淺論光纖通信技術

摘 要：光纖通信是以光波作為信息載體以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外在應用中光纖常按用途進行分類可分為通信用光纖和傳感用光纖。

關鍵詞：光纖；光纖通信

1 光纖通信的原理、分類和優勢

1.1 光纖通信

光纖通信就是利用光導纖維傳輸信號，以實現信息傳遞的一種通信方式。光導纖維通信簡稱光纖通信。可以把光纖通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的有線光通信。實際上光纖通信系統使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。它包括以下幾個主要部分：光纖光纜技術、光交換技術傳輸技術、光有源器件、光無源器件以及光網絡技術等。

在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高的多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或波導管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十億倍。

1.2 光纖通信的優點

⑴光纜線路的中繼距離長，所需中繼器數量比電纜線路少的多，在本地網布線及綜合布線中一般不需設中繼器。

⑵光纜線路一般無需進行充氣維護。

⑶光纜接頭裝置及剩余光纜的放置必須按規定方法進行，以保證光纖應有的曲率半徑，盡可能減少信號衰減。

⑷在水泥管控中布防多條光纜是均需加塑料子管保護，減少摩擦力對光纜護層的損傷，同時能防止光纜被扭曲而使光纖收到損傷。

⑸光纖的接續方法與設備均比電纜線路復雜，技術含量高。

⑹光纜線路架空鋪設時要采取比電纜線路更為嚴格的保護措施。

1.3 光纜的分類

常用光纜的分類：

⑴ 按纜芯結構分層絞式光纜、中心管式和骨架式光纜

⑵ 按線路敷設方式分架空式、管道式、直埋式、隧道光纜和水底光纜

⑶按使用環境與場合分室外光纜、室內光纜和特種光纜

⑷按網絡層次分長途光纜、市內光纜、接入網光纜。

2 光纖通信的發展歷史

光纖從提出理論到技術實現和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。隨著不斷的實踐和技術的提高，1974年貝爾實驗室（Bell）采用改進的化學汽相沉積法制出性能非常好的的光纖產品。到1979年，摻鍺石英光纖在1.5千米處的損耗已經降到0.2分貝/千米，這一數值已經十分接近石英光纖理論損耗極限。

經過多年的發展，光技術的兩個主要方向WDM和PON已經相對比較成熟。多業務傳輸發展平臺兩個方面也有了很大的發展，一方面是更有效承載以太網業務、數據業務，另一方面是向業務方面發展。在我們國內，光纖光纜的生產能力過剩，供大于求但是特種光纖如FTTH光纖仍需進口，但總量不大，國內生產光纖光纜價格與國際市場沒有差別。

3 光纖通信技術的熱點和發展趨勢

3.1 向超大容量WDM系統的發展

將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一級光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用（WDM）的基本思路。基于WDM應用的巨大好處及近幾年來技術上的重大突破和市場的驅動，波分復用系統發展十分迅速。目前全球實際鋪設的WDM系統已超過3000個，而實用化系統的最大容量已達320Gbps。

3.2 向超高速系統的發展

10Gbps系統已開始大批量裝備網絡，但是，10Gbps系統對于光纜極化模色散比較敏感，而已經鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統的要求，需要實際測試，驗證合格后才能安裝開通，光復用方式有很多種，但目前只有波分復用（WDM）方式進入了大規模商用階段。

3.3 實現光聯網

波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。光聯網既可以實現超大容量光網絡和網絡擴展性、重構性、透明性，又允許網絡的節點數和業務量的不斷增長、互連任何系統和不同制式的信號，光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展高潮。

4 我國的光纖發展

經過科技人員長期不懈的艱苦努力，我國在光通信技術的研究和應用上都已取得了巨大成功，實現了從無到有、從小到大、從弱到強的歷史性跨越，綜合實力顯著增強。目前，光纖通信不但已成為我國通信網中最主要的傳輸技術，而且也是我國高新技術中與國外差距最小的領域之一，并且這一差距正隨著我國光纖通信技術的快速發展而越來越小。