光纖通信技術與光纖傳輸系統探討

劉云漢 張闖

摘要：光纖通信是一種利用光來傳輸信息的通信方式，它以光纖作為一種傳輸方式，使信息不僅可以遠距離傳播，而且可以遠距離傳播數千公里。在當今的通信方式中，光纖通信技術是非常重要的一個組成部分，同時也是實現遠距離通信和大容量傳輸的重要途徑。

關鍵詞：光纖;光纖通信技術;光纖傳輸系統

1.光纖通信的發展現狀

目前，隨著光纖通信新技術的不斷涌現，其工藝技術水平也有了巨大的提高，這些變化擴展了光纖通信技術的運用范圍，通信能力也因此得到了提升。但是面對中國巨大人口的需要，光纖通信的傳輸速度和容量還需要不斷提高。用戶通過光纖接入，可以快速大量接收各種網絡信息，但在接入過程中，仍然存在著位置不確定性等缺陷，增加了光纖的接入的難度。

（1）光纖入戶的方式。目前，光纖寬帶接入家庭的最終方式是光纖入戶，這樣用戶就可以接入全光網絡，進而獲得大量的信息。光纖具有寬帶特性，滿足了用戶對寬帶不受限制的需求。目前，我國已有30多個大中城市建立了試商用網絡和實驗網絡，甚至有些城市制定了光纖入戶的建設和技術標準，以促進光纖的規范發展，同時還制定了應用優惠政策，對促進光纖通信的發展起到了非常重要的作用。

（2）光纖入戶技術。現如今，主要有光纖有源接入和光纖無源接入兩種實際應用的光纖技術。指利用媒介轉換器連接端和用戶，從而為用戶提供高速的寬帶接入的是光纖有源接入。無源光纖接入，通常是由多種PON技術組成的，比如EPON，APON，GPON。目前，我國應用最廣泛的無源光纖接入方式是GEPON，這也是我國自主研發的成果

2.光纖傳輸系統的組成和優勢

以光波為數據載體的光纖傳輸系統，傳輸速率要比無線電信號高一千余倍，具有非常高的工作效率和穩定性能，同時還具有高安全性能和信號高度保真的優點。

2.1光纖傳輸系統的組成

光纖傳輸系統主要由光發射模塊，數據傳輸模塊和光接收模塊組成，通過采用不同傳輸碼實現模塊之間的信號轉換與傳輸。

第一，光發射模塊：主要包括發射端機設備和光源，光源主要采用發光二極管和光導體激光器，發光二極管因其具有較寬的光譜，驅動電路簡便而適用于短距離和小容量的光纖傳輸系統。半導體激光器能夠輸出激光，性能更加優良，因此適用于較長距離的大容量高速光纖通信傳輸系統。

第二，通信傳輸模塊：主要由摻餌放大器和波分復用技術組成。摻餌放大器能夠使信號放大過程在光路上直接進行，而不用在光電轉換過程中放大，從而滿足大容量、長距離通信需要。波分復用技術是在同一根光纖上完成不同波長光信號傳輸，可以有效提高光纖寬帶的利用效率，合理有效的利用通信資源。

第三，光接收模塊，即光接收機，主要通過光探測器把光信號轉化為電信號，光電二極管是其實現轉換過程的主要元器件。其工作時，首先將光纖傳輸過來的光信號轉換為電信號，然后再由光接收部分實現保真和實時通信。

2.2光纖傳輸系統的優勢

光纖傳輸系統較同軸電纜及銅線電纜相比，有很強的柔性，體積小，重量輕。其優點主要體現在很多方面。因為光纖本身絕緣性極好，不會受雷擊和電磁輻射等各種干擾的影響，所以即使和電力設備發生接觸后，也不會受到影響。因為天氣對光纖的傳輸影響很小，所以光纜設備在地面就可以鋪設。光纖運用于長距離傳輸時，其性能遠好于普通電纜通信系統，能夠保證較高的畫面清晰度和保真度。

3.光纖通信技術和光纖傳輸系統的創新應用和前景

3.1光纖通信技術在光纖傳輸系統中的創新應用

（1）波分復用技術。波分復用技術已經廣泛應用在現在的光纖傳輸系統的建設中，其作用是把單波長通道轉換為多波長通道。第一，通過光波分復用（WDM）和光時分復用（OTMD）結合的方法，使信道攜帶的信息容量得到提高，增加光線通信信道數量。OTMD技術可以令單信道傳輸速率達到640bit/s的最大值，同時可以通過OTDM信號聯合使用建立波分復用技術，進一步提高傳輸容量。第二，通過采用偏振模色散（PDM）技術減低相鄰信道之間的相互干擾。

（2）全光網絡。全光網絡是信號僅在進出網絡過程中實現光電信號轉換，整個運行過程中都以光作為依托，是目前光纖通信技術中最理想的一種狀態。全光網絡跟傳統光網絡相比，不由路由決定傳輸比特值，波長是傳輸容量的決定性因素。如何突破電光接觸的局限性，是影響以后全光網絡技術發展的主要問題。

（3）光弧子通信技術。光弧子位于光纖色散區，是ps數量級的較為特殊的一種超短光脈沖。因其在群速度色散和非線性效益之間有較強的平衡性，不會因長距離的傳輸而導致速度和波形的改變。長距離傳輸過程中不會有信號畸變，大容量個抗噪性能良好都是光弧子通信的優點。盡管目前我國已經研發出了傳輸速度為20Gbit/s，傳輸距離能達到12000km的直通光弧子通信系統，但是因為其成本和技術難度都較高，所以短期內難以普及[1]。

3.2光纖通信技術和光纖傳輸系統的前景

光纖通信技術是現代通信產業的重要支柱，從20世紀70年代初到現在，光纖通信之所以能夠得到迅速的發展，主要是由其無比優越的特性決定的。第一，傳輸頻帶寬，通信容量大;第二，傳輸損耗小，中繼距離長;抗電磁干擾能力強。也正是因為其擁有以上優越性，光纖通信在21世紀的信息社會中，將會占有非常重要的地位，也將因此得到非常迅速的發展[2]。伴隨著人們對信息的需求量不斷增長，能夠實現超大容量、超高速和超長距離傳輸的光纖通信傳輸必然會成為現代通信的主要方式。

光纖通信技術目前已經被運用在不同的行業中，同時成為當下社會不可缺少的一個重要部分。同時，光纖通信技術也對經濟的發展有一巨大推力。但是我們要認清自己的不足，我國的光纖技術發展水平和世界水平還是有不小差距的。因此，加快推動光纖技術的發展，使光纖通信的運用更加廣泛，是我國建設光纖通信行業的一項重要任務。

參考文獻：

[1]張江鋒.基于公計算的大數據儲存安全分析[J].信息工程，2017（02）：81-81.

[2]關壯.光纖通信技術與光纖傳輸系統的滲透[J].中國新通信，2017，（22）：19.

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