光纖通信傳輸技術的發展與應用分析

陳 挺

（金磚國家未來網絡研究院中國分院，廣東 深圳 518000）

0 引 言

進入21世紀后，由于信息科學新技術的發展，人們開始進入了互聯網信息時代。在計算機科學的發展中，光纖通信傳輸新技術是當前信息新技術的主要發展趨勢[1]。通過使用光纖通信傳輸新技術實現通信傳輸，有效地提高了信息通信的效能，并推動了社會經濟的發展。本文基于此從光纖通信傳輸新技術的特點、具體應用等多個方面進行深入剖析，希望能為相關研究人士提供一定的參考價值。

1 光纖通信傳輸技術的基礎概念

光纖通信是光信號傳輸新技術的一種，主要由包層、涂層以及纖芯構成，其工作原理如圖1所示。纖芯是指以微米為單位的一種通信元件，而包層則是指中間的一層，纖芯與包層兩者之間共同組成一個通信的渠道，以此來傳輸光信號。涂層在其中的作用便是提高整體的韌性，以免光信號出現失真的情況。我國針對光纖通信傳輸新技術研究的時間較短，但是應用較為普及，包括軍事領域、航空領域以及民用領域等。然而，光纖通信傳輸通道的構建異常困難，導致大部分貧困山區并未應用光纖通信傳輸新技術[2]。

圖1 光纖通信的工作原理

2 光纖通信傳輸技術的特點

2.1 傳輸容量大

傳輸容量大是指該新技術所搭建的傳輸信道能夠容納更多的信號傳輸。從目前的情況來看，光纖通信傳輸新技術要比傳統的通信新技術容量更大，同時也能傳輸更多的信號。這主要依賴于光纖通信傳輸新技術所具備的高頻帶帶寬，其所帶來的優勢明顯，高容量的信息傳輸對于人類社會發展有著重大的裨益，能夠從根本上優化，甚至改革人們的工作方式[3]。

2.2 物理損耗低、通信距離長

光纖通信傳送新技術的另一個優點是物理損失較少，且傳輸距離較遠。制作光纜的材質為石英，其材料損失一般低于20 dB/km，這表明使用光纜作為傳送介質時存在著較小的損失。因為光纖通信傳送工藝新技術具備低廉的物理學消耗，從而極大地增加了通信的傳播距離，也大大提高了通信的效能。而光纖通信傳送工藝新技術又具備物理學消耗少、通信距離長的優點，說明大力建造光纖通信網絡系統能夠有效地降低通信設備建造的成本，增強通信網絡系統的可信度和穩定性。用光纖通信傳送新技術傳遞信息時的安全保密工作較好，不會出現串音干擾問題，故此有更高的保密性。而使用傳統的通信傳送新技術傳遞信息時，并沒有很好地保護信息傳遞載體所攜帶信息的安全，因此很容易被人竊聽和泄露，導致安全保密工作較差[4,5]。使用光纖通信傳送新技術傳遞信息時，包含信號的反射波在光纜中傳遞時沒有被干涉，所以幾乎不會出現在光纜中泄露的情形，即使在光纜彎曲的地方，泄露出的反射波也非常微小。

2.3 防止電子干擾性能強

光纖通信傳送新技術還具備較強的防電子干擾新技術性能，可有效提高信號傳遞的質量和水準，從而提高信號傳遞的準確度和可信度。光纖通信傳輸新技術具備該性能主要是因為制造光纜的材料石英有很好的絕緣力量，在信號傳遞的過程中，受外部電壓的影響也較小[6]。

3 光纖通信傳輸技術的應用分析

3.1 光纖到戶接入技術

由于科技的快速發展，互聯網科技在世界范圍內應用，人類對通信傳播的服務質量也提出了更高的需求，而傳統的通信傳播新技術手段已無法適應人類對信息傳播的需要。因此應當提高人類通信傳播的速率和服務質量，以優化人類信息傳播的效率，從而更好地適應人類的需要并促進經濟社會的蓬勃發展。光纜到戶連接新技術手段是光纖通信傳播新技術手段的主要應用，科學合理地利用光纜到戶連接新技術手段能夠有效地改善人類通信傳播的效率，提高人類通信傳播的速率和服務質量，從而節約信息傳播系統的維護成本，給人類社會帶來更良好的信息通信服務[7,8]。但是光纖到戶連接新技術手段的弊端是在工程建設初期需要投入巨大的成本。

