基于通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，全球信息化技術(shù)的快速發(fā)展，使得人們進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，而隨著人們對(duì)信息數(shù)據(jù)的需求量越來(lái)越大，就需要運(yùn)用光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更大的網(wǎng)絡(luò)寬帶，才能滿足人們更高質(zhì)量的信息傳輸需求，基于此，本文就通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)進(jìn)行研究分析，有利于增強(qiáng)我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)水平的提升，從而推動(dòng)各行各業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：通信網(wǎng)絡(luò)；光纖傳輸技術(shù)；應(yīng)用分析

一、引言

信息化技術(shù)已廣泛滲透到各行各業(yè)中，且通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)因其容量大、損耗低、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此能夠有效推動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前人們對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用還未達(dá)到瓶頸，這也使得通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展依然具有很大的空間，正確利用光纖傳輸技術(shù)，可以促進(jìn)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，更好地應(yīng)用到日常工作和生活中。

二、光纖傳輸技術(shù)的概述及發(fā)展歷程

（一）概述

光纖傳輸技術(shù)是當(dāng)前通信領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)手段，主要是利用光在介質(zhì)中的傳輸特性，并利用半導(dǎo)體激光器或者半導(dǎo)體發(fā)光二極管作為基礎(chǔ)光源，達(dá)到將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)的目的。因此在光纖傳輸技術(shù)，將其作為載體承載光波信號(hào)在光纖中實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)，然后在接收端使用半導(dǎo)體檢測(cè)器將光信號(hào)還原成電信號(hào)，以此達(dá)到信號(hào)傳輸?shù)淖罱K目的[1]。在整個(gè)過(guò)程中，光纖是光的傳輸通道，具有衰減、損耗、色散以及反射等特性，所以光纖傳輸?shù)倪^(guò)程中，采取以光信號(hào)作為傳輸信號(hào)，并借助光載波調(diào)節(jié)法，完成對(duì)各種聲、光等信號(hào)轉(zhuǎn)換成用戶所需的電信號(hào)。由于光纖傳輸技術(shù)的信號(hào)傳播速度快，也不容易受到其他信號(hào)的干擾，所以光纖傳輸技術(shù)具有非常好的保密性，是一種良好的信息傳輸方式，被廣泛應(yīng)用到通信網(wǎng)絡(luò)中。

（二）發(fā)展歷程

光纖傳輸技術(shù)起源于電話技術(shù)，在電話誕生后，實(shí)現(xiàn)了人與人之間遠(yuǎn)距離的對(duì)話交流。然而最初的電話技術(shù)并不成熟，為了更好地方便人們的通話，科學(xué)家不斷地對(duì)通信技術(shù)進(jìn)行研究，直到光纖技術(shù)的出現(xiàn)，從而有效解決了遠(yuǎn)距離通信問(wèn)題。在20世紀(jì)六十年代，高錕等學(xué)者計(jì)算出了光波在光導(dǎo)纖維中的傳輸距離和衰減程度，并提出將光纖運(yùn)用到通信設(shè)備后，利用透明的玻璃纖維作為光導(dǎo)體，使信息傳輸速度的大幅度提升[2]。而玻璃纖維光導(dǎo)體不僅能夠提高信號(hào)的傳輸速度，還能降低信號(hào)的損耗率，做到了人與人零距離的目的，因此直到今天，光纖傳輸技術(shù)依舊是通信網(wǎng)絡(luò)的主要工具。

