光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)分析

摘 要：光纖通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人們大容量高速度的通信的愿望，目前光纖通信技術(shù)被運(yùn)用到許多領(lǐng)域，比如：電力、軍事計(jì)算機(jī)、廣播電視等領(lǐng)域，并取得了可喜的成就，它的特點(diǎn)是傳輸速度快、耗能低、抗電磁干擾能力強(qiáng)等，所以，光纖通信技術(shù)被各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)一步推廣，同時(shí)對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)的研究也非常重視。本文主要介紹了光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)分析，希望可以進(jìn)一步提高光纖通信技術(shù)能力。

關(guān)鍵詞：分析；光纖通信技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的迅猛發(fā)展，信息技術(shù)的不斷普及，人們對(duì)信息及數(shù)據(jù)等高速率、高質(zhì)量的傳遞要求越來越高。我國(guó)的通信部門也在這一方面加大了研究的力度。目前，利用光作為信息的載體，通過光纖來傳播的光纖通信技術(shù)是業(yè)內(nèi)人士最為認(rèn)可的。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快、耗能低、抗電磁干擾能力強(qiáng)等，在我國(guó)諸多領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，為我們的日常生活帶來了很多便利。為了進(jìn)一步提升光纖通信技術(shù)能力，要重視對(duì)其現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)的研究，以促進(jìn)我國(guó)通信事業(yè)的大發(fā)展。

1 光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 損耗低

光纖通信使用的材料主要是石英（二氧化硅）絕緣體材料，一般石英（二氧化硅）光纖傳輸過程中損耗低于20dB/km，與其他類型材料相比，石英材料的損耗極低。研究數(shù)據(jù)表明，假如在將來不斷發(fā)展過程中光纖使用新型的低損耗材料，那么信號(hào)損失可能會(huì)比石英系統(tǒng)體材料更有優(yōu)勢(shì)。

此外，由于光纖損耗極低的特點(diǎn)，使得中繼距離的大幅延長(zhǎng)，在超遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)線路中，光纖傳輸技術(shù)能夠大幅減少中繼站的建設(shè)數(shù)量，為降低傳輸系統(tǒng)成本起到積極的作用。

1.2 通信容量更大，頻帶更寬

光纖通信技術(shù)與傳統(tǒng)傳輸技術(shù)相比，前者具備使傳輸帶寬要指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)得能力。如果通信系統(tǒng)使用單波長(zhǎng)技術(shù)光纖系統(tǒng)時(shí)，雖然通信容量大，但是更寬的頻帶優(yōu)勢(shì)卻很難發(fā)揮，為解決這一問題，除了可以通過其它技術(shù)手段來增加傳輸容量外，還可以使用密集波分復(fù)用技術(shù)，利用發(fā)射端和接收端的波分復(fù)用器等先進(jìn)電子設(shè)備突破傳輸技術(shù)瓶頸，以實(shí)現(xiàn)單波長(zhǎng)光纖的傳輸心痛的帶寬容量。現(xiàn)階段單波長(zhǎng)光纖傳輸速率一般在25Gbps～10Gbps之間。

1.3 抗干擾能力強(qiáng)

在通信數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸過程中，傳統(tǒng)通信技術(shù)極易受到電磁波影響，導(dǎo)致通信信號(hào)的泄露，增加了被竊聽的風(fēng)險(xiǎn)，但光纖通信技術(shù)是以光為數(shù)據(jù)載體對(duì)電磁干擾不敏感。所以，光纖通信技術(shù)的安全性更高。得益于光纖通信抗電磁干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，光纖可與高壓線路的平行設(shè)置，為我國(guó)電力通信方面的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。另外，由于光纖傳輸?shù)拿獬姶琶}沖效應(yīng)的作用，光纖傳輸技術(shù)也為我國(guó)軍事通信系統(tǒng)的發(fā)展做出不少貢獻(xiàn)。光纖傳輸技術(shù)還具備無串音能力，在光纜外皮的內(nèi)部密集的光纖數(shù)量的情況下也很難發(fā)生串音問題，所以在光纜外部想要竊取內(nèi)部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)就更難了，這也從另一方面提高了通信信號(hào)的安全性。

2 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 光纖接入技術(shù)

