通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢

王曉樂

（中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300143）

0 引 言

光纖技術(shù)在通信工程網(wǎng)絡(luò)傳播中具有重要作用。與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，光纖技術(shù)優(yōu)勢明顯，且光纖通信技術(shù)在各個領(lǐng)域都有良好的應(yīng)用效果。

1 通信工程中光纖技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

為了在通信工程中實(shí)現(xiàn)光纖技術(shù)較好的應(yīng)用效果且保證其廣泛應(yīng)用，需要對其進(jìn)行綜合分析。對于光纖技術(shù)，其自身優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下四個方面。

1.1 無串電干擾，保密性較好

信息傳輸過程中，傳統(tǒng)的通信技術(shù)會出現(xiàn)串電干擾情況，因此會降低信息傳輸質(zhì)量和效率。但是，光纖技術(shù)能夠?qū)Υ姼蓴_情況進(jìn)行一定控制，防止通信信息的泄露[1]，有效保障通信工程中信息的安全性。

1.2 抗干擾性能力強(qiáng)

石英是光纖制作的原材料。該材料是一種絕緣材料，且抗腐蝕性、絕緣性較好。通信信息傳輸時，電磁以及外界的環(huán)境都會對其造成一定干擾，進(jìn)而會降低通信工程中信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。但是，光纖材料能夠極大地減少這些不利影響，其中石英能夠從本質(zhì)上杜絕電磁波的干擾。所以，光纖技術(shù)能夠大大提高通信工程中信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，增加其可靠性。

1.3 材料損耗低，中繼距離長

通信工程中運(yùn)用光纖技術(shù)，傳輸介質(zhì)帶來的耗損相對較少，能夠保障通信信息在傳輸時的安全。此外，將光纖技術(shù)運(yùn)用于通信工程，能夠適當(dāng)擴(kuò)寬信息傳輸?shù)闹欣^距離，進(jìn)而降低通信工程中信息傳輸?shù)某杀尽?/p>

1.4 頻帶較寬，信息傳輸量大

電纜和銅線是傳統(tǒng)的通信傳輸設(shè)備。這些設(shè)備的頻帶相對較窄，一定程度上會限制信息通信的容量[2]。但是，光纖的頻帶比傳統(tǒng)的傳輸設(shè)備寬，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量信息傳輸，進(jìn)而可以在一定程度上推動通信工程的發(fā)展。

2 光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

2.1 通信技術(shù)中的光孤子技術(shù)

光孤子技術(shù)是光纖技術(shù)運(yùn)用的主要技術(shù)之一。光孤子技術(shù)能夠在通信信息傳輸時產(chǎn)生光脈沖現(xiàn)象，進(jìn)而形成信息載體，達(dá)到增強(qiáng)通信信息傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性的目的。光孤子技術(shù)和通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可以更好地增強(qiáng)通信信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性，降低光孤子在信息傳輸時的損耗。另外，進(jìn)行通信信息傳輸時，光孤子技術(shù)能夠在根本上增強(qiáng)信息傳輸?shù)哪芰浚ＷC通信信息傳輸時的安全。就目前的情況來看，該技術(shù)更多用于國內(nèi)海底通信系統(tǒng)。

2.2 鐵路通信工程中的光纖接入網(wǎng)技術(shù)

目前，在鐵路通信工程中，光纖接入網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用廣泛。光纖接入網(wǎng)技術(shù)即使用光纖進(jìn)行接入網(wǎng)的信息運(yùn)輸，并對進(jìn)行傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行一定分析，從源頭上增強(qiáng)鐵路通信信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性。當(dāng)前，有線接入網(wǎng)技術(shù)和無線接入網(wǎng)技術(shù)是我國鐵路通信工程中常用的接入網(wǎng)技術(shù)。有線接入網(wǎng)技術(shù)和無線接入網(wǎng)技術(shù)差距較大。在鐵路通信工程中，光纖卡接入網(wǎng)的組網(wǎng)形式主要有星型組網(wǎng)形式、總線組網(wǎng)形式以及環(huán)型組網(wǎng)形式。這三種組網(wǎng)形式在覆蓋面積、覆蓋規(guī)模上差別較大。目前，國內(nèi)鐵路通信工程主要是運(yùn)用環(huán)型組網(wǎng)形式的光纖接入網(wǎng)組網(wǎng)形式[3]。環(huán)型組網(wǎng)形式能夠更好地滿足用戶信息傳輸?shù)囊螅M(jìn)而有效提高鐵路通信傳輸?shù)男省４送猓饫w接入網(wǎng)技術(shù)能夠更好地滿足信息傳輸管理以及網(wǎng)上售票的目標(biāo)，符合鐵路系統(tǒng)運(yùn)作的要求，可以極大地完善其通信功能。

