淺談通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

張博

【摘要】? ? 從古至今，將數(shù)據(jù)或文件材料進(jìn)行解讀而后進(jìn)行傳遞，在人們的日常生活中發(fā)揮著巨大價(jià)值。而隨著時(shí)代的進(jìn)步，通訊技術(shù)在不斷進(jìn)步，自光纖這一材料被發(fā)現(xiàn)且取代傳統(tǒng)的電纜應(yīng)用于通信工程中之后，大幅度的提升了通信工程當(dāng)中的數(shù)據(jù)傳輸速度和質(zhì)量。本文首先分析了通信工程中光纖技術(shù)的特點(diǎn)，而后對(duì)通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則做出了闡釋，并分析了通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，最后提出了如何更好的提高通信工程中光纖技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的措施。

【關(guān)鍵詞】? ? 通信技術(shù)? ? 光纖技術(shù)? ? 光纖設(shè)計(jì)

引言：

光纖具有材質(zhì)輕便、抗干擾性強(qiáng)、不易串音等優(yōu)點(diǎn)，在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)中起著重要作用。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)全球化的時(shí)代，光纖技術(shù)不但滿足了人們?nèi)粘Ｍㄐ诺男枨螅o人們的工作和生活帶來(lái)了巨大的便利，而且在各種軍事領(lǐng)域、商業(yè)領(lǐng)域也發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。[1]

一、 通信工程中光纖技術(shù)的特點(diǎn)

光纖技術(shù)應(yīng)用于通信傳輸過(guò)程中，其主要的原理是以光波作為信息傳遞的載體，而后通過(guò)光纖這個(gè)媒介對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，它不僅能對(duì)數(shù)字、視頻等信號(hào)進(jìn)行傳播，還能對(duì)信號(hào)做出模擬。相比于傳統(tǒng)的銅線電纜傳輸，光纖在每秒中的傳播速度能高達(dá)2.5GB。[2]并且傳統(tǒng)的電纜傳播需要耗費(fèi)大量的銅，在前期制作成本和后期維護(hù)方面耗費(fèi)巨大，在這些電纜廢棄之后也會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，而光纖的使用可以大幅度的減少對(duì)環(huán)境的污染。并且隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，這一技術(shù)已經(jīng)趨于穩(wěn)定和成熟，被廣泛應(yīng)用于電視及視頻的傳送，成為了人們生產(chǎn)生活當(dāng)中一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。

1.1頻帶寬

光纖技術(shù)相比普通的電纜傳輸，具有更大的通行量，然而光纖通信為單波傳輸，這也無(wú)可避免的使其在傳輸過(guò)程中容易在終端系統(tǒng)中出現(xiàn)電子瓶頸效應(yīng)，產(chǎn)生一定的傳輸阻塞，難以使其頻帶寬這一優(yōu)勢(shì)更好的發(fā)揮。現(xiàn)階段已經(jīng)采取了一些對(duì)于光纖傳輸?shù)妮o助技術(shù)來(lái)緩解電子瓶頸效應(yīng)，幫助光纖傳輸發(fā)揮其帶寬優(yōu)勢(shì)，此類輔助效應(yīng)主要有通過(guò)在光纖兩端設(shè)置波長(zhǎng)分割的復(fù)用器來(lái)提升光纖傳輸量的密集波分復(fù)用技術(shù)。

1.2性能穩(wěn)定

傳統(tǒng)的電纜傳輸在傳輸過(guò)程中由于材質(zhì)的破損會(huì)出現(xiàn)電波泄露等問(wèn)題，并且傳統(tǒng)的電纜主要材質(zhì)為銅，在出現(xiàn)自然老化之后，數(shù)據(jù)的傳輸不穩(wěn)定，傳輸信號(hào)也會(huì)減弱，這進(jìn)一步影響了數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，極易發(fā)生數(shù)據(jù)遺漏的問(wèn)題。而由于光纖能在傳輸?shù)倪^(guò)程中有效的抗擊外界干擾，能在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中保障其安全性和穩(wěn)定性，光纖外部的不透明保護(hù)層也能使光波信號(hào)牢牢的固定在光纖內(nèi)，避免信號(hào)泄露。

1.3中繼距離較長(zhǎng)

普通的銅制電纜在傳輸?shù)倪^(guò)程中，隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x增長(zhǎng)，自身的損耗量也會(huì)不斷增加，為了保證通信工程的信息傳輸質(zhì)量，不同的電纜能承受的中繼距離在1.5千米到50千米的范圍之內(nèi)。而在光纖技術(shù)應(yīng)用于通信工程之后，由于光纖所用的材質(zhì)為性能較為穩(wěn)定的石英材質(zhì)，即便是遠(yuǎn)程傳輸，其在信號(hào)的損耗程度上也很低，相關(guān)研究表明，在相同的中繼距離下，光纖的長(zhǎng)距離傳輸自身?yè)p耗量?jī)H為0.19dB/km以下。

二、通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

在通信工程中不同地區(qū)及不同用途的光纖設(shè)計(jì)方面，要著重關(guān)注以下幾個(gè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

