淺析光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

摘要：目前，光纖光纜已經(jīng)進入了有線通信的各個領(lǐng)域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領(lǐng)域。本文主要綜述我國光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展。

關(guān)鍵字：光纖通信核心網(wǎng)接入網(wǎng)光孤子通信全光網(wǎng)絡(luò)

光纖通信最大的技術(shù)優(yōu)點是信息容量大，且光纖的損耗低、傳輸距離長；光纖通信不易被電磁干擾，對信息的保密性能好；可以有效節(jié)約有色金屬；光纜尺寸小，便于安裝和運輸。在這幾十年的發(fā)展歷程中，光纖通信已經(jīng)成為現(xiàn)現(xiàn)代通信技術(shù)的重點。光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進步。近年來，光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴大。

1 光纖通信的應(yīng)用和發(fā)展

1.1光纖通信的應(yīng)用

1.1.1公共服務(wù)通信系統(tǒng)的應(yīng)用

光纖通信已經(jīng)服務(wù)于電視廣播、公安、鐵路、電力系統(tǒng)等各個方面。將光纖通信和無線電、衛(wèi)星等通信手段結(jié)合，可以實現(xiàn)從飛機、火車、輪船等地向地球上任意方位的連線通話。

1.1. 2多媒體領(lǐng)域的應(yīng)用

（1）光纖通信可視機，亦即可視電話，目前已經(jīng)家喻戶曉。（2）借助光纖技術(shù)利用電子顯示屏顯示報紙，它比紙張刊登的消息和新聞更加及時豐富。（3）電視會議的召開，也得力于光纖技術(shù)的發(fā)展。多方會議人員相隔千里，卻能通過電話電視等媒介，像相處一室一般。

1.1.3網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的應(yīng)用

因為光導(dǎo)纖維良好的傳輸性能，其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在計算機中的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中。寬帶光纖線路通過調(diào)制解調(diào)器，把電壓形式的調(diào)制信號耦合到一條信道上，實現(xiàn)光傳導(dǎo)的控制，達到低損耗高效傳輸?shù)哪康摹?/p>

1.2光纖通信的材質(zhì)改進

近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，塑料光纖已經(jīng)逐步問世，它以優(yōu)良的性能和低廉的制造維護成本被通信行業(yè)認可。

1. 2.1塑料光纖的特點

（1）芯徑粗、耦合性好、不用熔接與焊接；（2）重量輕、柔性好、可彎曲；（3）防腐蝕、防超市、防震防爆；（4）無電磁波干擾和輻，射，保密性安全性及抗干擾能力極強；（5）衰減為恒量，不隨頻率上升而增加；（6）能滿足特定場合的要求。

1.2.2產(chǎn)品優(yōu)勢

（1）可全面替代銅纜，節(jié)省大量資源；（2）連接簡單，操作方便，無需接頭；（3）彎曲狀況下可受力，適于安裝工藝網(wǎng)絡(luò)，安裝容易，維護成本低；（4）成本低，用途廣泛，是相同性能銅纜價格的一半。

1.2.3 POF在局域網(wǎng)系統(tǒng)中與其它傳輸介質(zhì)相比

（1）配合石英光纖，在寬帶網(wǎng)的末端發(fā)揮效用。塑料光纖可以解決“最后幾百米”

的問題。長距離—石英光纖；短距離—塑料光纖，樓外石英光纖，樓內(nèi)塑料光纖。共同實現(xiàn)寬帶全光網(wǎng)。（2）POF對電磁干擾不敏感，也不發(fā)生輻射，不同數(shù)據(jù)速率下的衰減恒定，誤碼率可預(yù)測，能在電噪聲環(huán)境中使用。（3）尺寸較長，可降低接頭設(shè)計中公差控制的要求，故成網(wǎng)成本較低。

2 光纖通信發(fā)展中的新技術(shù)探究

對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。

2.1 超大容量、超長距離傳輸技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1. 6Tbit／的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用（OTDM）技術(shù)，與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit／s。僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。

2.2 光孤子通信

光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。

2.3 光網(wǎng)絡(luò)的智能化

光網(wǎng)絡(luò)智能化是通信技術(shù)的重要發(fā)展方向，光通信技術(shù)已有40年的發(fā)展歷史，主要是以傳輸為主線的。但隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，加上計算機技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了更高層次的進步，現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)中還加入了自動發(fā)現(xiàn)能力、連接控制技術(shù)和更完善的保護恢復(fù)功能，促使光網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展，其中，ASON就是典型的例子。

2.4相干光通信將普及

在接收機中，相干光通信增加了光混頻器和本真光源，具有混頻增益的特性，使得系統(tǒng)的接收靈敏度極高，并且波長選擇能力極為出色。因此，相干光通信可以在波分復(fù)用系統(tǒng)，特別是光頻分復(fù)用系統(tǒng)中發(fā)揮巨大的作用。可以想象，人們將像現(xiàn)在調(diào)諧無線電的接收機那樣，通過調(diào)節(jié)接收機本振光源波長，即可極為方便地從眾多的信息通道中接收所需要的任何信息。

2.5 光器件的集成化

光電子器件的發(fā)展趨勢是實現(xiàn)其集成化。想要實現(xiàn)全光通信網(wǎng)絡(luò)，器件的集成是重點，也是核心，光子集成芯片的制造需要將將激光器、檢測器、調(diào)制器和其他器件都集成到芯片中，這些集成需要在不同材料多個薄膜介質(zhì)層上不停的沉積，主要材料有砷化銦鎵、磷化銦等。雖然這是一種復(fù)雜的技術(shù)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)多媒體技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的1M－6M的互聯(lián)網(wǎng)接入帶寬變得不足，因此，只通過增加設(shè)備來提高速度擴大帶寬已經(jīng)不現(xiàn)實了，可見，光器件的集成是必須的，也是保證光纖通信技術(shù)發(fā)展的核心內(nèi)容。

3 結(jié)語

光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠的將來如愿到來。光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展促進了社會的信息化，而社會的信息化又進一步加速了光纖通信技術(shù)的發(fā)展，大容量、高速率是社會信息化的兩個重要特征，新型光通信技術(shù)正是為了針對性的解決這些問題而孕育產(chǎn)生的，這必將使得光纖通信技術(shù)取的更大的發(fā)展。

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