光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

摘要：在經(jīng)濟全球化的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢下，信息和數(shù)據(jù)信號的傳輸已經(jīng)成為眾多行業(yè)關(guān)注的話題。作為一種先進的通信技術(shù)，光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為企業(yè)的發(fā)展和信號傳輸提供了強有力的保障，并為廣大人們的娛樂和日常生活提供了技術(shù)基礎(chǔ)。如今，光纖接入技術(shù)和波分復用技術(shù)都存在各自的優(yōu)勢，并得到廣泛的運用。因此，本文將以光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，探討該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，研究其應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其未來的發(fā)展趨勢進行探討。

關(guān)鍵詞：光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)；應(yīng)用優(yōu)勢；波分復用技術(shù)

彭燦軍（1984.03-），男，漢族，湖南長沙，本科，中級工程師，研究方向：通信工程。

光纖通信網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代化社會變革下產(chǎn)生的技術(shù)成果，主要用于媒體行業(yè)和數(shù)據(jù)信號的傳播。作為當代最先進的通信技術(shù)之一，光纖通信技術(shù)為企業(yè)以及廣大人們的生活帶來了極大的便利。主要體現(xiàn)在信息傳輸容量較大、傳輸質(zhì)量較高以及傳播速度較快。

一、光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

當代光纖通信技術(shù)是最先進的通信技術(shù)之一，其優(yōu)勢決定了通信技術(shù)信息傳播的速率和體量。光纖通信技術(shù)未來將朝著更強的方向發(fā)展，不斷改進和優(yōu)化。光纖通信技術(shù)的特性、能耗和效率將進一步得到提升，從而促進更好的信息數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)通信技術(shù)的重要變革。

（一）信息傳輸容量大，質(zhì)量高，速度快

與傳統(tǒng)的電纜銅線相比，光纖傳輸體現(xiàn)了較大的技術(shù)優(yōu)勢。光纖的寬頻段可以實現(xiàn)寬頻通訊，能傳輸寬頻帶數(shù)據(jù)信號，并且提供多通道，傳輸不同頻段的信號，使得光纖寬頻通訊的通訊容積進一步得到擴大。

（二）線路損耗低，抗干擾能力強，壽命長

光纜具有傳輸抗干擾能力強、體積小、重量輕、安全性高、結(jié)構(gòu)緊密、且具有微小的路線損耗等優(yōu)點。在具體使用中，通常會將很多光纖束結(jié)合在一起，經(jīng)過加強芯及護套等保護，使光纜的強度極大增強，使光纜與普通電纜的強度達到一致。光纜不僅提升了光纖的抗壓強度，還顯著提高了光纖系統(tǒng)的通信容量。

（三）可以在同一條通路上實現(xiàn)雙向傳輸

通過波分復用技術(shù)，可以實現(xiàn)光纖傳送的雙向傳輸。通常情況下，光纖傳送是單向的。然而，采用波分復用技術(shù)，可以同時在一根光纖上傳送不同波長的光信號，從而使光纖實現(xiàn)雙向傳輸信息。由于每個波長對應(yīng)一個獨立的信道，可以獨立進行雙向傳輸，這使得光纖的通信容量成倍提高。

（四）材料費用低，價格便宜

光纖，又名光導纖維，是一種由玻璃制成的纖維，玻璃是非晶無機非金屬材料，制造過程中使用了無機礦物（如石英砂）和輔助原料。而電纜的銅芯主要成分為金屬銅。顯然銅的價格比玻璃昂貴。使用光纜來替代電纜可以節(jié)省大量的銅。每公里可以節(jié)省一噸銅，從而降低了原材料成本。

（五）易于安裝，使用方便

光纜較輕，體積小，施工方便，易于安裝，且適用于多種場景敷設(shè)（地下、墻上、架空、海底等），對周圍環(huán)境（干、濕、冷、熱環(huán)境）的適應(yīng)性遠優(yōu)越于銅芯電纜。在相同的體積下，光纖的玻璃芯徑約為50微米，僅為電纜芯徑的1％到0.1％，且傳輸光信號，安全性強、穩(wěn)定性高，不易被其他設(shè)備監(jiān)控。