三、通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）損耗低、傳輸容量大

通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸本身的特性就是頻帶寬度，因此，網(wǎng)絡(luò)光纖的頻帶寬度越大，其本身的訊息容量也就越大，信息數(shù)量也會(huì)隨之增加。一般來(lái)說(shuō)，常規(guī)光纖在VHF波段中的應(yīng)用，自身的載波頻率范圍是48.5～300MHz，因此最大的數(shù)據(jù)量有限，不同的頻帶寬度會(huì)影響到信號(hào)的傳輸，所以光纖自身的頻率可以達(dá)到100000 GHz。然而，由于光纖本身具有不同的頻率，因此會(huì)對(duì)波段的頻帶寬度造成一定的影響，但即便是這樣，考慮到各種損失，它本身的波段寬度也超過(guò)了30000 GHz，通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)相比于電纜傳輸具有極大的傳輸容量[3]。而在傳輸損耗中，電纜信號(hào)的傳輸如果采用8010HMz的信號(hào)傳輸時(shí)，通常每公里的傳輸損耗超過(guò)40dB，但是如果采用光纖傳輸技術(shù)，則每公里的損耗將小于0.35 dB。同時(shí)，由于光纖技術(shù)無(wú)需像電纜一樣采用均衡器來(lái)平衡，因此可以更好地進(jìn)行有線電視信道的傳播，并在這個(gè)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電磁反應(yīng)，其信號(hào)的傳輸安全性極高。

（二）保密性良好

通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)中的光線結(jié)構(gòu)特殊，可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的容納，所以在傳輸時(shí)，如果有漏射光，纖維外層的不透光能有效地吸收光，防止光纖傳輸時(shí)因?yàn)楣獾倪z漏而導(dǎo)致信號(hào)丟失。相比于傳統(tǒng)的電纜傳輸信號(hào)，光纖傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)具有很高的安全性，而光線又是以光弧為光源，信號(hào)在傳輸時(shí)，很難被監(jiān)聽(tīng)到，也能極大的保障數(shù)據(jù)的安全性，所以通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)具有非常好的保密性優(yōu)勢(shì)。

（三）抗干擾能力較強(qiáng)

由于光纖技術(shù)的主要原料是二氧化硅石英玻璃，而石英玻璃是一種典型的絕緣和非導(dǎo)電的材料，所以該技術(shù)不會(huì)被電磁場(chǎng)或雷暴天氣所干擾[4]。同時(shí)，由于光纖傳輸技術(shù)采用的是高頻率的光波，和光纜的電波不一樣，而且由于電子信號(hào)的頻率較低，對(duì)高頻率的光波也沒(méi)辦法進(jìn)行干擾，因此從信號(hào)源的角度看，光并不會(huì)被電信號(hào)所影響，這就導(dǎo)致了光纖在傳輸?shù)臅r(shí)候，可以更好地抵抗周?chē)碾姶藕凸I(yè)方面的干擾。在利用光信號(hào)進(jìn)行傳導(dǎo)時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)能夠有效避免對(duì)電信號(hào)傳輸中出現(xiàn)的信息泄露和竊聽(tīng)等問(wèn)題，也不會(huì)出現(xiàn)中繼過(guò)程中的信息失真等問(wèn)題，具有非常好的傳輸效果。

（四）工作可靠性強(qiáng)

任何一種工作系統(tǒng)，其自身的設(shè)備數(shù)目愈多，則其故障概率愈高，但是光線傳輸技術(shù)所使用的設(shè)備比較少，相對(duì)而言，故障的發(fā)生概率也就越低。在光纖傳輸技術(shù)中，因?yàn)樵谡麄€(gè)傳輸過(guò)程中，無(wú)需通過(guò)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的放大與壓縮，所以其信息的可靠性也就更高，再加上光纖傳輸技術(shù)內(nèi)部設(shè)備的使用壽命比較長(zhǎng)，只要在調(diào)試時(shí)運(yùn)行良好，那么光纖傳輸技術(shù)將會(huì)具備較高的可靠性?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖信息技術(shù)也將推陳出新，比如可通過(guò)繼電器來(lái)實(shí)信技術(shù)的放大，使技術(shù)的發(fā)展可靠性也就更強(qiáng)。

四、當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)類(lèi)型

（一）光交換技術(shù)

光交換技術(shù)是由光交換技術(shù)與光纖技術(shù)結(jié)合而成的一種新技術(shù)，在這種技術(shù)中，不但可以讓單獨(dú)金屬電纜中存在的缺陷問(wèn)題得以合理的解決，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖轉(zhuǎn)換步驟的程序化應(yīng)用[5]。目前，光交換技術(shù)主要用于骨干節(jié)點(diǎn)，為了更好地提高光纖的傳輸效率，采用光纖交換技術(shù)，可以極大地提高光纖的傳輸效率，確保信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和有效性的同時(shí)，降低能源的消耗。

