光纖通信原理及保護(hù)

趙博 韓錦輝

摘 要： 光纖通信是人類通信歷史上一次深遠(yuǎn)的變革，以光為信號傳輸介質(zhì)，具有很多的有點(diǎn)，如抗電磁干擾、傳輸容量大、傳輸損耗小等。本文在對具體的光纖通信工程設(shè)計(jì)做了詳細(xì)研究后，對于光纖通信的原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對光纖通信通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的幾個(gè)問題做了深入思考，并思考了光纖通信的保護(hù)問題。

關(guān)鍵詞：光纖通信；原理；光纖保護(hù)

一、研究背景及意義

伴隨社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，以及人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)與文化需求，通信向大容量、長距離的方向發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢。由于光具有極高的頻率，也就是說具有極高的寬帶從而可以容納巨大的通信信息，所以用光波作為載體來進(jìn)行通信是人們幾百年來追求的目標(biāo)。所以了解光纖系統(tǒng)的原理并且對光纖通信問題思考是非常有意義的[1]。

二、光纖通信的原理

光纖通信是通信技術(shù)與光電技術(shù)的結(jié)合，光在光纖波導(dǎo)中的傳輸方式以及信號傳輸要遵守的協(xié)議。光纖的內(nèi)部是兩層光學(xué)性質(zhì)不同的石英玻璃，當(dāng)光線以一定的角度如山倒光疏介質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，光纖通信就是利用這一現(xiàn)象在光纖中不斷向前傳輸。光本身也是一種電磁波，電磁波都是滿足麥克斯韋方程組的，帶入不同的數(shù)據(jù)可以得到相應(yīng)的解。因此在光的傳輸中，不同分布的光信號代表了光所攜帶的信息不同[2]。

光纖通信在發(fā)送端首先要把傳送的信息變?yōu)殡娦盘枺缓笳{(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號的幅度變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去。在接收端，檢測器收到光信號后把它轉(zhuǎn)換我電信號，經(jīng)過解調(diào)后恢復(fù)原來的信息。

三、光纖通信技術(shù)中的問題

電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對光纜產(chǎn)品不斷提出新的要求，不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求。在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，對這一點(diǎn)深有體會(huì)。今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開。一些國家或公司取得了一些經(jīng)驗(yàn)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多特色，對接入光纜會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)提供了很好的機(jī)會(huì)[3]。雖然近幾年來，我國光纜技術(shù)有很大的發(fā)展，有了一些自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，我們的比例還是很小的，國內(nèi)有200家光纖光纜廠，但是大多茶品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競爭力不強(qiáng)。我們應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

四、光通路的保護(hù)

光纖通信傳輸系統(tǒng)本身雖然有保護(hù)功能，但是在實(shí)際中只采用傳輸設(shè)備自身的保護(hù)管理系統(tǒng)在光纜線路發(fā)生全阻斷障礙時(shí)，很難保證傳輸?shù)陌踩蜁惩ā＠缇哂协h(huán)路自愈功能的SDH傳輸系統(tǒng)，如果光線傳輸不是真實(shí)的物理光纜換，在某處的光纜線路阻斷也可能造成SDH傳輸環(huán)的通信中斷。近年來興起的光纜線路自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)雖然能完成對光纜的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測，但不能預(yù)防外力作用造成的光纜突發(fā)阻斷障礙，也不能在光纜線路發(fā)生障礙時(shí)使其中的光傳輸系統(tǒng)得到保護(hù)[4]。一條光纜發(fā)生全阻斷或其中部分纖芯阻斷，對于那些沒用通過另一條物理光纜傳輸路由保護(hù)的光系統(tǒng)會(huì)造成較長時(shí)間的業(yè)務(wù)傳輸中斷。

光纖通信的路由保護(hù)可以通過多種形式實(shí)現(xiàn)主要有以下幾種保護(hù)段：到設(shè)備間和重要大客戶的引入光纜物理雙路由保護(hù)問題；通信交換端局間中斷光纜物理雙路由互保問題；WDM傳輸互保方式。

五、結(jié)論

光纖通信的發(fā)展掀起了人類社會(huì)通信方式的巨大變革，光纖通信的出現(xiàn)，直接推動(dòng)了人類社會(huì)進(jìn)入了信號系統(tǒng)告訴發(fā)展的時(shí)代。光纖通信系統(tǒng)給我們的生活穿了許多便利。然而光纖通信系統(tǒng)帶來的優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。就目前的發(fā)展形勢，光纖通信系統(tǒng)還有更可觀的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯永忠.淺談光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].電腦知識與技術(shù)，2014，10（10）：2219-2220.

[2]樊玥彤.光纖通信原理及其傳輸可靠性技術(shù)分析[J].科技傳播，2018，10（23）：128-130.

[3]詹明雷.當(dāng)前光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（30）：106-107.

[4]陳學(xué)鋒.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探討[J].通訊世界，2016（02）：9-10.

作者簡介：

趙博（1997.02） 男 漢族 河南省鄭州市 411327199702170632 本科生 通信工程。

韓錦輝（1996.09） 男 漢族 河南省周口市 4127271997080718 本科生 通信工程。