現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用

巨 飛，苑向南

（中國人民解放軍31401部隊(duì)120分隊(duì)，遼寧 大連 116000）

0 引 言

時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，現(xiàn)代光纖技術(shù)的優(yōu)勢得到廣泛認(rèn)可。光纖技術(shù)是以光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)，它的傳遞信息速度要比以往傳輸信息的速度更加快速和方便，在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)與信息呈爆炸式增長，人類的發(fā)展也將變得更加信息化。在信息化時(shí)代，光纖通信技術(shù)有效地提高了信息傳輸效率和信息的安全性，讓人們的生活變得更加方便。

1 光纖通信傳輸技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著時(shí)代的發(fā)展，光纖技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，如在通信息設(shè)備中，固定電話、智能手機(jī)及一些無線設(shè)備等的應(yīng)用和發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展。我國從1963年就開始光通信領(lǐng)域的研究，至1977年研制成功0.85 mm石英光纖，損耗為300 dB/km；1978年研制出短波長多模梯度光纖，即G.651光纖；1979年，研制出多模長波長光纖，損耗衰減降低為1 dB/km；1984 年，武漢、天津等地建成34 Mb/s的市話中繼光傳輸系統(tǒng)；1990年，研制出G.652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖，最小衰減達(dá)0.35 dB/km；2000年，國內(nèi)研制成功OADM、DXC；2001年，全球首套全光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備誕生并運(yùn)行；2004年，建成第一個(gè)國產(chǎn)FTTH系統(tǒng)；2008年，成功研制100G波分樣機(jī)；2012年，100G波分開始啟動(dòng)商用，400G波分樣機(jī)發(fā)布。

光纖技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域高速發(fā)展，如光纖接入技術(shù)是信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)新發(fā)展，它能夠?qū)崿F(xiàn)信息的快速傳輸。光纖接入技術(shù)由兩部分組成，一是寬帶主干，用來傳輸網(wǎng)絡(luò)，二是用戶接入端。根據(jù)光纖深入用戶的程度，分為光纖到戶、光纖到辦公室、光纖到樓以及光纖到路邊等。

波分復(fù)用技術(shù)（Wavelength Division Multiplexing，WDM）的主要優(yōu)點(diǎn)在于它的損耗較低，能夠增加寬帶資源。光纖傳輸技術(shù)對低損耗窗口的分解進(jìn)行傳輸，利用波分復(fù)用器將所有的光波信號(hào)聚集起來之后再進(jìn)行統(tǒng)一傳輸，在接收端再利用波分復(fù)用器對所有的光波信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，得到不同的波長和不同的頻率廣播信號(hào)。波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在長途網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)中，傳輸效率更快，可以滿足人們的需求。

2 光纖通信技術(shù)特點(diǎn)

2.1 損耗低，傳輸質(zhì)量有保障

光纖通信傳輸采用的是石英材料，這種材料的光纖傳輸損耗低于20 dB/km，廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離長途傳輸，它的優(yōu)點(diǎn)不僅僅體現(xiàn)在傳輸效率高、損耗小，還體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益與成本的節(jié)省方面。以往的遠(yuǎn)距離通信傳輸大多數(shù)采用中繼站進(jìn)行專送，采用光纖通信傳輸技術(shù)可以減少中繼站的建設(shè)，節(jié)省資金與空間，也相應(yīng)地減少了人力資源與檢修保養(yǎng)成本。

2.2 通信量龐大

光纖通信和傳統(tǒng)的銅線電纜等傳輸相比，其帶寬更寬。信息時(shí)代每天需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來越多，以往的傳輸已經(jīng)不能滿足需求，光纖通信傳導(dǎo)的數(shù)據(jù)量龐大，可以滿足信息傳輸量大的需求。但是由于單波長的光纖通信系統(tǒng)終端設(shè)備存在電子瓶頸效應(yīng)，不能更大發(fā)揮相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)勢，因此通常采用一些輔助設(shè)備來提高光纖通信的傳輸量。

2.3 抗干擾性強(qiáng)

