通信工程中光纖技術的設計分析

雷斯琪

（四川郵電職業技術學院，四川 成都 610000）

1 光纖技術概述

光纖技術具體表示經由地下光纜對信息予以傳輸，是以光波為載體，把信號由一端傳送至另一端的信號傳輸模式。隨著光纖技術的進一步發展，現代光纖技術已從以往的單層光纖傳輸發展到多層光纖傳輸，并和現代計算機數字信號協同作用，形成一個信息傳輸體。現階段光纖技術的運用存在如下特征。

1.1 具備較好的抗干擾性

光纖原材料即通過石英制成的絕緣體材料，抗腐蝕性強且具備較好的絕緣性。其關鍵特質即光波導具有極強的免疫性，不被自然因素如雷電、太陽黑子活動等影響，對人為釋放的電磁免疫，同時也能將其和高壓輸電線平行設計或者和電力導體復合生成復合光纜。并且，可將其視為非導電介質，信號質量強，不存在和信號無關的雜音。故而，即便將其平行架設于高壓電線、電氣鐵路近旁，也無需擔憂其被電磁干擾，此性質在強電領域的通信中具備顯著效用。

1.2 具備極大的通信容量

光纖和銅線等相比具備更大的傳輸帶寬，單模光纖具有有幾十GHz·km的寬帶。針對單波長光纖通信系統，因為被終端設備具有的電子瓶頸效應影響，因此難以體現光纖帶寬大的性能特點，往往選擇一些繁雜技術對傳輸容量進行擴張，最為顯著的是密集波分復用技術，能夠大幅度提升光纖傳輸的容量，能將光纖傳輸容量拓張到之前的數十倍。現階段，單波長光纖通信系統的傳輸速率為2.5～10 Gb/s。經由密集波分復用技術構成的多波長傳輸系統傳輸速率已經超過了單波長傳輸系統的百倍之多。

1.3 材料耗損率較小

較之另外的材料介質而言，石英光纖的傳輸損耗要更小，特別是商品石英光纖，損耗率能為0～20 dB/km。因此，在信息實施遠距離傳輸期間，選擇損耗率更小的光纖材料能夠大幅縮減系統成本和信息傳輸的繁雜性。

1.4 具備極強的保密性

公眾對通信系統提出的關鍵要求，是要具備較強的保密性。但是，隨著科學技術的進一步發展，電通信保密性大幅弱化，只需在明線或者電纜近旁配備一項特殊的接收裝置，便能獲知、截取明線與電纜中傳輸的信息。但是，光纖通信較電信而言，存在較大差異，因光纖的特殊設計，其傳輸的光波存在限制條件，需要在光纖和薄層近旁傳輸，基本上不會偏離光纖太遠。就算是彎曲半徑較小的地方，也不存在較大的泄漏率。而且，成纜后光纖外層配置了金屬制防潮層和橡膠護套，此類材料具備極強的不透光性，故外泄的光近乎為零，再加上長途、中繼光纜都是深埋地下，故具備極強的保密性。此外，光纖里面的光信號通常不會外泄，因此電通信里面的線路串話情況也不會存在。

2 通信工程中光纖技術應用的重要性

在通信技術持續優化、改進的社會形勢下，光纖通信經由光波對信息予以傳輸、處理，從而確保通信工程獲取長遠、穩定的發展。在新興技術類型持續增加的環境中，通過不斷健全和改進通信技術，可以在信息傳輸質量予以改善的同時，提升核心信息技術效果，以促使光纖技術的價值得以展現。此外，光纖通信技術的持續發展，有益于公眾日常生活和生產，讓其工作、生活更具便捷性，為網絡全球化的進一步發展給予有力支撐。因此，在通信工程中應用光纖技術并對其進行合理設計具備重要意義[1]。

3 通信工程中光纖技術的設計

3.1 對OAN技術的設計

OAN技術是光纖接入網絡技術，是將光纖作為傳輸載體，輔以有關技術和地鐵通信工程相連接。位于通行工程系統分配方面，需作出以下設計。

第一，光源網絡的設計。在光配網里面配置具備源器器件的光網絡，保障遠距離信息傳輸的可靠性，這一光纖技術的設計多被用于地鐵通信工程長途骨干傳送網中。

第二，無光源網絡的設計。依照組網模式的差異，光纖技術接入設計方式具備如下類型：總線型結構，其優勢在于增、刪節點較為便利，彼此之間不具備較大干擾，線路運行無需投入較多資金，弱勢在于過度依靠主干光纖；環形結構，優勢在于具備極強的自愈功能，弱勢即投入成本高昂；星型結構，優勢在于存在無損耗累積、能拓張容量且升級、適應性強等特征，弱勢在于代價較高，且中央節點需穩固結實。