2.3 相干光通信技術(shù)應(yīng)用

相干光通信技術(shù)是通信技術(shù)手段中比較常見的一種技術(shù)。該技術(shù)可以更好地實(shí)現(xiàn)通信工程中信息的傳輸。相干光通信技術(shù)主要的檢測技術(shù)手段是外差檢測，可以使工作人員更好地了解電變化過程中的變頻差。另外，可以及時調(diào)節(jié)變頻差，保證在最短時間接收到傳輸電的信號并放大高頻濾波等。光纖通信技術(shù)在具體的運(yùn)作過程中還需要運(yùn)用到相干調(diào)制技術(shù)，才可以保證通信技術(shù)在運(yùn)作過程中的頻率信息得到有效運(yùn)用。但是，國內(nèi)無線電波頻率和無線電信息傳輸比相干光通信技術(shù)的運(yùn)用范圍更廣。

3 通信工程中光纖技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 新一代光纖技術(shù)的研發(fā)

當(dāng)前，通信工程取得了飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的光纖技術(shù)已經(jīng)無法滿足其需求。所以，必須不斷改進(jìn)和完善傳統(tǒng)光纖技術(shù)，進(jìn)而進(jìn)行新一代光纖技術(shù)的開發(fā)。現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的光纖技術(shù)將會逐漸被新一代光纖技術(shù)取代，且新光纖技術(shù)的使用領(lǐng)域也越來越寬。國內(nèi)各個領(lǐng)域運(yùn)用的光纖技術(shù)主要是無水吸收峰光纖和非零色散光光纖。這兩種光纖對寬帶接入技術(shù)具有重要影響，能夠滿足目前通信工程運(yùn)行的要求[4]。

3.2 向超高速系統(tǒng)發(fā)展

目前，超高速系統(tǒng)在國內(nèi)各個通信工程領(lǐng)域都有著較好的運(yùn)用。該技術(shù)能夠有效提高通信工程應(yīng)用的質(zhì)量。未來，通信工程光纖技術(shù)將向大規(guī)模商用模式轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)通信工程和各個領(lǐng)域與行業(yè)發(fā)展的需求對接。

3.3 向超大容量系統(tǒng)推進(jìn)

在國內(nèi)的很多行業(yè)都有涉及通信波分復(fù)用系統(tǒng)的運(yùn)用，但光纖寬帶資源的運(yùn)用效率較低，所以資源的挖掘水平較低，極大阻礙了通信工程的發(fā)展。在該運(yùn)用工程中，需要運(yùn)用一定的技術(shù)手段完善光纖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光纖技術(shù)的大容量發(fā)展。改動完善后的光纖技術(shù)將極大增加光纖信息傳輸?shù)娜萘浚瑢?shí)現(xiàn)擴(kuò)大光波分復(fù)用系統(tǒng)容量的目的

3.4 光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

盡管波分復(fù)用系統(tǒng)具有高容量，但信息傳輸時其可靠性、靈活性較差，無法完全滿足通信工程信息傳輸?shù)男枨蟆４藭r，應(yīng)當(dāng)將光纖技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，既實(shí)現(xiàn)了高容量的通信工程傳輸，又可以保障信息運(yùn)輸?shù)撵`活性和可靠性。此外，光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可以促進(jìn)通信工程的進(jìn)步，因?yàn)樵摷夹g(shù)可以制約系統(tǒng)互聯(lián)的目標(biāo)和信號。

3.5 實(shí)現(xiàn)光纖到戶

針對目前對光纖技術(shù)的研究，可以預(yù)測以后將會實(shí)現(xiàn)寬帶到戶。該技術(shù)將能更好地滿足人們的需求，有利于人們的信息交通，但是該技術(shù)的運(yùn)用還面臨著許多困難。目前，寬帶網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用要依靠一定的固定終端來實(shí)現(xiàn)[5]，所以目前的技術(shù)還滿足不了光纖到戶的技術(shù)需求。想要實(shí)現(xiàn)光纖到戶，不但要降低通信工程的成本，而且要有利于人們的運(yùn)用。新階段，國內(nèi)的部分一線城市已經(jīng)開始進(jìn)行光纖到戶技術(shù)的建設(shè)，并且在沿海城市出現(xiàn)了建設(shè)高潮。

3.6 解決全網(wǎng)瓶頸的手段---光接入網(wǎng)

由于通信工程技術(shù)手段的不斷進(jìn)步與完善，信息交換能力和傳輸能力也隨之變化，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段向著自動化、數(shù)字化等方向發(fā)展，對通信工程的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。目前，我國的接入網(wǎng)技術(shù)還不夠完善，在光纖傳輸技術(shù)和接入網(wǎng)技術(shù)之間存在著技術(shù)反差情況[6]。想解決這些問題，必須不斷完善光接入網(wǎng)技術(shù)，解決技術(shù)反差現(xiàn)象。

4 結(jié) 論

光纖技術(shù)具有低損耗、強(qiáng)抗干擾性以及高傳輸容量等特點(diǎn)，在通信工程中發(fā)揮著重要影響。同時，光孤子技術(shù)和相干光通信技術(shù)的運(yùn)用有利促進(jìn)了社會進(jìn)步[1]。傳統(tǒng)的通信技術(shù)將會逐漸被光纖通信技術(shù)取代，而光纖通信技術(shù)將是以后通信工程發(fā)展的主要技術(shù)手段。

參考文獻(xiàn)：

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