在我國(guó)光纖接入技術(shù)主要是指光纖到路邊和光纖入戶的寬帶網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)所涵蓋的主要范圍是從交換機(jī)到普通用戶之間的各個(gè)線段部分的使用光纖傳輸數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)光纖接入系統(tǒng)的完成。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信帶寬的需求也越來越大，針對(duì)這種需求的變化以及通信發(fā)展的趨勢(shì)光纖接入技術(shù)變得越來越重要。光纖接入技術(shù)主要分為兩種，既無源光和有源光，無源光接入的特點(diǎn)是一點(diǎn)到多點(diǎn)的XPON技術(shù)，有源光接入是指點(diǎn)到點(diǎn)形式的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。

2.2 波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)是通過單模光纖的信號(hào)損失低的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，達(dá)到增加帶寬的效果 簡(jiǎn)稱WDM。光纖通信技術(shù)可以根據(jù)不同的載體光波的頻率和波長(zhǎng)，在同一條傳輸通道內(nèi)同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)和頻率的光信號(hào)，利用波分復(fù)用器在發(fā)射端將所有的光波信號(hào)聚集整理后發(fā)出，在接收端還是通過波分復(fù)用器再將集聚信號(hào)進(jìn)行拆分和篩選。在整個(gè)的光波信號(hào)傳輸過程中，不同波長(zhǎng)和頻率的光信號(hào)都能夠相對(duì)獨(dú)立的傳輸，實(shí)現(xiàn)了同一根光纖同時(shí)傳輸多個(gè)不同的光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了光纖復(fù)用傳輸。目前波分復(fù)用技術(shù)在分別在城域網(wǎng)、長(zhǎng)途網(wǎng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

3 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1 由單波長(zhǎng)通道向多波長(zhǎng)通道的發(fā)展趨勢(shì)

光纖通信技術(shù)通過使用波分復(fù)用技術(shù)達(dá)到了多波長(zhǎng)通道的發(fā)展目的。波分復(fù)用技術(shù)有效的提升光纖傳輸容量、提高頻信號(hào)和空分的作用。對(duì)于單模光纖，通過使用色散調(diào)節(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了傳輸容量和傳輸距離大幅度增加，尤其是剛架設(shè)的光纖可以通過色散移位技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的超高速傳輸和數(shù)據(jù)型號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸。

3.2 全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

全光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的終極目標(biāo)。全光網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是用光節(jié)點(diǎn)取代電節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)娜坦庑盘?hào)傳播化，也就是某條信息從出發(fā)點(diǎn)到接收點(diǎn)全程以光的形式進(jìn)行傳播，而且路由依據(jù)波長(zhǎng)而定。全光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳播具有超高速率、超大容量、超高帶寬等特點(diǎn)，而全光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有可靠性、簡(jiǎn)單、兼容性、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)，同時(shí)還有增加新節(jié)點(diǎn)不需要安裝新設(shè)備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和便利性。雖然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展才剛剛開始，但從整體發(fā)展趨勢(shì)來看，全光網(wǎng)絡(luò)具有非常明顯的整體優(yōu)勢(shì)，也必將成為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心。

3.3 光弧子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

光弧子通信技術(shù)的顯著特點(diǎn)是數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸后，波形和傳播速度保持不變，也就是說使用光弧子技術(shù)進(jìn)行傳播通信，能夠?qū)崿F(xiàn)零誤碼的長(zhǎng)距離傳輸。因此，光弧子通信技術(shù)已經(jīng)引起了許多發(fā)達(dá)國(guó)家的重視和研究。在未來發(fā)展中，通過使用超短脈沖控制技術(shù)、和超長(zhǎng)距離高速通信技術(shù)等，將傳輸速率提高到每秒100Gb以上；通過再生技術(shù)和光學(xué)濾波等技術(shù)，將傳輸距離增至10萬千米級(jí)。雖然許多相關(guān)技術(shù)難題亟待解決，但發(fā)展前景依然非常光明。

4 結(jié)語

綜上所述，目前光纖通信技術(shù)被運(yùn)用到許多領(lǐng)域，并且其應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大，所以，在分析研究我國(guó)現(xiàn)階段光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，還要重視其發(fā)展趨勢(shì)的研究，對(duì)未來光纖通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域作出詳細(xì)規(guī)劃，以保障光纖通信行業(yè)的不斷發(fā)展，更好地為大眾的日常生活而服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：呂曉梅（1986-），女，安徽阜陽(yáng)人，漢族，助教，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。