揮.為解決這一問題.除了可以通過其它技術(shù)手段來增加傳輸容量外.還可以使用密集波分復用技術(shù).利用發(fā)射端和接收端的波分復用器等先進電子設(shè)備突破傳輸技術(shù)瓶頸.以實現(xiàn)單波長光纖的傳輸心痛的帶寬容量。現(xiàn)階段單波長光纖傳輸速率一般在2.5Caps ～ 10Caps 之間。

（三）抗干擾能力強

在通信數(shù)據(jù)信號的傳輸過程中.傳統(tǒng)通信技術(shù)極易受到電磁波影響.導致通信信號的泄露.增加了被竊聽的風險.但光纖通信技術(shù)是以光為數(shù)據(jù)載體對電磁干擾不敏感。所以. 光纖通信技術(shù)的安全性更高。得益于光纖通信抗電磁干擾能力強的特點.光纖可與高壓線路的平行設(shè)置.為我國電力通信方面的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。另外.由于光纖傳輸?shù)拿獬姶琶}沖效應(yīng)的作用.光纖傳輸技術(shù)也為我國軍事通信系統(tǒng)的發(fā)展做出不少貢獻。

三、光纖通信的具體應(yīng)用分析

（一）在通信方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在我國的通信領(lǐng)域當中，光纖通信技術(shù)是使用光導纖維作為傳遞信息的媒介，此種傳播介質(zhì)在光纖通信中有著非常重要的作用。尤其 是在本地通信以及國際通信當中，光纖通信技術(shù)都起著非常關(guān)鍵的作用。 為了讓人們的通信變得更加快捷，光纖通信技術(shù)也在不斷的發(fā)展進步當中， 并逐漸成為通信領(lǐng)域非常重要的一項技術(shù)，也在一定程度上促進了通信行 業(yè)的進步和發(fā)展。

（二）在傳媒行業(yè)的應(yīng)用

從傳媒行業(yè)來說，其主要包含有無線信號接受終端、廣播以及電視等， 而輸出產(chǎn)品大部分都是聲音以及圖像，所以其對信號穩(wěn)定性以及傳播速度 方面的要求非常高。而光纖通信技術(shù)就同時具有非常強的抗干擾性、穩(wěn)定性以及高效性，能夠確保電視信號以及電波信號在遠距離傳播過程中不發(fā) 生損耗，以此來確保畫面質(zhì)量以及聲音品質(zhì)?，F(xiàn)階段，很多大型媒體單位 均開始投資建設(shè)采用了光纖技術(shù)的相應(yīng)信號發(fā)布設(shè)備，從而保證給社會帶 來品質(zhì)非常高的音頻以及視頻。

（三）軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

針對現(xiàn)代化戰(zhàn)爭與國防事業(yè)而言，先進軍事設(shè)備所具備的數(shù)字化水平也在不斷提高，世界各國均在深人探究信息戰(zhàn)爭。針對保密措施，由于光 線通信可以減少信號外泄率，難以被竊聽，而且可以提高其所具備的穩(wěn)定 與可靠性，所以，當前其在世界各國軍事中的使用十分普遍。另外，線傳遞具有較大的容量，可以滿足各種需求。

（四）在電力通信領(lǐng)域的應(yīng)用

從當前國內(nèi)電力事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，電力通信系統(tǒng)建設(shè)過程中也廣泛應(yīng)用了光纖通信技術(shù)。從實踐來看，目前國內(nèi)多數(shù)電力系統(tǒng)建設(shè)過程中， 原來的專用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸從接人網(wǎng)過渡到光纖模式，光纖通信網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也在不斷的擴大，并逐漸發(fā)展成為應(yīng)用效果良好的專用通信系統(tǒng)。尤其是數(shù)據(jù)、寬帶以及語言等業(yè)務(wù)，以光纖通信技術(shù)作為載體。

四、現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）光纖通信向著大容量、超高速的方向發(fā)展

在光纖通信的技術(shù)發(fā)展過程中，10Caps 的光纖通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始廣泛地大批量裝配。從理論的角度來看，以時分復用為基礎(chǔ)，還可以進一步提升高速光纖通信系統(tǒng)的速率，如在實驗室中，40aps 的光纖通信傳輸速率已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)，但是在實際應(yīng)用中要達到40aps 的傳輸速率，還有一些性能、價格方面的因素沒有得到驗證，因為目前來說通過時分復用的方式來提高 傳輸速率的做法已經(jīng)接近硅和嫁砷技術(shù)所能達到的極限，用時分復用的方 式來提高傳輸速率的方法已經(jīng)沒有太大的擴展?jié)摿α?。然而對于光線網(wǎng)絡(luò)巨大帶寬資源的利用率還不到百分之一， 于是人們開始研究波分復用。采用波分復用系統(tǒng)，可以極大地擴展光線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)容量，使得光纖通信的成本大大的降低，為寬帶新業(yè)務(wù)的接人提供便利， 對于光聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)也具有積極的促進作用，近幾年來隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展， 光纖通信系統(tǒng)的通信容量得到了大大的提升，預(yù)計在未來會有更大的發(fā)展空間。

（二）全光網(wǎng)絡(luò)

全光網(wǎng)絡(luò)指的是信號在網(wǎng)絡(luò)傳輸與交換過程中全部是以光的形式存在著，唯獨在進出網(wǎng)絡(luò)之時才對電光或者光電進行轉(zhuǎn)換。而在傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里，在節(jié)點間已有全光化的存在條件，但是在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點中依然是采用 電器件，如此在很大程度上使光纖通信干線的總?cè)萘渴艿搅擞绊憽Ｋ裕?要想真正實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)，是全球人類面臨的一個重大研究課題。若想使網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸速度得到有效的提高， 以及充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源，一定要構(gòu)建一個以光轉(zhuǎn)換技術(shù)與波分復用技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，竭力對電光瓶頸加以消除，真正讓純粹的全光網(wǎng)絡(luò)得以實現(xiàn)，同時能夠為地球全人類作出卓 越的貢獻。

（三）光弧子通信

光弧子通信技術(shù)的顯著特點是數(shù)據(jù)信號經(jīng)過長距離傳輸后，波形和傳播速度保持不變，也就是說使用光弧子技術(shù)進行傳播通信，能夠?qū)崿F(xiàn)零誤 碼的長距離傳輸。因此，光弧子通信技術(shù)已經(jīng)引起了許多發(fā)達國家的重視和研究。在未來發(fā)展中，通過使用超短脈沖控制技術(shù)、和超長距離高速通信技術(shù)等，將傳輸速率提高到每秒 100Ca 以上;通過再生技術(shù)和光學濾波等技術(shù)，將傳輸距離增至 10 萬千米級。雖然許多相關(guān)技術(shù)難題亟待解決， 但發(fā)展前景依然非常光明。

結(jié)束語：時代的發(fā)展，使得通信技術(shù)領(lǐng)域在社會發(fā)展中扮演著不可或缺的角色。而光纖通信技術(shù)因為其攜帶信息量大、傳輸速度快以及抗干擾能力強等種種優(yōu)點，成為最具廣闊發(fā)展前景的信息通信技術(shù)。因此分析光纖通信發(fā)展趨勢及應(yīng)用，對于持續(xù)發(fā)展光纖通信技術(shù)具有重要意義。

參考文獻

[1]陳學鋒.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探討[J].通訊世界，2016 （02）：9-10.

[2]文乃豪.芻議光纖通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].信息通信，2012.

[3]姜婷. 淺談光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]. 科技風，2017（24）：69.