通信數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸受到的主要影響是電磁波，因?yàn)殡姶挪ê苋菀资雇ㄐ偶夹g(shù)信號(hào)泄露，使得一些數(shù)據(jù)被竊聽或者被第三方傳接，由此帶來很大的安全隱患，所以現(xiàn)在的傳輸信號(hào)基本都以光纖為載體。光纖傳導(dǎo)時(shí)，電磁波影響并不是很顯著，而且被竊聽以及串接的可能性更低。此外光纖傳導(dǎo)對于抵抗電磁波干擾的能力比較強(qiáng)，在光纖設(shè)置中可以在一些高壓線路底下進(jìn)行鋪設(shè)以及架設(shè)，大大保障信息傳輸中的安全性，同時(shí)也節(jié)省了部分空間資源，所以在軍事通信系統(tǒng)中也得到了應(yīng)用。光纖通信不僅能夠保障客戶資料以及信息的安全性，也能使信息的傳導(dǎo)更加可靠。

3 光纖通信傳輸中的問題

3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸比較脆弱

光纖對于網(wǎng)絡(luò)傳輸是比較脆弱的，包括業(yè)務(wù)脆弱、物理脆弱以及邏輯層的脆弱。物理光纖脆弱是指由于環(huán)境中存在一些強(qiáng)光或者弱光，通過干涉等不斷來對光纖進(jìn)行攻擊，會(huì)使得光纖通信質(zhì)量受到很大程度的影響。強(qiáng)光干擾不僅會(huì)損壞光纖線纜與設(shè)備，造成一定程度的永久性損傷，而且還不利于光纖的修復(fù)與維修。以上原因?qū)е挛锢韺哟嗳踉獾綋p害，邏輯層也會(huì)連帶受到損害，直接影響網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸。

3.2 光纖損耗

相對于傳統(tǒng)的銅線來說，光纖的傳輸速度和質(zhì)量得到了很大的保障，且損耗程度也比銅線線纜更低，但是光纖通信工程中光波會(huì)根據(jù)信號(hào)傳入的長度而逐漸減小，這也會(huì)導(dǎo)致光纖傳輸中數(shù)據(jù)的直接損耗。同時(shí)，中繼站數(shù)量和區(qū)域光纖傳輸距離對于光纖的損耗也有著直接的影響，如果能夠減少光纖的損耗就可以有效地提高光纖在通信系統(tǒng)中的經(jīng)濟(jì)效益。光纖損耗主要來源于光纖散熱消耗、光纖吸收損耗和一些光纖瑞利散射損耗，有時(shí)光纖在鋪設(shè)的時(shí)候出現(xiàn)彎曲褶皺也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生損耗，解決這些問題才能提高光纖傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量。

4 提高光纖通信傳輸技術(shù)的對策

4.1 解決光纖網(wǎng)絡(luò)脆弱問題

要解決光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)比較脆弱的問題，就要先解決光纖的物理層，因?yàn)樵诠饫w傳輸?shù)倪^程中物理層最容易受到外界環(huán)境的影響。加固處理硬件系統(tǒng)或更換一些價(jià)格比較昂貴的硬件設(shè)施，才能有效地保護(hù)物理層不受外界環(huán)境的影響。除此之外，設(shè)立更加科學(xué)以及完善的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)墻來加大傳輸中的監(jiān)管力度，防止光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)生惡化。業(yè)務(wù)層次方面出現(xiàn)最多的是風(fēng)險(xiǎn)問題，需對傳輸進(jìn)行定期的考察，以保障傳輸?shù)陌踩耘c可靠性，使業(yè)務(wù)層存在的風(fēng)險(xiǎn)降低。降低業(yè)務(wù)層的風(fēng)險(xiǎn)因素，可以給光纖傳輸提供有效的安全保障。

4.2 降低光纖傳輸中的損耗

降低光纖傳輸損耗對提升通信系統(tǒng)容量是非常有利的。光纖通信傳輸管線內(nèi)部損耗產(chǎn)生的因素有很多種，如在光纖制造過程中有很多的散射位置不均勻，對此可以選擇一些質(zhì)量更高的產(chǎn)品以降低光纖傳輸損耗。另外在光纖線纜的鋪設(shè)過程中，很多的接頭也使得損耗加大，可以對此工藝進(jìn)行改造以降低損耗。

5 結(jié) 論

從未來發(fā)展的趨勢來看，光纖傳輸具有更大的發(fā)展空間。研究光纖通信傳輸?shù)母救蝿?wù)是要完成信號(hào)的快速且可靠的輸出，只有充分了解光纖通信傳輸?shù)闹R(shí)及特性，才能使光纖技術(shù)得到改善和優(yōu)化，以提高光纖傳輸?shù)馁|(zhì)量。