現代光纖通信技術的現狀和發展探討

姚志剛

【摘要】 目前，隨著我國經濟的飛速發展，人們對信息通信的需求越來越大，光纖通信技術由于具有杭千擾性強、速度快、傳輸信息量大等優點，從而在現代人們生活與工作中得到了廣泛的應用。文章簡要介紹了光纖的通信技術的特點，從中就光纖通信技術的現狀進行了分析，并提出了光纖通信技術的發展趨勢。

【關鍵詞】 光纖通信技術 光交換技術 應用 發展光纖通信作為一種信息傳輸技術，近年來受到了人們的廣泛關注，并在諸多領域和行業中應用，成為提升通信質量和效率的重要手段。光纖技術是通信發展的必然趨勢，光纖通信以壽命長、容量大、安全性高、傳輸質量好等優點，可以充分適應通信行業發展的需求。光纖通信技術主要由光纖光纜技術、光復用技術、光交換技術和光放大技術構成，在光纖通信技術發展的趨勢下，我國通信行業通過光纖通信技術的應用性研究，目前已達到了世界的先進水平。因此，本文對光纖通信技術的應用和發展進行探討具有重要的意義。

一、光纖通信技術概述

光纖采用光波通信，光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維，利用全反射原理來傳輸信息的材料。光纖的發射裝置的一端采用發光二極管或者一束激光將光脈沖傳輸至光纖，另一端接收裝置采用光敏元件檢測脈沖信號。光纖又分單模光纖和多模光纖，單模光纖的直徑在8um-10um之間，多模光纖的直徑有50um和62.5um兩種。兩者相比，單模光纖的傳輸距離更長。

二、光纖通信技術的特點

光纖通信技術以光纖為傳輸介質。光纖不僅可用來傳輸模擬信號和數字信號，而且可以滿足視頻傳輸的需求。目前，光纖傳輸技術在商用與工業領域得到廣泛應用。其特點主要有：（1）損耗低、中繼距離長。由于光纖是由石英燈材料組成，所以相對于其他傳輸介質而言，在傳輸過程中損耗較低，精準的測量損耗應低于20dB/km，根據這一特點可以將光纖通信運用于長途傳輸的線路當中，減少整體線路的損耗，同時因其中繼站的數目很少，在很長的線路距離才會有中繼站，中繼距離增大，所以使用光纖傳輸通信技術可以降低企業的投資成本。（2）抗干擾能力強。光纖通信材料是石英制成的絕緣體材料構成，不易損壞，絕緣性較好。在實際的運用中，不易受到自然界中的電流影響，也不會受到人為或電離層變化產生的電流影響，因而對電磁有著強大的免疫力。從這一點來看，它能夠與高壓線路平行架設，能廣泛運用于電信、電力或軍事等方面。（3）無串音干擾。在使用光纖傳輸技術進行電波傳輸的過程中，光信號會被完全限制在光纖里面。即使存在有些電磁波會被泄露，但因其光纖周圍環繞的都是不透明的塑料皮，因為其泄露的射線可能被塑料皮所吸收，即使在同一電纜中存在不同的光纖電纜，不會出現串音干擾。（4）頻帶極寬、通信容量大。在傳輸帶的優勢對比上銅線或者電纜遠不及光纖，而在單波長的光纖通信系統中，由于受到了終端電子瓶頸的限制而不能展現出光纖帶寬大的優勢。為了滿足各行各業對傳輸容量的需求，采取了各種復雜的輔助技術增加光纖傳輸的容量，特別是使用密集波分復合技術，在很大程度上提高了光纖通信的容量。

