高速光纖通信測量技術(shù)的發(fā)展趨勢

胡鑫高 明漢 李騫

【摘 要】 隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高，人們的生活節(jié)奏不斷提升。通訊技術(shù)已經(jīng)深入到了人們?nèi)粘Ｉ钪械拿恳粋€(gè)角落。近年來高速光纖通訊測量技術(shù)成為了研究熱門。但目前對于高速光纖通信測量技術(shù)的系統(tǒng)性綜述，尚未見報(bào)道，因此文章，針對于此進(jìn)行分析，綜述了目前國內(nèi)外高速光纖通信測量技術(shù)的發(fā)展趨勢，以期為我國光纖通信測量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】 高速光纖通信 發(fā)展 趨勢

1.通信測量技術(shù)的應(yīng)用范圍以及發(fā)展歷程

近年來通信技術(shù)發(fā)展逐漸加快，人們對通信技術(shù)的要求也越來越高。于此同時(shí)，隨著這些通信技術(shù)的提高，我們不得不注意到的一點(diǎn)是，不管是傳統(tǒng)的衛(wèi)星通訊技術(shù)、光纖通信技術(shù)還是近年來新興起的新型通信設(shè)備制造、廣播電視網(wǎng)、各種寬窄帶通信技術(shù)都需要應(yīng)用到通信測量技術(shù)。

所謂的通信測量技術(shù)實(shí)際上就是指通信技術(shù)使用過程中對其常規(guī)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量的一種技術(shù)，隨著數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對通信軟件的測試已經(jīng)成為了目前通信測量技術(shù)與領(lǐng)域內(nèi)的主要工作熱點(diǎn)之一。通信技術(shù)的發(fā)展可以說在很大程度上改變了人們的生活，為人們的日常通信以及交流提供了諸多便利，更快、功能更強(qiáng)的通信技術(shù)勢必會收到更多人的歡迎，我們不得不注意的是，通信測量技術(shù)尤其是高速通信測量技術(shù)并不能跟上通信技術(shù)的發(fā)展。通信技術(shù)的不斷強(qiáng)大，在其工作過程中需要檢測的指標(biāo)更多，對指標(biāo)的準(zhǔn)確度以及精讀的要求也更高。且由于通信速度的不斷加快，這也要求，通信測量技術(shù)對高速通信技術(shù)的測量的精度以及準(zhǔn)確度不斷提高。因此新的高速通信測量技術(shù)的開發(fā)與完善具有十分重要的意義。

2.光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)及其影響因素

2.1 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

光纖通信技術(shù)由于其安全性高、傳輸速度快已經(jīng)成為了目前世界上通信領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一種通信技術(shù)。所謂的光纖實(shí)際上就是光導(dǎo)纖維的簡稱。高速光纖通信技術(shù)是近年來新提出的一個(gè)概念，但近年世界并沒對這個(gè)高速做出一個(gè)明確的規(guī)定，因此，高速光纖通信技術(shù)泛指一切STM-16級別以上的光纖通信技術(shù)。光纖通信技術(shù)的原理是信息通過光波這一載體進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信方式。光纖通信技術(shù)相對于傳統(tǒng)的通信技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)勢，但同時(shí)也存在一定缺陷。光纖通信技術(shù)相對于傳統(tǒng)的通信技術(shù)手段具有的優(yōu)勢有：1）光纖通信技術(shù)具有更大的通信容量以及更加長距離的傳輸能力；2）光纖通信技術(shù)具有更高的安全性，防止信息被竊取；3）光纖材料具有十分明顯的優(yōu)勢，質(zhì)量較輕、體積較小，因此更加有利于在鋪設(shè)線路時(shí)節(jié)省人力物力；4）光纖現(xiàn)對于傳統(tǒng)通信材料而言，具有更廣泛的適應(yīng)能力，此外其使用壽命也相對較強(qiáng)。光纖通信技術(shù)相對于傳統(tǒng)的通信技術(shù)手段具有的不足之處有：1）光纖材料的機(jī)械強(qiáng)度相對于傳統(tǒng)的通信材料而言較差，在安裝以及鋪設(shè)過程中容易造成損壞；2）光纖材料在進(jìn)行剪短以及拼接時(shí)，相對于其他材料來說更加復(fù)雜，因?yàn)楣饫w材料的特殊性，因此其在拼接和斷開時(shí)必須借助特殊的技術(shù)手段以及設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)；3）光纖不能夠隨意彎曲。