二、光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國科技的發(fā)展和不斷進步，以及目前5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，我國對光纖通信傳送技術(shù)進行了積極的研究，取得了顯著的發(fā)展和進步。目前，我國光纖通信傳輸系統(tǒng)已基本完成建設(shè)。同時，移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對我國光纖通信傳輸系統(tǒng)提出了更高的要求。目前，我國光纖通信傳輸系統(tǒng)主要集中在光纖接入技術(shù)和波分復用技術(shù)兩個關(guān)鍵領(lǐng)域。

（一）光纖接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)處于光纖通信網(wǎng)絡(luò)的前沿，直接服務(wù)于廣大客戶。通過光纖接入技術(shù)，可以大幅提升傳輸網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和速率，滿足各類用戶的需求，不論是家庭客戶還是企業(yè)客戶。光纖接入技術(shù)將光纖作為傳輸媒介，從用戶端連接至局端寬帶網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)光纖化的程度，光纖接入技術(shù)的方案有很多，包括FTTC（光纖到路邊）、FTTZ（光纖到小區(qū)）、FTTO（光纖到辦公室）、FTTF（光纖到節(jié)點）、FTTB（光纖到樓）和FTTH（光纖到家庭）。目前，最常用的是FTTH，它實現(xiàn)了光纖在家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)中的全方位運用。通過ONT設(shè)備（光網(wǎng)絡(luò)終端），各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（電腦、電視、冰箱、洗衣機等）都可以接入光纖網(wǎng)絡(luò)，連接互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)大量信息的傳遞，給人們的生活帶來了極大的便利。光纖通信技術(shù)具有較寬的傳輸頻率和較快的傳輸速率，因此才能實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高效接入，并享受豐富的網(wǎng)絡(luò)資源。在我國，光纖接入技術(shù)已經(jīng)廣泛覆蓋居民和企業(yè)，技術(shù)也非常成熟，取得了顯著成果。

（二）波分復用技術(shù)

波分復用技術(shù)，通常稱之為WDM，是在一根光纖中傳輸兩個或多個低損耗波長的光信號。由于光波屬于電磁波的一部分，光的頻率與波長有一一對應(yīng)關(guān)系，利用不同波長（即不同頻率）即可實現(xiàn)各種信號的隔離，相互之間不干擾，保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。正由于WDM技術(shù)具有非常多的優(yōu)勢，所以得到了快速發(fā)展。它可以利用光纖的有限帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量增加幾倍或幾十倍，因為同一條光纖中傳輸?shù)墓庑盘柌ㄩL彼此隔離開、互不干擾、相互獨立，因而可以傳輸特性不同的信號，同時完成各種光信號的綜合和分離。波分復用技術(shù)還有另外一個特點，即波分復用通道對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式是“透明”的，也就是說與傳輸信號速率及信號調(diào)制方式無關(guān)。

根據(jù)波長的間隔控制，波分復用技術(shù)分成比較常見的粗波分復用技術(shù)（CWDM）和密集波分復用技術(shù)（DWDM），其中DWDM系統(tǒng)能與未來的全光網(wǎng)兼容，將來會在已建成的DWDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)透明、高度生存性的全光網(wǎng)絡(luò)。

（三）光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展對傳輸設(shè)備的要求越來越高

隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，以光信號為信息載體、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信傳輸技術(shù)作為未來通信發(fā)展的主要方式，對傳輸設(shè)備的要求也非常高。比如，如何將多波長的光信號復用到一根光纖中，采用何種方式進行傳輸，如何處理光信號之間的干擾問題？接收端如何將不同的光信號分離？這一系列問題都需要高性能的設(shè)備來處理。因此，光纖通信傳輸技術(shù)對通信設(shè)備的要求越來越高。

