光纤通信技术与光纤传输系统的研究张建亮

光纤通信技术与光纤传输系统的研究张建亮

张建亮

中国联合网络通信有限公司天津市分公司机动通信局天津300252

摘要：光纤通信技术是以光波为载体，通过光纤来作为传输媒介并以此展开通信。伴随着相关技术水平的不断发展，人们对于通信技术的要求标准也变得越来越苛刻。为实现对通信容量的进一步增大，有线通信由明线发展为了电缆，无线通信由短波发展为了微波及毫米波，其均是经由提升载波频率来实现对通信容量的扩充。光波本身也是电磁波的一种，且频率数量级更高，通信容量明显大于我国，因此，光纤通信技术自诞生以后便得到了高速化的发展与应用，这一技术也必将会成为未来信息社会中的一种主流信息传输方式。

关键词：光纤通信技术；光纤传输系统；研究

引言

全球经济一体化已经使得全球由工业社会向科技社会进行转变，人们渴望获得自己国家以外的资讯，这就为信息传输技术提供了发展的空间。我们现在日常所使用的微信、微博以及淘宝等网上服务，都是在网络信息传输的基础上实现的。这些功能促使了通信技术朝着智能化以及全球化进行发展。

1光纤传输技术概况

现阶段我们国家的通信技术使用最多的传输技术就是双纤传输技术，这个技术大多是把所传输的信号在两条不一样的光纤里面进行数据的传输，不过现阶段的传输设备还是比较落后的，光纤传输容量达不到需求，进而造成资源浪费。现阶段我们国家的情况是，对于这项技术的使用方法是把光纤末端和设备来进行连接，再有就是增加对于单纤光收发器的研究。因此单纤双向技术对于光纤通信的发展来说是特别重要的。再有就是，现阶段的光纤接入技术也可以促进现阶段光纤通信技术的发展，这项技术以现阶段的宽带业务传输为基础，进而满足顾客的需求从而实现有关的通信技术的发展，光纤接入网最主要的就是实现信息的传递。现在的信息通信里面，ADSL技术成为了信息接入网成立的基础，不过这项技术的发展还是受到了一定的限制。

2光纤传输系统的结构及优势

2.1光纤传输系统的原理及结构

光纤传输系统以光为载体传输信号，光的传输频率高于无线电的传输频率，而频率越高的载波，其带宽越宽，因此一条光纤的带宽足够承载多路电视图像信号及双向音频信号，这些信号由光接收机和光发射机调制，主要由光发射端机将光纤的信号解调呈视频的电信号，提供给监视器。具体的光纤传输系统结构由调制发送光讯号部分、光纤信道、接受检测光讯号部分、接口电路、时钟系统与模拟信号源组成。其中光纤信道包括光源器件发光二极管和传输光纤，由标准插件将二极管输出光功率与传输光纤进行光耦连接，将单芯电缆线插在光纤绕线盘上的电流插口中，并使之连接二极管的正、负极与发送端二极管的调制驱动电路，由一根金属同轴插孔固定传输光纤的输出端与光纤绕线盘。在光纤信道未接入传输系统时，金属同轴插孔被橡皮套覆盖以防止灰尘沾入。

2.2光纤传输系统的优势

光纤传输系统与同轴电缆和铜线电缆相对比来看，有着十分突出的优势价值，主要体现为柔性强、质量轻、体积小等方面，且还有助于规避各类隐患问题，与之所对应的优势性则主要表现在以下几方面之中：