在具體運用期間，需依照地鐵通信工程真實狀況選取與其適應的設計結構。就地鐵通信工程而言，對光線接入網技術予以設計、運用極為關鍵。在信息傳輸性能方面，可最大程度契合地鐵持續穩定運行的需求。光纖技術具備較好的傳輸時速，符合地鐵高速運行期間的要求，具有數據、音視頻等服務功能，在相應層面為地鐵安全運行提供了保障。

3.2 相干光通信技術

經由眾多實踐研究發現，光纖技術存在抗干擾性、資源損耗率低、容量可擴張等優勢。經過對相干光通信技術的設計和使用，能夠確保光纖技術的功能效用得以體現。就該技術而言，需要在發射端對廣光載波的頻率、幅度等進行調制，而后位于接收端通過外差、零差檢測等手段進行信息傳輸。

3.3 光弧子通信技術的設計

光弧子通信技術即一項全光非線性通信方案，其設計理念為：光纖折射形成的非線性效應可以對光脈沖進行壓縮，讓光纖能和全速色散所致的光脈沖展寬得以持平。位于特殊條件下，光弧子能夠對信息進行遠距離穩定傳輸。運用該技術時，能防止光纖色散對光纖通信容量、傳輸時速和質量造成干擾，并可進一步擴張傳輸容量，在傳輸距離上也能契合地鐵運行的需求。另外，在具體使用該通信技術時可結合EDFA，從而進一步增強光纖技術的利用率，避免資源、能源的損耗，進行穩定傳輸，改善光弧子傳輸效率。

4 通信工程中光纖技術的發展趨勢

4.1 朝著超高速系統發展

當前，超高速系統在我國各通信工程中獲取了寬泛運用，達成了真正意義上改善通信工程運行質量的目標。并且，通信工程光纖技術開始朝著大規模商用形式變革，促使我國通信工程和眾多行業發展需求的有效關聯。

4.2 朝著超大容量WDM系統發展

通信波分復用系統在我國較多行業均有涉足，然而，因光纖寬帶資源應用率不高、資源發掘能力不足，阻礙了通信工程的發展。在此期間，可以選擇適宜的技術方式對光纖技術進行優化，讓其朝著超大容量的方向發展。優化后的光纖技術可對信息傳輸容量進行擴張，進而落實光波分復用系統擴容工作。

4.3 實現光聯網

雖然波分復用系統技術傳輸容量大，但是在信息傳輸期間，其靈活性、可靠性差強人意，無法契合通信工程信息傳輸的需求。在此期間，應選擇適宜的技術方式將光纖技術和信息技術互融，在對通信工程傳輸容量拓張時，增強信息傳輸的靈活、可靠性。另外，光聯網技術具有系統互聯和信息彼此制約的功能，在通信工程進一步發展上具備顯著效用[2]。

4.4 研發新代光纖

以往光纖技術難以契合現代通信工程發展的要求，需要對以往光纖技術進行改良，從而研發新代光纖。依照實際情況而言，新代光纖技術已在逐步代替以往光纖技術，在眾多行業均獲取了寬泛運用。目前，各行業所應用的光纖技術以零色散光、無水吸收峰光纖為主，可契合通信工程發展期間所提的要求，在寬帶接入技術發展方面具有不容忽視的作用。

4.5 處理全網瓶頸的方式——光接入網

隨著社會經濟、科學技術的持續發展，網絡系統有了較大改變，對網絡核心部分的穩定性構成了較大威脅。在通信工程技術手法持續改進期間，信息傳輸和交換水平也隨之變化，網絡技術方式開始朝著數字化、自動化等層面發展，對通信工程發展極為重要。但是，因接入網技術當前未獲取較好發展，導致光纖傳輸技術和接入網技術兩者之間有較強技術反差，從而制約了通信網絡技術的發展。為處理以上問題，需要對光接入網技術進行研究，最大程度縮減兩者之間的技術反差，從而確保我國通信工程更好的發展[3]。

5 結 論

光纖技術是通信工程中最關鍵的技術之一，存在較好的傳輸性質，且可以實現各類信息傳輸所提的需求。此次研究對通信工程中光纖技術的設計進行了探索、討論，以期借助光纖技術具有的優勢，推動通信工程更進一步的發展。隨著光纖技術的持續改良、發展，已經成為了我國最關鍵的信息傳輸技術，在日后勢必取締大多數信息傳輸模式，成為通信領域的引領者。