3.2 單纖雙向傳輸新技術

單纖雙向傳輸新技術也是光纖通信傳送新技術的重要應用，是信息在同一條光纜中傳送的新技術，與在兩條不同光纜中實現往返信息同時傳送的雙纖傳送新技術相對應。通過利用現代光纖傳輸理論，人們已經能夠認識到光纜具有很大的信息傳送容量，不過由于目前受到各種因素，如傳送設備的影響，光纜的信息傳送容量并沒有取得理想的成效。在中國，應用較為普遍的傳輸新技術為雙纖傳送新技術，這在一定程度上提高了對光纜資源的使用率。但是因為信息對通信傳輸資源的需要量仍然很大，所以應用雙纖傳送新技術也造成了信息資源的浪費[9]。如果使用單纖雙向傳輸新技術實現光通信數據傳輸，將能夠節約1/2的光纜資源，從而極大減少光纖通信系統的建造成本，對信息通信產業的發展有著重大意義。雙纖單向傳輸如圖2所示。

圖2 雙纖單向傳輸

3.3 骨干節點中的應用

光纖通信傳輸新技術使用中的重點是光纖通信傳輸新技術在骨干節點中的使用。通過低反射光轉換新技術的廣泛使用，光纖通信傳輸新技術已經在骨干節點中發揮了巨大的價值和作用，主要表現在能夠有效地彌補使用傳統金屬光纜實現信號傳送時的不足之處，從而有效提高信號傳送的效率，進一步增強信號的正確性和可信度，降低對網絡資源的消耗[10]。

3.4 電力通信中的應用

電力通信對中國的社會經濟蓬勃發展具有深遠影響。通過采用光纖通信傳輸新技術進行電力通信，能夠有效提升電力通信的服務質量與管理水準，對增進電力工業改革的新技術交流、提升電網行業的經濟發展效益具有很大的應用價值。

4 光纖通信傳輸新技術的發展趨勢

4.1 波分復用系統

近年來，波分復用新技術已經廣泛地應用在多個領域的通信系統中[11]。波分復用新技術是指在同一條光纜中同時把兩個甚至多于兩個的光波長信號利用不同的通道各自傳送信息的新技術，通常擁有巨大的傳送容量與超長的傳送距離。在利用波分復用新技術實現信號傳送時，不但可以大幅度增加光信號的傳送容量，還可以大大節約光纜資源。

4.2 智能化光網絡

智能化光網絡將是未來信息通信產業發展的重點與核心。但通過調研發現，目前的光纖通信體系的主線只是傳輸。由于現代科學新技術的蓬勃發展，電子電腦對通信產生了更大的影響，光計算機系統的迅速發展也推動了通信新技術的高速發展[12]。光信息的自主探測術與自主連接控制等新技術在光網絡系統發展的過程中也得到了更普遍運用，從而進一步推動了光網絡系統的智能化發展。

4.3 全光網絡

全光網絡將是目前光纖通信及傳輸新技術發展的理想態勢，更是未來通信產業發展的大趨勢。全光互聯網中的所有節點全部由全光化形態的光節點構成，不管信號在傳遞過程或者轉換過程中，整個網路信號全數以光的形態出現。而目前，中國還處在全光互聯網發展的初期，國內一些全光互聯網的節點連接之間也已初步做到了完全光化，但是由于在網絡節點中間的位置上仍然使用了電器元件，光纖通信系統干線總容量的增加還是比較困難[13]。

5 結 論

光纖通信傳輸技術是現代人類經濟社會發展的產品，同樣也推動著現代人類經濟社會的發展，因其自身的優勢而被廣泛地運用在經濟社會的通信領域。但同時也必須看到光纖通信傳輸技術發展中的不足，在實際運用中不斷總結實踐經驗進行發展完善，從而促進人們在通信領域向智能化和全光網的方向快速發展。