三、現(xiàn)代光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的應(yīng)用闡述

（一）光纖通信技術(shù)在文化傳媒行業(yè)的應(yīng)用

在社會上，隨著媒體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和變革，導致幾乎所有的直播和電視機節(jié)目都需要使用網(wǎng)絡(luò)來傳輸信息，以便于滿足觀眾與消費者的需求。在這個信息迅速傳播的社會中，現(xiàn)代化進程持續(xù)發(fā)展，人們會在網(wǎng)絡(luò)媒體上花費大量時間，以提高感知能力。媒體行業(yè)以聲音、圖像和視頻為基礎(chǔ)進行數(shù)據(jù)信號傳輸。然而，在傳輸過程中，如果這些數(shù)據(jù)信號受到外部影響，它們可能會呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的狀態(tài)，從而導致傳輸聲音混入噪聲，短視頻產(chǎn)生斑點等問題，嚴重影響觀眾的視聽效果，降低信息傳播的實際效果。針對這一問題，媒體行業(yè)需要提高數(shù)據(jù)信號傳輸能力和傳送質(zhì)量。

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在文化傳媒行業(yè)，利用光纖通信傳輸技術(shù)進行數(shù)據(jù)信號傳輸具有高效率。媒體行業(yè)運用光纖傳輸技術(shù)進行信息傳輸，可以顯著提高數(shù)據(jù)信息傳輸效果。光纖通信傳輸技術(shù)具有強大的抗干擾能力，在整個數(shù)據(jù)信號傳輸過程中具有高度穩(wěn)定性。因此，媒體行業(yè)選擇光纖通信傳輸技術(shù)，依靠光纖傳輸渠道的建設(shè)，充分發(fā)揮其抗干擾能力，確保高質(zhì)量傳輸視頻、聲音和圖片，以便更好地展現(xiàn)在觀眾面前。

（二）當代光纖通信傳送技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上的運用

當今社會是互聯(lián)網(wǎng)的時代，互聯(lián)網(wǎng)信息量大，需要互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進行信息傳送。當代光纖通信技術(shù)可以達到互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)囊?。光纖通信傳輸技術(shù)可應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸。在光纖通信傳輸?shù)膸椭?，信息傳輸工作人員利用光波作為信息載體，運用光纖傳輸?shù)幕驹?，通過光纖傳輸?shù)叫枰ㄐ判畔⒌囊环健Ｔ谕ㄐ判畔鞑サ倪^程中，互聯(lián)網(wǎng)信息傳送速度更快，傳輸?shù)男畔⒘糠浅｝嫶?，為滿足用戶的需求且有效提升信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。光纖通信技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，大大提高了互聯(lián)網(wǎng)通訊數(shù)據(jù)信息的速度和質(zhì)量，有益于互聯(lián)網(wǎng)客戶通信信息的獲取和用戶通信信息的傳輸。

（三）醫(yī)藥學領(lǐng)域的應(yīng)用

光導電子內(nèi)窺鏡可引入心腦，測量血壓值、血液中O2對比度、人體體溫等，對于檢測人體健康情況有著極大的好處。光導纖維連接的激光手術(shù)刀已經(jīng)取得了較好的研究成果，且正式應(yīng)用于醫(yī)藥學，可用于感光治療癌癥病人。光導制成的電子內(nèi)窺鏡可以輔助醫(yī)生查驗胃、食道等病癥。光導胃鏡檢查使用數(shù)千種由玻璃纖維組成的塑料軟管，具有運輸光和傳輸圖像的功能，具備光纖線軟、靈活、任意彎曲等特點。它很容易通過食道進入胃，并根據(jù)實際情況導出胃的圖像開展確診和醫(yī)治。

（四）光纖礦井檢測技術(shù)

傳統(tǒng)原油行業(yè)只能利用有限的技術(shù)挖掘油氣儲量，局限性較大，一般不能滿足迅速投資、回收利用和燃氣回報率最大化的需求，導致平均石油回報率僅有30%左右。運用智能化礦井檢測技術(shù)，石油獲得率可提升到55%～65%。傳統(tǒng)的測井方式雖然能提供有價值的數(shù)據(jù)，但運行成本高，也有可能會損壞礦井，得不償失。光纖線地下檢驗技術(shù)可以提升測井效率，使數(shù)據(jù)更加準確，并在一定程度上保證了地下礦井的安全。