2.2 高速光纖通信技術(shù)的影響因素

影響高速光纖通信技術(shù)的因素有很多，但是主要因素有以下幾種：1）光信噪比，光信噪比是指光纖通信技術(shù)使用過程中，光放大器放大的系統(tǒng)自身產(chǎn)生的噪聲。光信噪比是目前衡量高速光纖通信技術(shù)的一個(gè)十分重要的指標(biāo)，是判斷光信號好壞的一個(gè)十分重要的依據(jù)。2）色散。信號在經(jīng)過光纖傳輸時(shí)候會發(fā)生一定程度的色散，色散會導(dǎo)致信號的減弱以及噪聲的增強(qiáng)。

3.高速光纖通信測量技術(shù)的發(fā)展歷程以及未來趨勢

3.1 高速光纖通信測量技術(shù)的發(fā)展歷程

世界上對高速光纖通信測量技術(shù)的的研究較多，但是主要的測量方法集中于兩個(gè)領(lǐng)域，一是時(shí)域測量方法，另一個(gè)是頻域測量方法。與之對應(yīng)的測量儀器則分筆試示波器以及光譜儀。這兩種儀器能夠通過一定的技術(shù)手段將光信號進(jìn)行測量計(jì)算并得到相應(yīng)圖譜，便于人們分析以及計(jì)算。時(shí)域測量高速光纖通信技術(shù)主要有以下幾種：1）光電混合型寬帶示波器；2）超寬帶采樣示波器；而針對于頻域的測量用到的主要儀器則為光譜儀，光譜儀能夠在一定程度上適應(yīng)目前光線通信測量技術(shù)的發(fā)展，具有一定的應(yīng)用前景。

3.2 高速光纖通信測量技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

隨著光線通信技術(shù)速度的不斷提高，其測量技術(shù)也要隨之進(jìn)行改進(jìn)。相應(yīng)的研究有很多，但是最具發(fā)展前景的莫過于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換這一技術(shù)的開發(fā)與利用。分?jǐn)?shù)階傅里葉變換在高速光纖通信測量技術(shù)的運(yùn)用的主要原理是，高速光纖通信技術(shù)在運(yùn)用過程中，信息通過光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳輸 ，在傳輸過程中會產(chǎn)生一定程度的非線性色散，分?jǐn)?shù)階傅里葉變換技術(shù)可以對這一信號進(jìn)行捕捉并轉(zhuǎn)化為需要測定的指標(biāo)，且相關(guān)數(shù)據(jù)指出，這一技術(shù)對高速光纖通信測量的結(jié)果誤差在1%以下。

4.結(jié)論

高速光纖通信技術(shù)的影響因素：1）光信噪比；2）色散。目前時(shí)域測量高速光纖通信技術(shù)主要有以下幾種：1）光電混合型寬帶示波器；2）超寬帶采樣示波器；而針對于頻域的測量用到的主要儀器則為光譜儀。此外，近期的研究指出，分?jǐn)?shù)階傅里葉變換技術(shù)對高速光纖通信測量的結(jié)果誤差在1%以下，具有很高的精準(zhǔn)度，因此，在未來具有一定的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張曉光. 高速光纖通信中的偏振控制技術(shù)[J]. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 34（1）：1-10.

[2] 馬聲全. 高速光纖通信ITU-T規(guī)范與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京郵電大學(xué)出版社， 2002.