光纖通信技術的現狀及發展探析

陳昌靜　范忠磊

摘 要 隨著科技的不斷進步，通訊技術也在不斷發展。光纖通信技術目前在我國的通信工程建設中光纖通信技術發展勢頭強勁，而且光纖通信技術也是目前世界上最先進、運用范圍最廣的通信技術之一。

【關鍵詞】光纖 通信技術 特點 現狀 發展趨勢

1 光纖通信技術的特點

1.1 頻帶寬、通信容量大

光纖的傳輸帶寬與銅線和電纜的傳輸帶寬相比要大很多，光纖可利用的帶寬約為50000Hz。單波長光纖通信系統的帶寬由于終端設備的限制而不能發揮光纖帶寬大的優勢。因此通常采用各種復雜的技術來增加傳輸容量，現在最常用的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸帶寬。頻帶寬、通信容量大，對于傳輸各種不同頻帶的信息都具有十分重要的意義。目前，大多數單波長光纖通信系統的傳輸速率都在2.5Gbps到10Gbps。

1.2 抗電磁干擾

光纖通信系統具有良好的抗電磁干擾性能。電纜通信設備有一個良好的性能就是光波導不會受電磁的干擾，也不受到雷電、高空電層和太空電子活動的干擾和人為的電磁干擾。由于光纖通信具有良好的抗電磁性，則在搭建通信光纜線路的時候就可以利用高壓輸電線架，不用刻意避開輸電線路架，這樣不但非常的方便快捷而且節省成本。光纖通信系統良好的抗電磁干擾性能在軍事、航天中解決了很多的技術難題。

1.3 光纖線徑細、重量輕、柔軟

光纖的芯徑約為0.1毫米，它只有單管同軸電纜的百分之一。光纖的芯徑很細使傳輸系統所占空間很小，不僅解決了地下管道擁擠的問題，而且也大大節約了地下管道建設投資。此外，光纖的重量要比電纜輕得多，這對在飛機、宇宙飛船以及人造衛星上使用光纖通信具有極其重要的意義。光纖柔軟可撓，容易成束，因此能制作直徑很小的高密度光纜。

2 光纖通信技術現狀

截止到目前為止，我們可以看到光纖通信技術已經有了很大提升，它的應用范圍也在不斷擴大。時至今日，光纖通信技術已具有了高速率、大容量等優點，它的這些優點都在在通信系統中體現出來，并且被廣泛應用在許多地方。光纖通信主要技術有有以下幾種。

2.1 波分復用技術

所謂波分復用技術（wavelength-division multiplexing， WDA）就是指將多個攜有信息、頻率不同的信號利用合波器整合到一起，然后沿著一條光纖傳輸，最后用某種方法在接收端接收，將波長不同的信號分別提取出來的光通信技術。WDA主要利用的是光纖低損耗波段的帶寬資源優勢，來增加光纖的傳輸帶寬，從而使光纖傳送信息的有效帶寬增加一倍至數倍，從而有效的提高了頻帶利用率。

2.2 光纖接入技術

光纖接入技術一種是面向FTTH（光纖到戶）和FTTC（光纖到路邊）的寬帶網絡接入技術。OAN（光纖接入網）是電信網中發展最快的接入網技術，能夠有效解決窄帶業務（如電話）的接入問題外，還可以解決寬帶業務（如調整數據業務、多媒體圖像）的接入問題。光纖接入技術將傳統接入技術進行了有效的改變，進一步增加城域網和核心網和的容量。光纖接入技術更容易與其他技術相結合，形成APON、GPON 和 EPON。

2.3 光孤子通信

在光纖通信系統中，由于光纖存在損耗和色散，從而使傳輸容量和距離在很大程度上都受到了限制。光孤子通信的出現極其有效的解決了光纖色散問題。所謂光孤子通信是在光纖長距離傳輸中，用光孤子超短光脈沖做信息載波，信號的波形和速率始終保持不變，并且可以到近零誤碼率信息傳遞的通信方式。

3 光纖通信技術的發展趨勢

光纖通信技術的逐漸完善和電信市場的逐漸改革，超高速率、超大帶寬和超長距離傳輸信息成為人們一直的追尋的目標，全光網絡更是人們堅持不懈的夢。

3.1 超大容量、超長距離傳輸技術

WDM雖然能極大地改善光纖傳輸系統的頻帶利用率，但是隨著通信需求的距離不斷加大，就需要一門更好的技術來支持超長距離傳輸，因此就有了DWDM（密集波分復用技術）及OTDM（光時分復用技術）和WDM（波分復用技術）相結合的產生。這種結合技術的優勢在于極大的提升光通信系統的傳輸速率和傳輸帶寬。

依靠WDM（波分復用技術）和OTDM（光時分復用技術）來提高光纖通信系統的傳輸帶寬的效果是一定的，因此可以把多個光時分復用信號進行波分復用，從而提高系統的傳輸帶寬。RZ（歸零）編碼的占空比在光纖通信中對光纖的PDM（偏振模色散）和非線性適應能力很強，此外RZ編碼信號的占空比在超高速系統中很小，這對色散的要求也降低了，所以一般超大容量的通信系統都采用RZ編碼傳輸。

3.2 全光網絡（AON All Optical Network）

全光網是指信號在網絡中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在，只在出入網絡時才進行電/光和光/電的變換。由于在傳輸的整個過程中都沒有電的處理，所以極大的提高了網絡資源的利用率，通信網干線總容量的進一步提高。全光網絡不能獨立在通信系統中存在， 它必須要結合因特網、移動通信網等通信技術，因此光網絡必將向著服務多元化和資源配置的方向發展。全光網絡網絡結構十分的簡潔，組網也十分的靈活可變，可在不附加任何的交換處理設備的情況下隨意添加新的節點。全光網絡不僅能提供超大帶寬、極高處理速率和極低誤碼率，而且也具有良好的透明性、兼容性、可靠性、開放性和可擴展性。

從光纖通信的發展趨勢來看 ，未來信息網絡的核心將是建立一個一光交換技術為主的光網絡層，消除電光瓶頸也是未來光通信發展的必然趨勢。

4 結束語

光通信技術作為信息技術的重要傳輸技術，光纖通信技術得到了業界與社會廣泛地認可，在未來信息社會中將起到重要作用，同時這一技術也勢必會得到最廣泛的利用與發展。相信在不遠的將來全光網絡終會到來。

參考文獻

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作者單位

桂林電子科技大學 廣西壯族自治區桂林市 541004