光纖通信技術的特點及應用現狀研究

張歆，陸飛飛，朱信剛，劉英

（國網江蘇省電力有限公司 徐州供電分公司，江蘇 徐州 221005）

光纖通信技術原理是利用光導纖維傳輸信號，從而實現信息傳遞的一種通信手段，該技術主要部分為光線光纜技術、光交換技術、光無源器件、光網絡技術及光有源器件等，每一環節都不可缺少，若其中一個環節出現故障，都會使得信息傳遞中斷。該技術主要將傳遞信息變成電信號形式，再調制到激光器上發出激光束，利用光在光纖內芯、包層界面上的折射、全反射原理，從而使得光信息從一端傳到另一端。通過該技術傳遞信息，在資源消耗上較少，并且使用壽命較長，從而使光纖通信技術的應用較為廣泛。另外，隨著對科學技術、人們信息傳遞需求的增加，更促使光纖通信技術的發展，并根據其技術特點呈現出不同的應用方式。本文對光纖通信技術的特點進行觀察，并分析當前在應用上的現狀，以為通信技術進一步發展提供有價值的信息參考。

1 光線通信技術的特點

1.1 通信容量大

通信容量大是光纖通信技術的主要優勢，與電纜線、銅線的傳輸寬度不同，其傳輸寬度較大，使得容納、傳輸的信息較多，可提高信息傳輸的效率。另一方面，該技術可有效地避免信息接受用戶、消息傳遞事物出現混亂的現象，主要與其高微波頻率，再加上其通信容量大的優勢相關，從而使信息用戶線路的連接方式更為優質。傳統電線裝置中，每一根裝置都是獨立存在的用戶，當電路信息進入工作狀態模式時，各裝置設備無相互干擾的問題，但各設置均在同一中心系統下分配，當信息的接收頻率、容量不均時，有可能導致信息傳遞事物、用戶發生混亂，從而導致通信信息發生錯亂，一定程度上影響著人們的信息交流。近年來，隨著光纖通信容量的不斷優化，在使用空間上，比傳統的電纜技術更為系統，可同時實現較大容量的電視信號、網絡用戶端口在同一個光纖上接收，從而為信息用戶提供更便捷、有效的通信技術，并可降低信息傳遞混亂的機率。

1.2 信息傳輸損耗低、傳遞距離長

光纖信息主要的輸出工具是一種光學纖維鋼絲，根據其用途、性能及功能可分成不同類型，但制作、應用的原則上基本相同，該技術不受輸出距離長短影響，只要有光纖存在，均可利用其進行信息傳輸，不僅可保證信息長距離傳輸，還可保證信息傳輸過程中的完整性，以減少信息遭受環境誤差等因素影響。另一方面，我國光纖材質多使用石英制作，是一種高折射的純石英玻璃材料，并以低折射率的材料作為包皮，其傳輸波長范圍較寬，可從近紫外到近紅外，波長約為0．38～2．1μm，且可容易與光源進行耦合，故而在測量技術、激光醫療、信息傳輸中均有廣泛應用。此外，石英光纖的成本較低、且能源消耗較少，并與同類光纖材質相比，其應用價值較高，可有效體現光纖通信技術的優勢，從而有利于光纖通信技術的進步，并為其發展奠定良好的材質基礎。

1.3 抗電磁干擾能力強

在傳統的信息傳輸過程中，除了與信息傳輸距離長度因素相關，還與信息用戶所處的環境有密切關系，其中電磁能力干擾更是阻礙信息傳輸的重要因素。在實際的信息傳輸過程中，有較多干擾源，最常見的是自然干擾源，主要源于大氣層的天電噪聲或是地球外層空間的宇宙噪聲。傳統上多應用電纜通信技術，其信息傳輸過程中，若遇到雷雨天氣，大氣層電磁干擾作用嚴重，從而導致信息傳輸中斷或頻率較弱，從而影響信息傳輸的完整性，并延長信息的傳輸時間。但對于光纖通信技術而言，該技術在傳輸過程中不受電磁干擾影響，并具有較強的抗電磁干擾能力，從而保證信息傳輸的質量、速度。我國普遍使用的光纖材質為石英材質，該類材質外層具有良好絕緣性，可有效地避免信息傳輸遭受電磁干擾的影響，并在絕緣性保護下，可使光纖較好地抵抗各種侵害，從而保證信息傳輸的安全性。另外，該材質光纖可敏感地感應到特殊性聲波信號，并可自動排除干擾因素，在軍事測量、探查中發揮著重要作用。

