趙波 鞏銳

【摘要】光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，也可以在電力通信控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制，基于各領(lǐng)域?qū)π畔⒘康男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)。本文針對(duì)光纖通信技術(shù)中通信系統(tǒng)展開(kāi)研究，分別對(duì)光纖通信技術(shù)，光的傳播與光纖，光纖的連接進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】 光纖通信技術(shù)（總） 光的傳播與光纖 光纖的連接

一、光纖通信技術(shù)

（1）光纖通信技術(shù)中的波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)基于每一信道光波的頻率和波長(zhǎng)不同等情況出發(fā)，把光纖的低損耗窗口規(guī)劃為許多個(gè)單獨(dú)的通信管道，并在發(fā)送端設(shè)置了波分復(fù)用器，將波長(zhǎng)不同的信號(hào)集合到一起送入單根光纖中，再進(jìn)行信息的傳輸，而接收端的波分復(fù)用器把這些承載著多種不同信號(hào)的、波長(zhǎng)不同的光載波再進(jìn)行分離。

（2）光纖通信技術(shù)中的光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個(gè)嶄新的嘗試，它實(shí)現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對(duì)信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(wù)，基于光纖寬帶的相關(guān)特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

二、光的傳播與光纖

（1）光是一種電磁能，光的傳播速度與傳播光的介質(zhì)密度有關(guān)，密度越高，傳播速度越慢，在真空中傳播速度是300000km/s。光在單一的均勻介質(zhì)中一直線傳播。如果光從一種密度的媒介進(jìn)入到另一種密度的媒介中，光的傳播速度發(fā)生變化，會(huì)引起光的傳播方向的變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射。光的折射角度的大小與兩個(gè)傳播媒介的折射率以及光的入射角度有關(guān)。光從光密介質(zhì)進(jìn)入到光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角。當(dāng)折射角為90度時(shí)，此時(shí)的入射角稱為臨界角。當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)，光不在折射到光疏介質(zhì)，而是全反射到光密介質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為光的全反射。光信號(hào)在光導(dǎo)纖維中的傳播就是利用光的全反射原理。

（2）光纖一般以光波的傳播模式分類，主要有兩類：多模光纖和單模光纖。

a 多模光纖，多模光纖是一種傳輸多個(gè)光波模式的光纖。多模光纖適用于（幾十～100）Mb/s的碼元傳輸速率，最大無(wú)中繼傳輸距離是10到100KM。多模光纖可以按照從光纖截面的折射率變化分為階躍型多模光纖好漸變型多模光纖。階躍型多模光纖結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，制造容易，在階躍型多模光纖中，不同入射角的光會(huì)以不同的路徑在光纖中傳播，同樣長(zhǎng)的一段光纖，以非常打的入射角度傳輸光纖將比那些幾乎根本不改變方向的光線傳輸更遠(yuǎn)的距離。這樣，一個(gè)短的光脈沖的各個(gè)部分能量由于在傳輸過(guò)程中的時(shí)延不同會(huì)陸續(xù)地到達(dá)輸出端，造成光脈沖的擴(kuò)散或發(fā)散，并且擴(kuò)散會(huì)隨著光纖的長(zhǎng)度的增加而增加。由于這個(gè)原因，階躍型多模光纖的傳輸帶寬只能達(dá)到幾十MHz·km，不能滿足高碼率傳輸?shù)囊?，在通信中已逐步被淘汰。而近似拋物線折射率分布的漸變型多模光纖能使模間時(shí)延差明顯減小，從而可使光纖的帶寬提高約兩個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到1Ghz·km以上。

b 單模光纖，單模光纖只能傳輸光的基膜，不存在模間實(shí)驗(yàn)差，因而具有比多模光纖大得多的寬帶。單模光纖主要用于傳輸距離很長(zhǎng)的主干線及國(guó)際長(zhǎng)途通信系統(tǒng)，速率為幾個(gè)1Gb/s。由于價(jià)格的下降以及對(duì)比特傳輸率的要求不斷提高，單模光纖也被用于原來(lái)使用多模光纖的系統(tǒng)。

（3）光纜。光纜的結(jié)構(gòu)必須能夠保護(hù)每一條光纖不會(huì)因?yàn)榉笤O(shè)，安裝而破壞。與電纜相比，光纜可以省去一些諸如屏蔽層，地線等，但由于光纖很細(xì)，制造光纖的玻璃材料很脆，在通常性操作中也很容易產(chǎn)生事故性損傷，因此光纜結(jié)構(gòu)中增加了抗拉抗折的加強(qiáng)構(gòu)件。

三、光纖的連接

光纖的連接有兩種情況，一種是永久連接，類似于電線電纜中的焊接；另一種是活動(dòng)連接，類似于插頭與插座的連接。

（1）永久連接，這種方法需要一根具有比被接光纖的軟化點(diǎn)溫度低的玻璃套管，其內(nèi)孔徑略大于光纖芯的外徑。當(dāng)將玻璃管加熱到它的軟化點(diǎn)時(shí)，表面張力產(chǎn)生作用，使它可以縮成一根實(shí)心棒。

（2）活動(dòng)連接，保護(hù)和定位光纖端面。對(duì)準(zhǔn)規(guī)定位光纖端接元件時(shí)，對(duì)其耦合最佳。

四、結(jié)束語(yǔ)

光纖通信技術(shù)現(xiàn)已作為一種重要的現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)之一，在現(xiàn)在的信息社會(huì)背景下得到了普遍意義上的應(yīng)用，在全球通信領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)在全球處于非常低迷的狀態(tài)時(shí)，光纖通信技術(shù)仍得到了一些發(fā)展。依照我國(guó)現(xiàn)行的通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展模式，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用必會(huì)代替一切其他的信息傳送方式，而成為未來(lái)通信領(lǐng)域發(fā)展的主流技術(shù)！

參 考 文 獻(xiàn)

[1]光纖通信系統(tǒng)（影印版）[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2012

[2]楊淑雯. 全光光纖通信網(wǎng)[M]. 科學(xué)出版社， 2014

[3]樂(lè)孜純譯. 光網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2010

[4]光纖通信系統(tǒng)（影印版）[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2011