（二）光纖接入技術(shù)

在我國(guó)，由于通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上的信息獲取提出了更高的要求，而想要讓通信帶寬絞窄的問(wèn)題得以解決，就需要對(duì)光纖入戶技術(shù)進(jìn)行研究。而在光纖入戶的建設(shè)中，將交換機(jī)與用戶之間的光纖連接起來(lái)，可以有效地實(shí)現(xiàn)由光纖引起的數(shù)據(jù)傳送，并最終達(dá)到FTH與FTTC寬帶網(wǎng)的接入，并做到對(duì)寬帶接入光纖的入網(wǎng)需求。在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，將有源光接入到互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)中，具有傳輸過(guò)程容量大以及距離較遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于無(wú)光源接入的情況，可以利用從單個(gè)到多個(gè)的XPON技術(shù)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸。

（三）波分復(fù)用技術(shù)

WDM技術(shù)主要是將不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)予以綜合處理，采用多路復(fù)用方法實(shí)現(xiàn)傳輸，經(jīng)過(guò)光纖傳輸完成耦合，能夠增加寬帶[6]。在接收部分，利用分波器將各波長(zhǎng)的光載波信號(hào)分開(kāi)，利用聚合整理的方法，使具有不同頻率波長(zhǎng)的光學(xué)信號(hào)彼此獨(dú)立地發(fā)送，從而使接收端的接收端得到高效的處理。

在對(duì)原有的信號(hào)進(jìn)行傳送時(shí)，利用波分多路傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙向和單向兩種技術(shù)，使得對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和分析，并取得了許多成果。由于WDM技術(shù)在高效、經(jīng)濟(jì)等方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)城市、長(zhǎng)途等通信系統(tǒng)的傳輸有著很大的參考價(jià)值。

五、當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)光纖技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)雖然比傳統(tǒng)的電纜傳輸方式有很多優(yōu)點(diǎn)，但是受到各種各樣的原因，通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展應(yīng)用中依舊存在以下問(wèn)題。首先是受到不同行業(yè)的發(fā)展影響，光纖種類(lèi)較多，而傳統(tǒng)的光纖以單模式光纖為主，雖然不會(huì)出現(xiàn)色散和信號(hào)混淆等問(wèn)題，但存在材料損耗率較大的問(wèn)題，因此導(dǎo)致光纖技術(shù)的運(yùn)用范圍被限制。其次是當(dāng)前光纖傳輸技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸中有著很大的改善，傳統(tǒng)的光纖傳輸技術(shù)依賴于電纜，所以很難承載更多的數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)的保密性存在很大的不足之處[7]。而隨著光纖傳輸技術(shù)在數(shù)據(jù)方面有著很大的改善時(shí)，能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)通信信息的大量數(shù)據(jù)傳輸，并存在有較大的數(shù)據(jù)負(fù)載容量，這也會(huì)造成傳輸過(guò)程中信息承載量被有效提高。而在很大程度上為了降低傳統(tǒng)光纖傳輸過(guò)程中造成的材料損耗，并在數(shù)據(jù)傳輸保密性上有著一定的提高情況下，可以避免傳輸途中出現(xiàn)的光波泄漏情況，防止因?yàn)閿?shù)據(jù)的流失而影響到發(fā)展。相比較于傳統(tǒng)的光纜材料，光纖傳輸技術(shù)有著更好地減少外界電磁干擾能力，也能確保信息的傳輸質(zhì)量。

六、基于通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域

在計(jì)算機(jī)通信技術(shù)中的應(yīng)用，基于通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)能夠改變工作、生活方式，并且，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)已逐漸成為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)。從目前國(guó)內(nèi)通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)看，光纖通信技術(shù)正在向著多樣化的方向發(fā)展，而計(jì)算機(jī)通信技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光纜的基本信息傳送[8]。因此，在提高數(shù)據(jù)傳輸速率的同時(shí)，也可以充分利用光電技術(shù)和室內(nèi)光纜的集成布線技術(shù)。在通信網(wǎng)絡(luò)中，光纖技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使得其發(fā)展趨勢(shì)發(fā)生了很大的變化，所以必須在通信內(nèi)容上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，以使通信方式更加合理，也能有效確保通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)發(fā)揮出重要的作用，滿足相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效傳輸。