（五）光纖藝術(shù)的運用

光導照明系統(tǒng)和LED照明，在藝術(shù)裝飾和美化方面具備優(yōu)越的物理特性，因此越來越成為必要的手段。它們適用于廣告宣傳展示、草地光纖裝飾燈以及藝術(shù)裝飾設(shè)計等領(lǐng)域。在藝術(shù)美學的運用方面，它們展現(xiàn)出較大的優(yōu)勢。

（六）感應(yīng)器應(yīng)用

光敏電阻和紅外線傳感器，適用于日常生活中使用的路燈。也廣泛應(yīng)用于汽車溫度傳感器、交通速度雷達傳感器和闖紅燈違規(guī)行為的抓拍。此外，光敏電阻和紅外線傳感器還可以用于動能傳輸和信息傳輸，如測量總流量、壓力、環(huán)境溫度、光澤度以及顏色等方面。它們在各個領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。

四、光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）光接入網(wǎng)，光纖向超大容量發(fā)展

光接入網(wǎng)也是一種高質(zhì)量的通信技術(shù)發(fā)展方向，主要包括兩種類型。一是有源光接入網(wǎng)，又稱為第二代數(shù)字環(huán)路載波（DLC）系統(tǒng)，即綜合的數(shù)字環(huán)路載波（IDLC）系統(tǒng)；二是無源光接入網(wǎng)，是一種不含任何電子器件及電源的光纖網(wǎng)絡(luò)。這兩項技術(shù)的推行和應(yīng)用，大大降低管理和維護的成本，降低設(shè)備故障的概率，還能輔助開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅可以提升企業(yè)的利潤，而且隨著技術(shù)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化和覆蓋范圍逐漸擴張，意味著智能全光互聯(lián)網(wǎng)的時代即將到來，通信技術(shù)也將迎來巨大的發(fā)展變化。在對光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進行調(diào)查的過程中，發(fā)現(xiàn)由于電力工程系統(tǒng)的容量潛力已經(jīng)達到極限，但光纖開發(fā)的寬帶資源利用率仍然處于較高的狀態(tài)，所以光纖通信仍具有很大的開發(fā)潛力。如果這些優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)資源可以得到充分的利用，那么光纖通信的容量將會進一步擴大，不僅可以造福更多人群，而且還能實現(xiàn)成本控制。

（二）打造超高速系統(tǒng)

超高速系統(tǒng)主要運用于增加傳輸?shù)娜萘?，幫助企業(yè)開發(fā)新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，并且也有助于保障寬帶網(wǎng)絡(luò)和多媒體行業(yè)的發(fā)展。然而，在網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)展的過程中，互聯(lián)網(wǎng)容量的需求與實際效用之間存在著較大的差距。因此，只有實際解決這些問題，提高光纖通信的速度，才能迎來通信技術(shù)的革新。

（三）向光聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略方向發(fā)展

由于光纖通信技術(shù)的發(fā)展，未來通信互聯(lián)網(wǎng)連接點可以全面實現(xiàn)全光化，需要傳輸?shù)男畔⒁怨獾男问絺魉停@是光纖通信發(fā)展的全新發(fā)展方向。

全光聯(lián)網(wǎng)是指數(shù)據(jù)信號在網(wǎng)絡(luò)交換和傳送過程中以光的形式出現(xiàn)，其他光學形式只出現(xiàn)在出入互聯(lián)網(wǎng)時。在光纖傳輸系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的傳輸全部采用光信號，而目前仍使用電氣設(shè)備作為節(jié)點，這很大程度上影響了傳輸效率。因此，未來的光纖傳輸需要將數(shù)據(jù)信號全面改為光網(wǎng)建設(shè)作為關(guān)鍵任務(wù)。因此，應(yīng)加強光電變換技術(shù)和WDM技術(shù)的發(fā)展，以便更靈活地控制光和電子數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)階段，5G互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也有效推動了光器件的興起。

