关于光纤通信技术发展的探讨

关于光纤通信技术发展的探讨

谭义良

谭义良

广西南宁530000

摘要：随着光纤通信技术的发展，迎来了通信技术的重大变革，随着电商企业逐渐增多，国民经济的发展受到光线通信技术的影响。光纤通信传输信息过程中具有速度快，距离长、信息容量大、损耗低、超强抗电磁干扰能力和高保密性等优点，被广泛应用到通信、军队、医学等各个领域。本文通过阐述光纤通信技术概念、传输方式、工作原理和传输特性，分析光纤通信技术的应用，从而提出光纤通信技术的未来发展方向。

关键词：光纤通信；传输；信号

一、引言

在光纤通信广泛应用之前世界各国一直使用电缆通信，其具有损耗严重、带宽窄、串声等缺点，不能广泛应用，从而推动了光纤通信技术快速研制和发展。20世纪60年代开始提出光纤的概念并开始初步研制，经历几十年的发展，光纤由最开始损耗400分贝/千米到如今降低到0.2分贝/千米，并且仅一对单模光纤就实现了3000多个电话同时通话。在1991年低，光缆全球敷设距离长563万千米，但到1995年敷设距离已超过1100万千米。

二、光纤通信技术简介

1.光纤通信技术概念。将模拟电信号转化为光信号，以光波作为载波，以光纤作为介质进行信息传输的技术被称之为光纤通信技术。2.光纤通信系统传输信号的形式。光纤通信技术系统分类：光纤模拟通信系统、光纤数字通信系统以及光纤数据通信系统。（1）光纤模拟通信系统。在发射端通过放大和预调制基带信号对电信号进行处理，在接收端通过解调和放大等处理将正常电信号释放出来。（2）光纤数字通信系统。在发射端通过放大、取样和数字量化基带信号对电信号处理，在接收端逆过程处理。（3）光纤数据通信系统。在发射端通过放大基带信号对电信号进行处理后，到接收端进行逆过程处理。光纤数据通信系统与光纤数字通信系统相比缺少了码型变换过程。3.光纤通信技术工作原理。本文以数字光纤通信电路为例分析光纤通信技术工作原理，如下1.1所示，传送的模拟信号被发送端接收后，通过电端机将传送模拟信号转变为电信号，通过放大、取样和量化基带信号等对电信号处理，经过调制将信息调制到激光器发出的激光束上，并且电信号的频率直接影响的着光的强度。通过光纤将光束发出去，在接收端通过检测器将光信号转化为电信号并恢复原传输模拟信息。4.光纤通信技术的特点（1）通信容量大、频带宽。光纤通信传输过程中是将传输模拟信号转化成为光信号以光纤作为介质进行传输，与电缆通信相比，传输频带宽、传输速度快、通信容量大。但是在平时使用过程中发现使用单波长光纤通信系统时，不能充分发挥频带宽和通信容量大的性能，通过反复研究发现采用多种复合技术增强频带宽和通信容量。（2）传输过程损耗低，长距离传输中继站数量少。目前，市面上广泛应用的石英光纤损耗为0~20dB/km，如果采用非石英光纤系统其传输损耗会更低。由于其传输损耗低，使得在长途传输过程中，减少了中继电站的数量，大大降低了原料和人工成本、维护周期和系统设计复杂性。（3）抗电磁干扰能力强。由于石英是绝缘体材料，所以利用石英作为原材料的光纤绝缘性特别好，使得光信号在传输过程中较强电磁干扰（如：自然雷电、电离层发出的电离子、人为产生的电磁等）能力。所以实现了和高压线平行架设或者与电力导体一起使用构成复合光缆，降低了传输费用，施工和维护难度。（4）无串音干扰，保密性好。在使用电缆通信时，经常出现通道相互串扰、被窃听等情况。但是在光纤通信技术使用过程中，由于光信号被包裹在光纤中，光纤不透明的皮对光射线有吸收作用，光纤外面根本没有办法窃听到光纤内传输的信息，即使光缆内有很多根光纤也不会出现相关干扰和串音情况，被部队广泛应用。