（二）廣播電視網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域

目前，廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳送信號(hào)的主要途徑有電纜或光纖光纜，因?yàn)樾枰邆浯笕萘俊㈩l帶寬、功能多樣化以及成本低等特點(diǎn)，因而它在抗干擾性和傳輸服務(wù)方面表現(xiàn)出了多種優(yōu)點(diǎn)。在通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)，想要更好地確保廣播電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，就需要在廣播電視網(wǎng)絡(luò)音頻制作過(guò)程中做到對(duì)較大信息數(shù)據(jù)的傳輸，并在此基礎(chǔ)上，采用了大量的光纖技術(shù)，構(gòu)建了一種新的傳輸方式，使多媒體的傳播方式發(fā)生了變化。在電視網(wǎng)絡(luò)中，光纖傳輸技術(shù)往往是主要的傳輸手段，通過(guò)建立電視網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)以光纖網(wǎng)絡(luò)為主體的光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，有利于促進(jìn)我國(guó)網(wǎng)絡(luò)電視產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，促進(jìn)廣播電視網(wǎng)絡(luò)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。

（三）工業(yè)智能化控制領(lǐng)域

目前，在工業(yè)智能化控制中，有關(guān)工作環(huán)境的復(fù)雜性，使得機(jī)電馬達(dá)高速運(yùn)轉(zhuǎn)、員工電話通信等，均會(huì)給通信系統(tǒng)的電磁環(huán)境帶來(lái)更為復(fù)雜的影響[9]。并且，由于干擾的復(fù)雜性，會(huì)影響加工精度，這就使常規(guī)的通信電纜難以有效地解決信號(hào)的抗干擾問(wèn)題，所以會(huì)使得相關(guān)的設(shè)備穩(wěn)定性被大幅度下降。而想要提高通信智能控制水平的提高，并做到遠(yuǎn)距離條件下的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)問(wèn)題的有效解決，有助于避免在通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)中出現(xiàn)信號(hào)干擾或者衰損的情況發(fā)生。而光纖光纜在實(shí)際的傳輸中，因其抗干擾能力極強(qiáng)，且其自身的彈性也較好，所以在現(xiàn)場(chǎng)布線的過(guò)程中，會(huì)變得更加靈活多變，對(duì)提高設(shè)備的穩(wěn)定性具有非常好的效果。

（四）通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的騰飛，人們的生活水平不斷提高，信息時(shí)代的到來(lái)，使人們的生活方式越來(lái)越新穎。特別是在4G、5G時(shí)代，隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，光纖通信技術(shù)在通信網(wǎng)中的地位日益凸顯，其巨大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景，對(duì)推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)意義[10]。而在通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，通信網(wǎng)絡(luò)的工作模式以廣播為主，使用者使用由光波發(fā)射機(jī)傳送到光波轉(zhuǎn)發(fā)器的信號(hào)，再借助光纖技術(shù)的傳輸，使之到達(dá)廣波接收機(jī)，并把它轉(zhuǎn)換為可接受的訊號(hào)。通過(guò)這樣的方法，可以保證光纖的傳輸質(zhì)量，大大減少了傳輸時(shí)間，保證了通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展。

七、結(jié)束語(yǔ)

在信息化時(shí)代，人們的生活和工作會(huì)產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，由于傳統(tǒng)的信息傳輸方法不能很好地適應(yīng)現(xiàn)代通訊的需要，所以在通信網(wǎng)絡(luò)中采用光纖傳輸技術(shù)，能夠更好地滿足人們對(duì)信息的需求，這是由于通信網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸技術(shù)的光纖傳輸性能和光纖傳輸信息質(zhì)量要比傳統(tǒng)的信息傳遞方式效率高，而借助光纖技術(shù)，有助于更好地促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展。

作者單位：尹智敦? ? 湖南天辰建設(shè)有限責(zé)任公司

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