韓昀劭

（忻州市第一中學，山西忻州034000）

試探光纖通信技術的特點及發(fā)展趨勢

韓昀劭

（忻州市第一中學，山西忻州034000）

基于光纖通信技術不斷發(fā)展及應用領域不斷拓寬這一大背景，對光纖通信技術特點進行了闡述，并對其發(fā)展趨勢進行了探討。

光纖；通信技術；發(fā)展趨勢

1 光纖通信技術概述

光纖通信技術即光導纖維通信技術，它是一種通過光導纖維傳遞信號，以實現(xiàn)信息傳遞的通信方式。在實際應用過程中，光纖通信系統(tǒng)并不是使用單根光纖，而是由多根光纖構(gòu)成光纜進行信息傳遞[1]。光纖主要由內(nèi)芯、包層與涂層構(gòu)成，其中內(nèi)芯與包層的折射率存在明顯差異，而利用這種折射率的差異便可實現(xiàn)光信號在內(nèi)芯內(nèi)的發(fā)射傳輸。目前，光纖已經(jīng)成為了現(xiàn)代信息傳輸過程中不可或缺的手段。它不僅可用于通信主干線路當中，也可應用在有線電視系統(tǒng)、電力通信控制系統(tǒng)及安防系統(tǒng)當中，在工業(yè)、軍事、通信、電力等多個領域都發(fā)揮了重要的作用。

2 光纖通信技術特征分析

與傳統(tǒng)通信技術相比，光纖通信技術無疑具有巨大的優(yōu)勢，其特征主要表現(xiàn)為以下幾個方面[2]：1）損耗率較低。在使用過程中，商品石英光纖的損耗率低于20 dB/km，這種低損耗率是任何一種信號傳輸介質(zhì)都無法比擬的。對于長途傳輸線路而言，利用低損耗的石英光纖可減少線路中繼站數(shù)量，從而降低建設成本與復雜性。2）優(yōu)良的抗電磁干擾能力。與傳統(tǒng)介質(zhì)相比，石英光纖不僅具有更好的抗腐蝕性及絕緣性，并且具備極強的抗電磁干擾性能。基于這種特性，光纖通信不易受到外界環(huán)境干擾，也不會受到人為架設的電纜干擾，其通信穩(wěn)定性較優(yōu)。3）無串音干擾的密封性傳輸。傳統(tǒng)電磁波在傳輸過程中容易泄露，其保密性并不理想。然而在光纖傳播過程中，光信號的串聯(lián)情況極少，密封性較強，可實現(xiàn)無串音干擾的密封性傳輸。4）其他特點。光纖具有輕量化、柔軟、易于鋪設的特點，并且原材料資源豐富，壽命較長，穩(wěn)定性能好，應用成本較低。

3 光纖通信技術現(xiàn)狀

近年來，光纖通信技術發(fā)展較為迅速，在各行各業(yè)當中均得到了廣泛應用，其技術核心包括了以下幾個方面：1）光纖接入技術。光纖接入技術主要是指終端用戶利用光纖接到局端設備。根據(jù)光纖深入用戶程度的差異性，光纖接入又可分為FTTC（光纖到路邊）、FTTZ（光纖到小區(qū)）、FTTB（光纖到大樓）、FTTO（光纖到辦公室）、FTTH（光纖到戶）及FTTN（光纖到節(jié)點）。對于寬帶網(wǎng)絡而言，光纖是最為理想的傳輸媒介，較傳統(tǒng)信息傳輸媒介具有更好的傳輸質(zhì)量、更大的傳輸容量[3]。接入光纖環(huán)路的三種結(jié)構(gòu)分別為FTTH、FTTC及FTTN。在光纖通信技術發(fā)展的過程中，以上結(jié)構(gòu)均發(fā)揮了不可替代的作用。其中，F(xiàn)TTN將光纖推向了用戶網(wǎng)絡。利用FTTN結(jié)構(gòu)，可建立一個互聯(lián)平臺，同時向家庭用戶提供高速數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務、話音等服務。相對于FTTN而言，F(xiàn)TTC更具優(yōu)勢一些。利用該結(jié)構(gòu)構(gòu)建網(wǎng)絡，可將電纜傳輸可能造成的誤差消除，從而降低網(wǎng)絡問題發(fā)生幾率。FTTH是光纖到家的最終網(wǎng)絡形式，它去除了銅線設施，也就免除了銅線所需的維護工作，并大幅度提升了網(wǎng)絡壽命。2）波分復用技術。波分復用技術是光纖通信的關鍵技術之一，該技術可讓多