（1）在长距离信息输送过程中，光纤传输系统能够有效确保达到更高的保真度及清晰度，且相较于一般的电缆系统要高出许多。

（2）光纤本身有着良好的绝缘性，不会被雷电或电磁辐射等自然因素所影响，且即便是和电力线路亦或是高压设备接触也不会产生出任何不利影响。

（3）光纤传输方式可供选择的架设方式多种多样，对于各种不利自然条件均可达到较好的适应性，且在抗腐蚀效果方面性能十分突出。

（4）光纤绝缘无任何横条干扰，同样也不存在接地回路亦或是图像破损问题影响，因此传输过程十分可靠，且对于窃听行为还可及时排查出来，安全性能良好。

（5）不论采取单模还是多模光纤，其质量相较于同轴电缆都要小了许多，且在实际应用的过程中还不会用到放大设备，因此维护起来十分方便，可广泛应用在远距离传输方面。

3光纤通信技术及光纤传输系统应用研究

3.1光弧子通信技术的应用

光弧子处在光纤传输系统内的反常色散区域内，其中的非线性效应及群速色散长期保持平衡性，因此在通过远距离传输以后，光线速度及波形均不会产生显著变化，在将来的通信发展领域内，光弧子的主流发展趋势主要表现为：应用高速通信、频域、时域超短脉冲形成，以及采用超短脉冲控制技术来实现对信息输送距离与效率的大幅度提升，光学滤波能够促使传输距离10万km以上。

3.2远程传输超大容量信息的波分复用技术的应用

此技术可大幅度提升光纤传输系统的信息容量，且这一项技术手段在将来的传输系统领域内也有着十分广泛的应用前景。当前，伴随着波分复用系统的快速化发展，自己对于WDM的普遍应用，全光传输距离也取得了极大的发展。对于光纤传输容量予以有效提升的重要手段之一即应用WDM及OTDM技术来新增光纤输送信道数量并提升其所携带的信息容量技术占比，通过对于OTDM技术的应用主要是通过提升单信道速率的方式来促进传输容量的扩大，由此所达到的效果即单信道速度最大可达到640bit/s，而提升光纤通信系统整体容量单单凭借WDM以及OTDM技术还很有限，可采用多项OTDM信号开展波分复用，并由此来促进信息输送容量有效提升。通过对于PDM技术的应用则可大大弱化各相邻信道的扰动影响。但考虑到RZ编码信号在超高速通信系统内的空间占用率较小，因此对色散管理分布要求也相对较低，且采取RZ编码形式对光纤偏振膜色散及非线性还可达到更加突出的适应效果，因此在当前的WDM/OTDM系统当中所采取的的传输形式基本是以RZ编码为主。

3.3加强新光纤材料在光通信中的应用

随着IP业务量的进一步增长，通信行业中传统的G.652单模光纤已经在长距离数据传输方面显露出了劣势。为了进一步优化光通信的性能，光纤本身也在不断进行更新换代，当前已经出现了两种新的光纤材料，即全波光纤与非零色散光纤，极大促进了光通信领域的发展。尽管在光纤材料方面获得了新的成果，但是这远远是不够的，在未来IP业务量还会继续增长。因此，需要继续加大光纤材料的研发力度，研制出更加高效、高质的光纤，以推动通信行业的不断发展，以满足不同用户群体的需求。

3.4扩大信息传输的容量

随着社会的发展，人们对网络通信的要求日益增多，当前的光纤通信技术如果不进行创新，在日后是很难满足用户的需求的。目前的光纤通信传输主要以OTDM与WDM优化系统容量的，这种方式较难扩充容量。经过研究，发现把几个OTDM信号波分复用，可以提升信息传输的容量，保证信息传输的速度，提高信息传输的效率。PDM技术能够减少相邻信道对彼此的影响，RZ编码信号占用空间小，而且色散管理分布情况对其影响较小。再者说RZ编码能够适应很多技术，与很多技术共同工作，比如光纤的非线性和PMD。

结语

总而言之，不论是基于传输信息容量、速度，或是全网通信而言，光纤通信技术都将会发挥出越来越重要的作用价值，其地位价值同样也会变得愈发关键。尽管当前在全球光通信领域内发展现状不甚乐观，但相信伴随着光纤传输技术的增强与完善，光纤通信市场也必将会得到极大的增强，且将会逐渐成为主流通信技术。

参考文献

[1]张良，李建生.光纤通信技术与光纤传输系统的研究[J].信息通信，2013（6）：220~221.

[2]韩亚男.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].电子技术与软件工程，2015（7）：41.

[3]潘日旺.光纤通信技术与光纤传输系统研究[J].信息通信，2017（2）：258~259.