三、光纤通信技术的应用

1.通信领域的应用。随着时代的发展，工业生产和人们生活都离不开信息通讯，在因特网、有线电视、电话中光纤通信被广泛应用。由于光纤通信具有通信容量大、频带宽、损耗低、防电磁防干扰强等特点，实现了一条光纤既可以容纳多人通话也可以传输多套电视节目。2.医学领域的应用。利用光导纤维内窥镜进行检查患者脑室、心脏、胃、食道等疾病，可以检测患者心脏血液值、氧气在血液中的饱和度、胃部情况、食道情况等，然后根据实际情况进行诊断和治疗。同时，医学也已经开始应用光导纤维连接的激光进行微创手术，所以光纤通信技术提高了医学治疗水平，被医学领域广泛应用和研究。3.传感器领域的应用。光纤通信技术与敏感元器件相组合，应用在传感器的研制，广泛应用到工业和生活中，如：光敏传感器、红外传感器、温度传感器、雷达传感器，工业温度、流量、压力、颜色、光泽专业测量等。4.光纤技术应用。照明过程中利用了光纤良好的物理特性，实现艺术装修美化的效果，如果：LED广告显示屏、草坪地灯、艺术装饰品照明灯等。

四、光纤通信技术的应用

（1）广泛应用于全球的通信系统、检测系统、军事、航天教育等领域系统中去。如今，人类生活基本离不开光纤通信技术，它的应用成为人类通信领域以及发展中的一个改革点。

（2）成为计算机网络连接、互联区域网之间的链接纽扣。

（3）进行相关数据的传输，成为大多企业工厂或机构正常运作的必要条件。比如，公安机关的监控系统、企业财务记录管理系统以及医疗教育等机构信息数据的传输。

（4）光纤接入网，p2p技术以及XPON技术。

（5）提供多样化、现代化网络信息服务，及时通讯、图片、音频、视频等信息的传输。

五、光纤通信技术的现状

如今光纤通信技术已渗透到了人们的生活中，现代化科技为人们带来的便利以及高品质生活是可见的。光纤通信技术就是一种现代化科技产物，其体系在不断的完善，其应用面在不断的扩大

（1）波分复用技术

波分复用（WavelengthpisionMultiplexing，WDM）技术是在利用处于光纤的低损耗区的特性来实现对带宽资源最大化获取。这种技术根据各个光波的波长差异来进行对其的分类，在利用光波作为载体进行传输信号，然后在信号发射端将这些被分类的的光波进行波分复用技术合并起来一起传输，在到达目的地时，又由另一个波分复用器即分波器将在发射端合并在一起存在波长差异的信号进行分类。因此，一根光纤可以实现多个光信号的传输，从而大大提高了通信效率。

（2）光纤接入技术

所谓光纤接入技术则是指实现信息在其传输速率最大化程度下对大众的输送，使人们在大容量、高速率的信息传输下享受光纤通信技术所带来的科技化生活。上述的波分复用技术是在信号在传输的途径中的主传输干道，在保证其效率的前提下，更应该着重的是用户的接入部分。信号传送倘若在用户接入部分没有达到预期目标，则光纤通信技术对人们带来的便利无从谈起。由于在光纤接入到用户时的光纤位置不同，可以分为FTTB＼FTTC＼FRRCAB以及FTTH等技术应用。

FTTH即光纤到户是目前应用最广的方式，在我国大多数城市、企业以及网吧等地都订制了FTTH的技术发展建设标准，FTTH在我国一直处于优势处境，这也离不开有些城市对FTTH的大力支持以及扶持。

在所谓的FTTH应用中，其实主要是采用了P2P以及XPON技术。P2P即是点到点又称有源接入技术，国内不少的播放器应用都采用的是P2P的技术来实现信号的快速传输。XPON技术即是点到多点，又称光纤无源接入技术，它较为P2P技术来讲，后者更为受欢迎，这源于P2P技术为用户提供了高带宽的接入，着显然是用户所希望和需求的。

六、结语

光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。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。