1.4 技術性強

在光纖通信技術中，其傳輸過程尤為重要，是信息最終傳遞成功的關鍵，但是該過程較為復雜、繁瑣，從而對其相關技術的要求較為嚴格，以確保信息傳輸的質量、效率。在光纖線路中有一條重要的傳輸系統，它處于整個傳輸過程的中心位置，信息源在其傳輸過程中，利用中繼站輸出信號載體，再通過光線連接端口，從而將信息傳輸到每位用戶，而在整個傳輸過程中，光纖系統都可接收到感應，從而隨時與相對的指令進行跟蹤。若信息在傳輸途徑中發生誤差、不完整，其感應數據信號將及時利用中繼站對傳輸中的信息進行檢查，待恢復正常后才繼續運行，可有效避免信息傳遞的失誤。

2 應用現狀

2.1 普通光纖應用

普通光纖多為單膜光纖，其中心玻璃芯較細，在遠程通訊模式上具有良好的作用，但單模光纖存在一定局限性，其傳輸距離超過5000m以上的成本較高。今年來隨著光通信系統的不斷發展，其單一波長信道容量、光中繼距離增加，使普通光纖的性能有所優化，從而確保了普通光纖被廣泛應用的可行性，如G．652．A光纖四網絡上應用較多的一種光纖，有進一步優化的發展趨勢，可有效利用1550r/min區的低衰減系數，并使零色散點、光纖最低衰減系數處于同一區域內，從而保證信息傳輸更有效。目前，ITUTG．654光纖、G．653光纖已實現此優化模式，為充分利用單模光纖創造了良好的機會。

2.2 核心網、接入網光纖

目前，我國區內、省內干線已實現光纜通信技術，而在核心網光纜的使用上，多應用單模光纖，并根據不同性能、用途分成不同類型，并以分立光纖代替光纖帶，從而使區域信息傳輸效率、質量更優，并且該技術的優化技術在不斷改進，可有效地促進光纖通信技術的發展。另外，在接入網技術具有分支多、分插頻繁及傳輸距離短的特點，但通過增加光纖芯數，可有效提高光纜的容量，從而使得區域間的信息傳輸更為便捷、頻繁，以充分發揮接入網、核心網光纜優勢。

2.3 電力線路中光纖通信技術的應用

在電力系統運行中，光纖通信技術發揮了重要的作用，該系統對光纜的要求較為嚴格，最理想的材質是全材質、無金屬性的光纜，從而減少運行過程中不利因素的影響，以保障系統正常、穩定運行。ADSS光纜在電力系統中的應用較為普遍，可實現單獨布網的要求，但該技術在耐電弧性、光纜蠕動、產品結構上還存在一定局限性。為此，建設規范化的電力系統，還需進一步優化光纜技術、布局，從而使整體的電力系統建設有所發展，以滿足更高的實際需求。

2.4 室內光纖技術

近年來，隨著互聯網技術的不斷發展，及光纖通信技術的發展，其技術作用對人們日常生活越來越大，室內光纖技術的廣泛應用，給人們生活帶來巨大變化。如網絡視頻、語音功能的實現，可使傳輸的信息豐富多樣，且打破了空間距離的局限性，使得信息傳輸飛速。另外，該技術可根據室內通信的特點，為其選擇多模光纖，從而保證信息傳輸的速度、質量。在此基礎上，對室內光纖通信技術進行研究，以增強用戶信息傳遞的體驗感，可對光纖通信技術的發展帶來一定影響。

3 光纖通信技術的發展方向

根據對光纖通信技術的特點、應用現狀進行研究，以總結其發展方向。如超大容量傳輸技術、智能化、全光網絡、光弧子通信等，以促使光纖通信技術在各領域、行業均得以進一步發展，從而提高我國整體通信工程質量。超大容量傳輸技術是通信技術必需優化的關鍵，更是評價通信技術的基本標準，目前OTDM技術將單個信道傳輸速率提高，從而有效地提高了容量；而WDM技術則將光纖中傳輸信道數量增加而提高容量，以兩種技術進行配合，可有效地改善光纖傳輸容量。另外，光弧子通信的發展，可實現超長距離的信號傳輸，并保證信號無畸變，可有效彌補傳統技術中斷傳輸等局限性，該技術目前處于探索階段，但隨著技術的不斷成熟，其技術實現可促進通信技術發展。同時，計算機技術與光纖通信技術的進一步結合，不僅可發揮各自技術的優勢，使人們的生活更便捷、更智能化，還可促使光線通信技術智能化，使得技術在傳輸過程中具備更多的新功能，如自我監管、修復及控制等，從而減輕了通信工程的工作量，使得光纖通信技術更具人性化。

4 結語

本文通過分析光纖通信技術的特點，探析該技術的應用現狀，以探索光纖通信技術的發展趨勢，從而更好地為人們提供通訊服務，并促使通信工程發展。通過了解當前光纖通信技術中通信容量大、信息傳輸損耗低、傳遞距離長、抗電磁干擾能力強及技術性強的特點，并觀察光纖通信技術在電力系統、核心網、接入網、室內光纖等應用的情況，以建設性總結光纖通信技術的發展趨勢，如與計算機技術進一步結合，超容量傳輸技術研究等，以發揮光纖通信技術的強大功能，從而更好的為社會通信服務。