論光纖通信的關鍵技術及其發展趨勢

杜秋來

摘要：光纜技術在我國通訊領域已經發展了多年，其中以光纖通信的發展最為迅速。光纖通信的超大容量傳輸和傳輸速率占據了及其明顯的優勢。除此之外，光纖體積窄小、耗能低以及具有較強抗電磁干擾能力等特征也引起了越來越多人們的關注。本文將以我國光纖通信的發展現狀最為切入點來研究光纖通信及其關鍵技術，并就光纖通信技術的幾種未來發展進行相關探討。

關鍵詞：光纖通信；信息技術；發展趨勢1我國光纖通信發展的現狀

1.1 普通光纖

普通光纖指的是普通的單模光纖，是光纖通訊中最為普遍的一類。隨著生活水平的提高，人們對于信息傳輸效率與容量的需求也在不斷增加，為了更好地滿足人們日益增長的需求，我們針對G.652.A光纖的性能進行了相關的優化和改進。由于原本在1550rim區的低衰減系數無法發揮最大限度的作用，我們可以利用G.653規定的色散位移來使其光纖最低衰減系數向零色散點靠攏。

1.2 核心網光纜

在通訊技術不斷提高的今天，光纜技術的應用也開始得到了推廣，我國的大部分干線上都已經布設了光纜，在我國的核心網光纜中最為常見的光纖主要有G.655和G.652兩種。這兩種管線盡管在光纜通訊中得到了應用，但其所具有的技術局限性也是顯而易見的。如G.654光纖系統由于系統容量無法得到良好的擴展而被排除在了陸地光纜的使用范圍之外，干線光纜大多用于室外，但因為外層保護還沒有得到完善而被迫停止了使用。

1.3 接入網光纜

接入網光纜具有分支復雜、分叉頻繁以及距離較短等特征，我們為了滿足用戶的信道容量需求，在大多數情況下都會選用增加光纖芯數的方式來進行。特別是在連接市內的管道中，由于管道內徑大小的限制，光纜直徑和質量都要小于該內徑標準。尤其是在市內管道中，受到管道內徑的限制，在裝制時需要增加光纖集裝密度以及減小光纜直徑和質量，一般來說，接入網光纜的光纖大多使用G.652普通單模只有在波分復用密度過大時才會采用G.652.C低水峰單模。

2光纖通信及其關鍵技術

2.1 波分復用技術

對于單模光纖通信低損耗區而言，波分復用技術的使用能夠很好的讓其充分發揮寬帶資源作用。在波分復用技術中能夠將光纖中的兩種或以上的信息所發射的光載波信號進行收集，并利用發射端的波分復用器將信息進行統一傳輸，該光線的傳輸速率幾乎可達到40G-100Gbit/s，波分復用技術的出現主要是為了解決光纖通信中的傳輸距離和容量等問題，將其投入在光纖通信中運用不但可以讓光纖的傳輸容量的得到大幅度的提升，還能夠有效節約資源。

2.2 光源波長穩定技術

光源波長穩定技術主要用在波分復用的光纖通信當中，系統中的發送機需要通過半導體激光來刺激發射器光源，這就要求其工作線寬度要足夠狹窄，波長必須保持穩定。但就目前的科學研究進展而言還是未能達到滿意的效果，因而，為了讓光纖通信更為順暢，光源波長更為穩定，就要對光源波長穩定技術開展進一步的研發，以此使波分復用光纖能夠進行穩定工作。

2.3 摻鉺光纖放大器

摻鉺光纖放大器是一種在纖芯中加入了鉺離子的光信號放大器，摻鉺光纖放大器研制的成功對于光纖通信起到了一定的推動作用。摻鉺光纖放大器的出現使光纖通信的大容量儲存和高速率傳輸成為了可能，其利用裝置前端將發射機的輸出光進行匯合，在通過分配來為各方位的光纖進行干線傳輸，最后在遠離前端的入口處進行EDFA接入來實現線路的放大功能，為光纖分支提供資源消耗補償。

3光纖通信技術的發展趨勢

3.1 波分復用技術

作為極大提高光纖傳輸容量的波分復用技術，其在未來光纖通信技術中的發展有著不可估量的重要作用，近年來波分復用技術的進步使得WDM系統開始逐漸向商業化靠攏，而傳輸距離的不斷提高也讓光纖的傳輸容量也在不斷加大，利用光時分復用技術實現單信道速率傳送將成為可能。但由于光時分復用技術在性能的提升方面具有很大的局限性，因此我們只有將多個光時分復用信號集中在一起使用，才能夠更好地實現光纖傳輸容量的提升。

3.2 全光網絡

光纖通信技術的發達讓信息傳輸效率的需求也開始逐步提升，在光纖通信技術中發展最為迅速的技術要屬全光網絡。最初的全光網是對光纖節點進行全光化處理，在實際應用中節點卻還是電器件的作用，這樣一來就容易對通信網干線進行信號干擾在隨后的改良中，全光網得電節點被光節點取代，各節點之間實現了全光化，且在信息的傳輸過程中全部以光的形式完成，并以波長方式來處理信息，從而使用戶能夠享受高速的信息傳輸體驗。

3.3 光孤子通信

光孤子通信指的是一種全光的非線性通信方案，它主要運用光纖折射率中的非線性效應來對光脈沖進行壓縮，并以此與群速色散激發的光脈沖展寬平衡。光孤子通信在脈沖光功率密度和光纖反常色散區足夠大的前提下能夠在光纖中進行長距離的信息傳輸，這種傳輸方式要遠遠高于原本的光纖通信系統。相關科研人員已經準備將光孤子的通信效率進行100Gbit/s以上的提升，并通過采用定時和再生等技術讓光孤子通信傳輸距離進一步加大。

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