（四）單光波長通道發(fā)展為多光波長通道

光波分復用技術(shù)可以使光纖通信系統(tǒng)的通信能力成倍提高，通過波分復用、空分復用、時分復用、頻分復用等方式可以實現(xiàn)光纖頻率資源的重復使用?？辗謴陀檬且环N在光纖中光束沿空間分割的多維通信方式，采用這種方式可以大幅提高光纖傳輸速率。而頻分復用與波分復用在本質(zhì)上沒有什么差別，都是通過在同一根光纖中傳輸多個光載波來提高通信容量。光時分復用是將通信時間分成相等的間隔，每個間隔傳遞固定的信道，通過按照時間順序傳輸各個信道的方式來實現(xiàn)。然而，該技術(shù)對電子器件要求較高，因此還有待突破。光纖復用技術(shù)對光纖規(guī)格也提出了相應(yīng)的要求，一般來說，現(xiàn)有的光纖有G.652、G.653、G.655等都可使用，但是G.653屬于色散位移光纖，易出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)，不利于在多信道的波分復用技術(shù)中使用。

（五）開發(fā)光聯(lián)網(wǎng)智能化系統(tǒng)

現(xiàn)階段，電子計算機技術(shù)正逐漸完善。未來，光纖通信應(yīng)與電子計算機技術(shù)緊密融合，以確保全自動控制、提升傳輸效率，并實現(xiàn)智能化互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸。為實現(xiàn)光網(wǎng)的智能化，可靈活應(yīng)用全自動連接控制和查控技術(shù)，并具備互聯(lián)網(wǎng)自查修復功能，開發(fā)智能化系統(tǒng)。這樣一來，可以同時進行日常維護和傳輸任務(wù)。此外，還應(yīng)不斷改進和動態(tài)管理光通道，使光路更具靈活性?？偟膩碚f，光纖通信與電子計算機技術(shù)的融合將推動通信領(lǐng)域的進一步發(fā)展，實現(xiàn)更高效、智能的互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸和管理。

（六）光器件的集成化

逐步集成化光器件是實現(xiàn)全光聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要方向。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高效發(fā)展，ADSL連接的寬帶網(wǎng)絡(luò)速率早已不能滿足信息傳輸?shù)男枰?，也不能滿足新時期的發(fā)展。因此，通過不斷提高光器件的性能，可以提升信息的傳輸效率。光設(shè)備的集成可以使寬帶網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生復雜的光聯(lián)網(wǎng)，光纖可以實現(xiàn)數(shù)十甚至數(shù)百個光波長光的傳輸。在傳送過程中，應(yīng)實時監(jiān)控和動態(tài)管理傳輸數(shù)據(jù)信號的參數(shù)，推動光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展。

五、結(jié)束語

總而言之，光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展在一定程度上推動了現(xiàn)代化社會的變革。它使得廣大人們的生活以及企業(yè)的發(fā)展之路發(fā)生了巨大的變化。光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)具有較小的損耗、較高的傳輸速率和質(zhì)量，以及較低的維護成本，因此得到了廣泛的應(yīng)用。在如今的多媒體行業(yè)中，光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)廣泛應(yīng)用于多媒體視頻、圖片、音頻的數(shù)據(jù)信號傳輸，滿足了人們對于網(wǎng)絡(luò)體驗的需求。從光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢來分析，光纖還可以朝著超大容量的方向發(fā)展，實現(xiàn)光纖入網(wǎng)，提高傳輸速率。同時還能開發(fā)光聯(lián)網(wǎng)智能化系統(tǒng)，推動光纖通信傳輸技術(shù)的變革，使得光纖傳輸技術(shù)得到更好的優(yōu)化和運用。

作者單位：彭燦軍 中玖迅網(wǎng)絡(luò)科技有限公司

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