利用光纤通讯传输技术提高通讯能力研究

利用光纤通讯传输技术提高通讯能力研究

宋智奇

关键词：通讯能力；信息容量；光纤通讯传输技术；中继距离

引言：

随着技术的进步，光纤通信技术从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。目前，随着互联网用户不断扩增，光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面。光纤传输技术就是一种全新的传输技术，现代光纤通讯传输技术是以光波为信息传输载体，以光纤作为传输介质的发展时间并不长的一种信息传输技术，这种技术现在得到了很广泛的应用。

1、光纤通讯传输技术概论

1.1什么是光纤通讯传输技术

光纤传输，即以光导纤维为介质进行的数据、信号传输。光纤通讯传输技术是光传输技术的一种，光纤通讯也称作光纤通信，是以光为信息载体，利用光导纤维传输信号，实现信息传递的一种通信方式。光纤由纤芯，包层和涂层组成，利用纤芯和包层的折射率不同，实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。将需传送的信息在发送端输入到发送机中，将信息叠加或调制到作为信息信号载体的载波上，然后将已调制的载波通过传输媒质传送到远处的接收端，由接收机解调出原来的信息。

1.2现代光纤通讯传输技术的特点

首先，通信容量大。因光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多，所以光纤通信技术频带极宽，通信容量大。其次，损耗低，中继距离长。光纤通信传输系统可以通过降低损耗成本，从而提高经济效益。此外，抗电磁干扰能力强，保密性好。现代光纤通信传输系统它还具有光纤重量小，直径细、易于铺设、稳定性好、寿命长以及其原材料资源丰富，成本低等特点，因此，光纤通信传输技术的应用范围越来越广。

2、利用光纤通讯传输的核心技术提高通讯能力

2.1光复用技术

光纤荷载的信息容量较大，采用光电复用技术可以提高光纤的利用率，即以单模光纤单模使用降低损耗，在同一条光纤上用多束激光来传输不同的波长。要求在光纤设计过程中，将光纤的低损耗窗口划分成若干信道，使它们能互不影响的传送信息。在发送端安放波分复用器，将不同波长的信号光载波合并后，由一条光纤传入到接收端，整个过程中波分复用器发挥了重要的承载作用。在光复用技术中，应用较多的是波分复用、频分复用以及码分复用三种：①波分复用技术（WDM），在一根光纤上实现多个不同波长光载波的传输光信道，极大提高光纤的传输能力。波分复用技术中使用较多的是无源波分复用器，它能够不改原有光缆线路，亦不增建光缆，但其可传输的容量依旧成倍增长，从而能极大的节约成本。同时应用的无源器件结构简单，成本极低。所有的波长都在独立的工作系统下，大大增强了使用过程中的灵活性。另外光波复用器的可逆性使得在同一光纤上可以实现信号的双向传输。②频分复用技术（FDM），频分复用技术也叫光频分复用系统，指的是两峰值波长间隔小于1nm，它的光载波间隔较小，需要使用可调谐的光滤波器以及其他的光通信技术。频分复用技术较多用于高速大容量的分配式网络系统中，例如广播、电视频道等。③光码分复用技术，系统首先分给每个用户不同的唯一光正交码的码字，即用户的地址码，然后在发送端将地址码连同数据传送光正交编码，接收端利用与发送端相同的地址码进行解码，从而实现信号的交换。光码分复用技术增加了网络的容量，提高了网络的灵活性和保密性，同时对于整个系统的性能也实现了相应的改善。

2.2光弧子通讯技术

在通讯传输过程中，“损耗”和“色散”对于传输容量和距离的限制是显而易见的，信号的不短减弱是因为损耗太高，而光脉冲在传输过程中不断展宽则是因为色散。色散导致不同频率的广播传播的速度不同，所以到达终点的时间也不一样，最终使得信号发生畸变，引起失真。要合理解决这个问题需要采用光放大器，例如激光二极管泵浦掺铒光纤放大器。另外可以采用预加重技术，保持整个传输过程中信号速度和波形不变，保证传输距离在较高的水平上。目前在海底光缆通信中光弧子通信的应用较为普遍。3.3光纤接入技术光纤接入技术是光纤通讯传输中最具潜力的技术，科技在不断进步，因而人们所用机器设备的技术含量也在不断提高，传输的信号最终要通过这些设备，而这些设备有些需要光信号，有些需要电信号，这些统统需要利用光纤介入技术来实现，在实际应用中需要考虑的因素较多，传输信息的广信、接受信息的光检测器等，利用光源将开始的电信号转化为光信号。

3、现代光纤通讯传输技术的发展趋势

以当前光纤通讯传输技术的发展情况来看，在未来光纤通讯传输技术的情景将会非常广阔，其中，光弧子通信技术、超高速光纤通讯技术、全光网络传输技术等是最主要的研究方向。

3.1光弧子通信技术

光弧子通信技术能保证经过长距离和长时间的输送之后，信号的波形和速度不变，所以光弧子在不受外界干扰的情况下能实现长距离的传输，同时其传输的速度也加快，且不影响其传输容量，因此光弧子通讯技术是未来通讯传输技术的发展方向之一。

3.2超大容量且超长距离的传输和交换技术波分复用

技术就光纤通讯技术来说，超高速度、超大容量以及超长距离将必定是其未来的研究和发展方向。近年来，很多光纤通讯研究者发现波分复用技术能够极大地有效提高光纤传输系统的信息容量，并开始加强对波分复用系统的研究。经目前研究表明，仅凭借光时分复用技术和波分复用技术来提高光纤通信系统的容量是很有限的，因此可以把多个光时分复用信号进行波分复用，从而进一步提高系统的传输容量。

3.3全光网络技术

有专家预言在不久的未来，全光网会是整个高速通信网的王者。全光网相比其它高速通信传输网络更，它具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性和可扩展性，并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度和较低的误码率，网络结构简单，组网非常灵活，可以在不安装信号的交换和处理设备的情况下增加新节点。全光网络技术是未来光纤通信技术的发展的方向，也是未来通信网络技术发展的核心内容，因为现在传统的光通信网络存在结点多，干线容量不够高，结点处使用的电器零件等缺点，这些缺点导致了光纤通信网的总容量很难得到提高，然而全光网既实现了节点之间的全光化，同时也实现了利用光的形式来传输与交换信息以及根据光的波长处理用户信息。

4、结语

光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点，所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。光纤通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到重要作用。光纤通讯传输技术已经是我国一项重要的信息传输技术。在未来科技高速发达的时代，人们将会追求更科技化、更现代化的光纤通讯传输技术，光网络的发展趋势必将向着服务多元化和资源配置一体化的发展。

参考文献：

[1]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学，2006.

[2]吕海宏.光纤通信技术发展现状及日常维护[J].科学之友，2011.