一是在選擇針對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)的通話業(yè)務(wù)的光纖鋪設(shè)即需要在管道內(nèi)部進(jìn)行鋪設(shè)的長(zhǎng)距離光纖線路時(shí)，要選擇質(zhì)量較好PE/PVC材質(zhì)保護(hù)套進(jìn)行輔助鋪設(shè)，并且光纖的芯與外部保護(hù)套之間也要涂抹防水材料，保護(hù)套的外層也要涂抹防水材料，防止因地下潮濕對(duì)鉛鋅造成腐蝕。

二是針對(duì)一些在高空中鋪設(shè)的光纖，要盡量縮減其本身的重量，這能使光纖在搭建的過(guò)程中依托各種輔助支架來(lái)提升光纖電纜的平衡和穩(wěn)定度，并且也能給整個(gè)光纖鋪設(shè)環(huán)節(jié)節(jié)省大量成本。

三是在針對(duì)一些直接填埋鋪設(shè)的光纖路線時(shí)，施工人員要根據(jù)不同地區(qū)地質(zhì)條件選擇 PE防護(hù)層對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù)，在一些自然環(huán)境較為特殊的盆地、潮濕地區(qū)，要選擇如GYTA53這樣的防潮材質(zhì)來(lái)作為光纖電纜的保護(hù)套。

四是在一些需要在水底鋪設(shè)的光纖電纜的選擇上，不僅要著重關(guān)注其保護(hù)套的防水涂層搭建，并且要注意在保護(hù)套的選擇上兼具防銹、防腐蝕的功能，光纖常年處于水底，防銹防水的維護(hù)層能提升其耐腐蝕抗壓能力。為了防止電纜出現(xiàn)彎曲的情況，也需要用一些鋼絲架構(gòu)對(duì)其進(jìn)行固定。

五是在施工人員進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程中，對(duì)材料的選擇一定要符合相關(guān)的市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在鋪設(shè)設(shè)計(jì)上要根據(jù)光線不同的用途進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和鋪設(shè)，并且要因地制宜的選取合適材料提高光纖對(duì)電磁波信號(hào)的屏蔽效果。

六是在經(jīng)過(guò)一些電波較強(qiáng)的電場(chǎng)地區(qū)時(shí)，光纖的材質(zhì)要選取金屬物料，提升光纖自身的抗干擾能力，使其在該地區(qū)傳輸時(shí)保持穩(wěn)定。

七是那些處在中心機(jī)房等重要的室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中的信息光纜一定要在保護(hù)套的選擇上具有防火功能，消除安全隱患。

八是由于光纖本身的特殊性，要著重注意其產(chǎn)生的漏電、起火問(wèn)題。即要在前期的鋪設(shè)當(dāng)中注重其維護(hù)層的阻燃性和防潮性，也要在鋪設(shè)完成后定期對(duì)其進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，及時(shí)排除隱患。

三、通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1光弧子技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

光弧子技術(shù)指的是依托光弧子作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體而進(jìn)行通信傳播的技術(shù)。光弧子由于能產(chǎn)生寬度較窄，可用于通信的光脈沖，因此可以將其作為信息的載體結(jié)合光調(diào)制器用于通信傳播。對(duì)光弧子的應(yīng)用，首先要經(jīng)過(guò)調(diào)制然后將其傳輸?shù)焦饫w放大器，再經(jīng)過(guò)光隔離器的運(yùn)作之后，再將其推入光纖傳輸。在這一過(guò)程中為了保持光弧子的穩(wěn)定性，減少其在信息傳輸過(guò)程中的損耗率，需要在設(shè)計(jì)前期在光纖傳輸通道當(dāng)中提前安裝EDFA，通過(guò)這一技術(shù)來(lái)增強(qiáng)光伏子彈傳輸能量。現(xiàn)階段，光弧子技術(shù)由于其特殊性質(zhì)，在通信工程中的應(yīng)用可進(jìn)一步拓展到海底通信當(dāng)中。[3]

3.2光纖接入技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

光纖作為光纖接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，它能夠?qū)崿F(xiàn)光纖接入網(wǎng)的視頻、文件、圖片信息的傳輸。現(xiàn)階段的光纖接入網(wǎng)技術(shù)主要有有線接入和無(wú)線接入兩種，接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)有環(huán)形、星形、總線形組成，由于光纖接入網(wǎng)的帶寬大，因此這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于生活當(dāng)中的通話、生活上網(wǎng)等領(lǐng)域，來(lái)滿足不同客戶的需求，維護(hù)整個(gè)通信系統(tǒng)的性能穩(wěn)定。[4]并且光纖接入網(wǎng)技術(shù)還能在日常的商業(yè)辦公中提供數(shù)據(jù)傳輸管理、數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)售票等一系列智能服務(wù)，為了使光纖接入技術(shù)發(fā)揮最大的作用，一些單位在應(yīng)用的過(guò)程中將SDH技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，能夠大幅度提升光纖接入網(wǎng)的負(fù)荷，進(jìn)一步提高各智能系統(tǒng)的工作效率。

