淺談光纖通信技術的特點及其應用

摘要：隨著現代社會逐漸邁進信息化時代，光纖通信技術在其中發揮了不可替代的作用。光纖技術具有通信容量大、抗干擾力強、安全性強和中繼距離長四個明顯的優點，并隨著不斷發展的多網融合技術，新的發展機遇又降臨到了光纖通信技術領域。同樣的，光纖通信技術也在我國各行各業發揮了巨大作用。本文介紹了光纖通信技術在電力調度、廣電網絡傳輸和軍事領域的應用，具有重要意義。

關鍵詞：光纖通信技術；特點；應用

引言：

根據相關專家的預測，在未來社會光纖通信技術還會有更多、更重要的應用。光纖通信技術是通過在發送端將待傳送信息轉變成電信號，隨后再將電信號變化轉化為光強變化，然后體現在激光束上，再利用光纖發送出去[1]。在接受端是一個相反的轉化過程，光信號先被轉化回電信號，再通過調制解調器技術就能恢復得到原來的信息[2]。光纖通信技術的發展非常迅速，到現在為止，雖只經歷了不足二十年，但已更新了三代，成為了目前世界上主要的現代通信網傳輸方法。

1. 光纖通信的技術特點分析

1.1 通信容量大的特點

顯而易見的，光纖通信具有的首要特點是通信的容量大、而且頻帶非常寬。在通信領域，通信頻帶主要有兩個方面，分別是最高和最低頻率，處于兩個頻率之間的值就是基本的頻帶頻率[3]。一般而言，高頻光波是光纖通信所使用的主要波長，也就是可見光區范圍和近紅外區范圍。對于普通電磁波來說，其頻率范圍一般是106～108 Hz，廣播的頻率通常在1014 Hz 以上的范圍，也就是其頻率較高，而光纖通信的頻率更高，一般是普通電磁波的100 倍以上，這就使得光纖通信具有更寬的頻帶，而能夠傳輸的信息量也就更大[4]。然而實際應用時，受光電器件的限制，光纖通信的頻帶并沒有那么寬，傳輸過程中的頻寬值并不是預想的寬度。即使這樣，光纖通信的信號傳播仍然能夠達到 24 萬路，相比于普通光纖，在數量方面光纖通信的信號傳輸具有明顯優勢。

1.2 超強的抗干擾能力

抗干擾能力方面，光纖通信技術也具有明顯優勢，同時也是衡量通信技術性能的一個重要技術指標。在通常狀態下，信號傳輸過程中，環境中的各種電磁信號，諸如雷電、高壓線、太陽黑子等，均會對信號造成影響，從而造成信號的損耗，影響了正常使用通信設備[5]。但對于光纖通信技術來說，由于他使用的是一種玻璃纖維材料，具有非常好的絕緣效果，并不是傳統的金屬材質，因此在抗干擾方面其應用的先天優勢明顯。而且其采用的絕緣材料具有非常強的抗腐蝕和耐高溫的能力，更增強了光纖通信的抗干擾能力。

1.3 超強的安全性能特點

光纖通信技術在日常使用過程中，安全性能非常好，但是對于普通電纜線來說，電磁波泄露經常會對其信號傳輸造成影響，干擾通信信號，而且由于采用金屬材質的電纜線，還會因為材料老化進一步影響傳輸信號，不僅降低了傳輸信號的質量還會影響信號傳輸的安全。隨著不斷完善的光纖通信技術，傳統的金屬纜網已經無法滿足現代化的通信技術需求，所以光導纖維將會逐漸替代金屬纜網成為主流。光導纖維在信號傳輸時，其密閉性非常高，光導纖維能夠牢牢控制住光信號，大大降低了光信號的泄露，提到了通信的安全性。

1.4 中繼距離長的特點

采用金屬纜線進行信號傳輸時，在傳輸過程中，信號會發生不同程度的損耗，而且會隨著距離的增加而明顯增加。所以對于普通金屬纜線來說，在通信質量得以保證的情況下，其中繼距離一般不足50km。但是采用光纖傳導的話，信號的損耗非常少，而且頻率衰弱現象也不明顯。在使用光纖進行長距離傳輸時，信號的衰減量非常小，一般能夠控制在0.19 dB/km，非常適合于信號的長途傳輸。另一方面，由于采用的是光傳輸，光纖通信技術的信號受到的干擾很小，而且相比于金屬纜網，其造價也很低，因此其發展和普及非常快。