三、現代光纖通信技術的現狀

21世紀，光纖通信技術快速發展起來。光纖通信技術主要是引入了光纖接入網技術和波分復用技術，從而大大的提高了通信的質量和安全性。

3.1 光纖接入網技術

光纖接入網技術是光纖通信技術一個全新的領域，來實現信息快速和高速傳輸，滿足了人們生活的需求。光纖接入網技術由寬帶的主干傳輸網絡和用戶接入各部分組成。光纖接入網技術的關鍵環節或者最后一個環節就是用戶接入技術。要想所有用戶實現信息的高速傳輸，滿足用戶的帶寬需求，用戶接入技術主要是對接入網的用戶終端而言，通過該技術為用戶提供方便，方便為用戶提高不受限制的寬帶，以滿足用戶需求。光纖接入網技術除了為網絡通信主干網負責數據傳輸外，還負責網絡中所有用戶接入網絡的用戶接入技術。目前，根據光纖寬帶的接入位置，來進一步區分光纖，主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等類型。

首先，介紹光纖到戶技術，簡稱FTTH。光纖到戶技術主要在光纖寬帶接入方面來提供全光的接入方式。光纖到戶技術利用光纖帶寬的特點，先收集寬帶信息，接下來整理處理寬帶信息，最后傳輸寬帶信息。通過這樣的操作來給用戶提供所需要的帶寬，來滿足用戶上網需求和信息傳輸需求。可見，光纖接入網的最后一個環節是光纖到戶技術。

根據光纖到戶技術不同的應用來看主要分為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術兩種形式。光纖有源接入技術實際上就是點到點的P2P技術，其主要為用戶可以實現用戶PC到服務器終端的直接連接，P2P可以實現高帶寬接入；光纖無源接入技術則為一點到多點的XPON技術。

3.2 波分復用技術

波分復用技術是使用波分復用器，來大大降低光纖的損耗，從而來提高帶寬，傳輸更大的信息量。波分復用技術可以使用在不同的光波頻段和不同的波長，將傳輸的低損耗窗口分為很多個單通信管道。波分復用技術同時也在發送端裝備波分復用器，利用它把不同的信號一起傳送到光纖中，再利用光纖進行信息的傳輸。同樣也在接收端安裝波分復用器，其作用是把光纖中輸出的信號再按不同的頻率和波長進行分開處理。

在接收端分離這些不同信號過程中，在同一個信道里的光波信號是獨立的，從而實現不同光波信號在同一個信道里傳輸，即光復用技術傳輸。目前，波分復用技術在飛速發展，使用范圍不斷擴大。波分復用技術其中的粗波分復用技術，其信道間隔為20nm，采用波分復用技術中的集體發送和劃分，從而實現在1260nm-1620nm范圍內波長的波分復用。采用此技術能夠大大降低光器件的成本，從而提高運營商的經濟利益。

3.3 光放大技術

在光纖接入網技術和波分復用技術兩個技術成熟的同時，為了更好地通信，進一步引入光放大技術，光放大技術主要是采用光放大器對光信號進行放大加強。光放大技術很大程度上促進了光復用技術、光孤子通信以及全光網絡的快速發展。在放大傳信號之前，應該進行OEO變換，即：光電變換及電光變換。

四、光纖通信技術的發展趨勢

4.1 超高速系統是光纖通信技術的發展目標

目前大型商用光纖通信系統的傳輸速率已從45Mbps 增加到10Gbps，光纖通信技術發展的目標是在未來的十年的內將光纖通信速率提高2000倍。

4.2 超大容量系統是光纖通信技術的建設目標

目前，金屬網絡通信系統的容量基本已經達到技術性的飽和，再開發的空間已經不大，因此要對光纖通信技術進行著重研究和開發，提高光纖通信的容量潛力，建設大規模、高容量的光纖通信系統成為今后一段時間內通信技術研究的主要方向。

4.3 光聯網是光纖通信技術的目的

光聯網是通信行業對未來的一個暢想，用光纖構成主要系統結構，實現高速、可靠、靈活地接入互聯網，告別現在設備老化、技術陳舊的傳統互聯網使用狀態。

五、結語

光纖通信作為新型的通信技術，社會信息傳輸的重要手段。隨著科學技術的不斷發展，為了擴充容量、提高傳輸效率，就要對光纖通信技術不斷研究，立足現狀，找出問題所在，通過專業通信人員的努力，光纖通信產業會成為各行各業中較具發展前景的項目，并隨著人們對信息量需求的增加，光纖通信技術一定會成為信息通信領域中的主流技術。