3.3相干光通信技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

光纖技術(shù)能夠在通信工程中實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并且能在長(zhǎng)途傳輸當(dāng)中保持極低的損耗率，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化，相干光通信在整個(gè)過(guò)程中功不可沒(méi)。相干光通信技術(shù)主要指的是運(yùn)用外差檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)光纖傳輸光信號(hào)，而后與ID產(chǎn)生激光，將其施加到光電檢測(cè)器當(dāng)中。光電變化的整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生一定的變頻差，在經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)之后形成各個(gè)終端所需要的數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行傳遞。在將外差檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用到無(wú)線電的通訊工程中時(shí)，對(duì)那些無(wú)效信號(hào)、干擾信號(hào)的檢測(cè)作用被進(jìn)一步放大，因此在光纖技術(shù)應(yīng)用于通信工程時(shí)，通過(guò)對(duì)相干調(diào)制技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠大幅度的提升傳輸過(guò)程中電波頻率及信息的利用率，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，提升整個(gè)通信工程的性能。[5]

四、提高通信工程中光纖技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的措施

4.1提升光纖焊接技術(shù)

由于光線在連續(xù)工作之后會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的接續(xù)問(wèn)題，在光纖自身尺寸擴(kuò)大或模板直徑不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，光纖的連續(xù)指標(biāo)會(huì)超過(guò)合理范圍，影響其后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸工作。要想進(jìn)一步提升通信工程當(dāng)中的光纖質(zhì)量，就要在最初的光纖熔接過(guò)程中，提升焊接技術(shù)。首先要充分利用現(xiàn)代化的高科技熔融接續(xù)技術(shù)，在選擇溶接機(jī)方面，要注意其狀態(tài)和性能的穩(wěn)定性，在最大程度上減少由于光纖繼續(xù)而產(chǎn)生的損耗問(wèn)題。其次，在對(duì)光纖進(jìn)行焊接時(shí)，要選擇具有豐富從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人，將焊接當(dāng)中的誤差降到最低。

4.2進(jìn)一步完善光纖切割技術(shù)

首先，在施工過(guò)程中對(duì)光纖進(jìn)行切割時(shí)，要保持?jǐn)嗝娴耐暾鉂崳苊庥捎谡慈疚廴疚锒鴮?duì)光纖造成腐蝕。這就需要對(duì)光纖的斷線技術(shù)不斷進(jìn)行提升，也要對(duì)光纖切割人員進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)。在完成光纖切割之后，要及時(shí)檢查和清理殘留在光纖斷面中的雜物，做好光纖斷面的清潔與護(hù)理。其次，要提高光纖熔接技術(shù)，最大程度的降低對(duì)光纖斷面進(jìn)行熔接時(shí)出現(xiàn)的不規(guī)則問(wèn)題，此外，由于模板的大小在光纖熔接技術(shù)當(dāng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此在焊接之前，要對(duì)模板進(jìn)行認(rèn)真的校準(zhǔn)，保證其大小符合標(biāo)準(zhǔn)。最后，在光纖切割過(guò)程中，要調(diào)節(jié)好所要切割的光纖的傾斜度，提前預(yù)設(shè)好切個(gè)位置，減少光纖材料的損耗，并且在切割時(shí)要保證各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)性，保證各項(xiàng)指標(biāo)的誤差不能超過(guò)合理范圍。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在各類高科技手段廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的時(shí)代背景下，各行各業(yè)對(duì)信息傳輸?shù)囊蕾嚦潭仍絹?lái)越高，保持通信工程的穩(wěn)定、高速也就越來(lái)越重要。光纖技術(shù)由于其自身在技術(shù)手段、使用材質(zhì)等方面的優(yōu)勢(shì)，在通訊過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，然而在日常生活中，對(duì)其傳輸通道進(jìn)行搭建的過(guò)程中也存在諸多問(wèn)題，如何解決其搭建技術(shù)復(fù)雜、對(duì)施工人員工藝要求高等一系列問(wèn)題是值得各位學(xué)者認(rèn)真探索并予以解決的。為了進(jìn)一步提升光纖技術(shù)在信息傳輸當(dāng)中的質(zhì)量，要在施工環(huán)節(jié)注重材料的選擇和高精度焊接技術(shù)的應(yīng)用，在試工過(guò)程中因地制宜的選擇鋪設(shè)方法，在光纖網(wǎng)絡(luò)建成之后做好后期維護(hù)。更需要政府聯(lián)合多方力量，進(jìn)一步創(chuàng)新研發(fā)相關(guān)的光纖技術(shù)和光纖材料，通過(guò)多種方式來(lái)提升通信工程中光線技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]李澤平.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J].信息系統(tǒng)工程，2020，（1）：26-27.

[2]王文萃.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J].通信電源技術(shù)，2020，37（17）：195-197.

[3]楊毅.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展探索[J].數(shù)字化用戶，2019，25（32）：32.

[4]李甦沛.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J].數(shù)字通信世界，2019，（5）：54-55.

[5]戴淑怡.通信工程中光纖技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)探析[J].科學(xué)與信息化，2019，（1）：34-35.