束光信號在同一條光纖內(nèi)進行不同波段的信息傳輸。換句話說，波分復用技術能夠充分利用在單模光纖低損耗區(qū)的帶寬資源，促使光纖傳輸系統(tǒng)的整體承載容量上升。對于已經(jīng)建成的光纖系統(tǒng)特別是早期鋪設芯數(shù)不多的光纜，并不需要對原系統(tǒng)進行太大程度改動，只要原系統(tǒng)具備功率余量，便可進一步增容，從而實現(xiàn)多個單向信號或雙向信號傳輸，其靈活性較強[4]。3）放大技術。光放大器的研發(fā)成功標志著光纖通信技術進入到了一個新的發(fā)展階段。利用光放大器可將光信號直接放大，無需轉(zhuǎn)變成電信號便可傳輸，對信號格式及速率具有高度的透明性，讓整個光纖通信傳輸系統(tǒng)變得更加簡單、靈活。

4 光纖通信技術發(fā)展趨勢

光孤子通信技術是一種新型的光纖通信技術，它是一種全光非線性通信方案，原理是光纖折射率的非線性效應導致對光脈沖的壓縮能夠與群速色散所產(chǎn)生的光脈沖展寬相平衡，在光纖反常色散區(qū)與脈沖光功率密度足夠大的情況下，光孤子可以在不變形的狀態(tài)進行長距離傳輸。換句話說，光孤子基本上脫離了光纖色散對傳輸速率及通信容量的限制，其整體傳輸容量較以往的通信系統(tǒng)要高出1~2個數(shù)量級，中繼距離甚至可達上百公里。在超短脈沖控制技術作用下，光孤子傳輸速率可達100G/s[5]。目前，光孤子技術還處于發(fā)展階段，整個技術體系并不成熟。相信隨著光孤子技術水平的不斷提升，未來它將擁有巨大的應用空間。

在通信業(yè)務需求逐漸變得多元化的情況下，光纖通信必然會朝著智能方向發(fā)展。在光纖通信網(wǎng)絡建設規(guī)模不斷擴大的背景下，傳輸容量急劇上升，調(diào)度需求也愈來愈大。網(wǎng)絡的安全性、復雜性均給網(wǎng)絡管理維護帶來了新的要求。利用密集波分復用技術、光傳送網(wǎng)技術及自動交換光網(wǎng)絡技術，可實現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)智能化操控，從而形成智能光網(wǎng)絡。

對于光纖通信而言，實現(xiàn)超高速傳輸是其未來發(fā)展的主要方向之一。在光纖通信信息傳輸過程中，傳輸速率提升4倍，便可讓整體成本降低30%~40%。因此，未來光纖通信技術發(fā)展會追求更快的速度、更高的密集度，并不斷提升信息傳輸效率。通過光纖提速、增容，進一步降低技術成本，這對于光纖技術的普及顯然是大有裨益的。

5 結(jié)語

在光纖通信技術不斷成熟、發(fā)展的過程中，其應用范圍也在不斷拓寬。未來它必將成為核心通信技術之一，并獲得更大的應用空間。

[1]王治國.光纖通信技術的特點和發(fā)展趨勢探討[J].甘肅科技,2012 (13):23-24.

[2]彭麗,張霞.論光纖通信技術的特點和發(fā)展趨勢[J].技術與市場, 2014(3):60-62.

[3]朱小龍.淺論光纖通信技術的特點和發(fā)展趨勢[J].通訊世界,2016 (14):47.

[4]王樹占,李娟艷,王佳敏.光纖通信技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電子制作,2015(8):149.

[5]張康,于世琛.光纖通信技術的特點與發(fā)展趨勢[J].網(wǎng)友世界,2014 (10):10.

（編輯：賈娟）

Discussion on the Characteristics and Development Trend of Optical Fiber Communication Technology

Han Yunshao
(Xinzhou No.1 M iddle School,Xinzhou Shanxi 034000)

With the continuous development of optical fiber communication technology and its expanding application areas,this paper describes the characteristics of the fiber communication technology,and discusses its development tendency.

optical fiber;communication technology;development trend

TN929.11

A

2095-0748(2016)18-0103-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.18.43

2016-08-24

韓昀劭（1999—），女，山西忻州人，學生，現(xiàn)就讀于忻州市第一中學，研究方向：社會科學。