2. 光纖通信技術應用分析

2.1在自動化電力調度中的應用

電力系統非常復雜，有配電、輸變電和發電廠等許多部分，因此對電力系統來說，信息傳輸速度和傳輸通暢性影響非常大。為了保證電力通信系統的性能，采用光纖通信技術非常必要。光纖通信技術具有非常靈活的組網方式，可以是樹型、星型，也可以是環狀或者網狀，另外還有其它很多形式。在電力自動化調度中，環形和樹形是比較常用到的形式，其中單純的環形網絡是最常見的，可以通過計算機進行數據共享。通信網絡具有節點多的特點，因此經常會出現通信中斷問題，為避免此類問題，可實現自動切換的雙光纖環路將會是一個不錯的選擇，這種網絡具有較好的自愈性。 當光纖通信發生故障時，自動切換功能可以將另外新的光纖路徑切換過來，通信系統就能實現自愈，繼電工作得以正常運行，不影響電力調度工作的正常開展。另外，對于供電部門來說，其工作具有特殊性，光纖通信技術在自動化電力調度中應用時，對運行電網的可靠性也提出了要求。一旦電力系統發生故障，工作人員應該能夠準確并且及時找到故障原因和輔助位置，這樣才能盡快解決問題，防止故障的影響范圍進一步擴大。對調度側來說，其遠程遙控不應該發生不正常的拒動操作，光纖通信的穩定性將會對電網運行是否穩定產生直接影響。 前面提到，光纖系統具有抗干擾性強同時通信容量大的優點，可以為正常開展電力調度工作提供有力保障。在自動化電力調度系統建設中，不僅包括自動化信息傳輸， 還需要其它系統提供必要的功能支持， 從而實現電力自動化調度工作的順利開展。輔助系統主要有視頻監控、五防系統、調度電話等，這些輔助系統的建設也是實現電力自動化調度必不可少的部分，而通過引進光纖通信技術，才能保證各個系統的協調運行，從而實現電力調度自動化。

2.2在廣電網絡傳輸中的應用

光纖通信技術能夠有效提高廣電網絡覆蓋面和電視信號傳輸質量，因此在廣電網絡傳輸領域，光纖通信技術的應用非常廣泛。另外，對廣電網絡來說，光纖通信技術的應用提高了其增值服務質量，為其業務的進一步擴展提供了技術支撐。鑒于光纖通信具有的傳輸質量高和效果好的優點，目前電視臺幾乎所有的信號傳輸都在使用光纜。 在以往，依靠微波進行中繼傳輸時，信號的可靠性不高、噪聲影響比較大，改為光纖網絡傳輸后，傳輸質量和可靠性均得到提升。尤其對于直播節目而言，就更需要運用光纖傳輸實現高質量直播。但是光纖通信網絡并不是完全不會發生故障的，難免會因為接頭污染或者光纖損壞造成通信故障。這種情況下需要從兩個方面開展工作：第一個方面 要確保前端的工作發射機處于穩定的良好環境中，并應該維持電壓穩定，同時還要對光纖電纜進行不定時查看，及時發現光纖的斷裂、變形等問題，重點觀察接頭部位，防止出現光纖過度彎曲；第二個方面對接頭處嚴格把關，確保接頭處理工作的質量。實踐表明，接頭部位的處理不合理的話，將會產生信號干擾，引起噪聲，因此，一般需要采取比較高級的熔接技術固定光纖結構 ，保證接頭質量，進而實現光纖信號的穩定傳播。

2.3在軍事領域中的應用

在軍事領域中，信息化戰爭主要依靠光纖通信技術的應用才能實現，通過光纖通信技術能夠毫不費力地擊垮敵軍?？梢圆粺o夸張的說，信息作戰技術因為光纖通信技術的使用而變得更加完美，所以，各個國家的軍事人才都對光纖通信技術在信息化作戰中的應用非常重視。光纖通信技術作為信息戰的核心技術支撐，通過在軍事領域應用光纖通信技術，能夠同時提高通信容量和保證軍事通信的穩定性，更重要的是還能有效提高軍事通信的安全性，大大降低了信息泄露的概率，是普通的微波或者衛星通信所無法企及的。另一方面，光纖通信具有較廣的帶寬，這就使的大量的或者超大量的數據傳輸成為可能，因此傳輸的數據具有多樣性，減少了資源浪費。

隨著我國光纖通信技術的快速發展進步，據估計，在未來十年時間里，我國的光纖通信在傳輸速度方面能夠實現提高 100倍的目標，這就使得光纖通信技術在軍事領域的應用具有更為明顯的優勢。對于商用系統來說，目前的光纖通信技術基本上都能夠達到10 Gbit/s的傳輸速度，甚至有的可以達到 40 Gbit/s，這已經是非常理想的傳輸速度了，更為可喜的是這種技術已經開始實用。鑒于光纖通信技術目前的這種發展情況，相關領域的科研人員并未因此而停滯不前，相反的是，他們開展了更為深刻和廣泛的研究，積極開發此項技術，相信不久的將來，更快的傳輸速度將會開始應用。如此快速發展的光纖通信技術，也將會給軍事領域帶來巨大影響。

3. 結論

綜上所述，未來通信技術的主要發展趨勢是光纖通信技術，這也是其它一切技術發展的基礎。隨著人們對光纖通信技術的研究越來越深入，將會發掘出其更多的優點和應用領域，從而為社會和經濟的發展提供更大的動力。

參考文獻：

[1] 漆曉靜.淺談光纖通信技術現狀及發展趨勢[J].中國新通信，2016，18（10）：89.

[2] 馬草旺. 信息化背景下光纖通信技術的特點及其應用分析[J]. 信息化技術應用，2018，（4）：1～4.

[3] 秦衛華 . 淺論光纖通信技術的特點及其應用 [J]. 黑龍江科技信息 ， 2016（29）： 182.

[4] 白振成 . 光纖通信技術的特點與應用研究展望 [J]. 信息系統工程 ， 2017（4）：138.

[5]鄭華昕 . 關于光纖通信技術的特點及應用現狀研究 [J].河北農機 ， 2017（4）：29.

作者簡介：

崔毳毳，1978.12.13—， 女，漢族，吉林四平，本科，通信工程師，研究方向：光電子光纖通信，單位：中國人民解放軍93169部隊，郵編：136000。