張新

【摘要】光纖通信技術(shù)是現(xiàn)階段大力發(fā)展的通信技術(shù)，具有質(zhì)量輕、適應(yīng)性強(qiáng)、速度快、容量大等多種優(yōu)點(diǎn)，本文詳細(xì)闡述光纖通信技術(shù)的原理及應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)以及設(shè)備組成，以便對(duì)相關(guān)行業(yè)工作者起到一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】光纖傳輸;通信技術(shù);光纖設(shè)備

引言：光纖傳輸通信系統(tǒng)是由大量玻璃制成的光纖共同構(gòu)成，因?yàn)椴ＡП旧砭哂械慕^緣特性，光纖傳輸?shù)倪^程中不用考慮接地回路的問題。是一種從光通信中脫穎而出的新興技術(shù)，是現(xiàn)代通信行業(yè)的支柱。近些年來光纖傳輸通信技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，并在之后的將來作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)通信技術(shù)的主流技術(shù)之一。

1. 通信光纖系統(tǒng)的概述

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)時(shí)代，由最初的電話線轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的光線通信，網(wǎng)絡(luò)傳遞速度明顯加快，為人們之間的交流提供了更多的便利。就目前而言，在網(wǎng)絡(luò)傳輸傳輸過程中，主要以光纖通信系統(tǒng)為主，該系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)存在于寬帶容量和網(wǎng)絡(luò)兩方面當(dāng)中，并且涉及到了多種技術(shù)類型。其中，波分復(fù)用技術(shù)占據(jù)主要地位，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出的作用較為明顯，該技術(shù)的應(yīng)用原理主要是在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳遞過程中，擁有多種傳輸路徑，使得信號(hào)傳遞速度更快，能夠準(zhǔn)確接收到用戶的終端設(shè)備上，便于人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的合理應(yīng)用。此外，波分復(fù)用技術(shù)的使用，大大提高了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，解決了傳統(tǒng)復(fù)用技術(shù)中存在資源浪費(fèi)問題?；诖?，我國應(yīng)加大對(duì)通信光纖系統(tǒng)的研究力度，對(duì)波分復(fù)用技術(shù)的使用情況展開調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)該技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，并采取有效的措施進(jìn)行處理，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

2. 光纖通信技術(shù)的原理

2.1 原理及應(yīng)用

光纖通信技術(shù)的工作原理是：先將需要傳輸?shù)男畔⒔?jīng)過發(fā)送端轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)，利用激光器將調(diào)制好的電信號(hào)通過激光束發(fā)送出去。光的強(qiáng)度會(huì)根據(jù)電信號(hào)的頻率而不斷發(fā)生變化，將信息傳送到接收端，再通過檢測(cè)器把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，最后利用解調(diào)的手段把電信號(hào)中的信息復(fù)原。

伴隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)于信息傳輸速度的要求越來越高，光纖技術(shù)最為一種新型的高速傳遞信息的手段已經(jīng)得到了各領(lǐng)域的重視和應(yīng)用。如在以多微機(jī)為主的電梯系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)的處理準(zhǔn)確性、完整性、傳輸效率和數(shù)量都有很高的要求，光纖技術(shù)完全滿足了多微機(jī)電梯系統(tǒng)的處理要求，不僅對(duì)并聯(lián)群控性能有所幫助，還減少了電梯控制系統(tǒng)的延遲，提高了反應(yīng)速度。比如，電梯系統(tǒng)的光纖傳輸通信裝置就是由光纖、光源以及光電接收器共同組成。

2.2 光纖通信的優(yōu)勢(shì)

（1）容量大，距離遠(yuǎn)。一根光纖通信技術(shù)通信容量最高可達(dá)20THz，商業(yè)使用的光纖通信系統(tǒng)可以達(dá)到400Gbit/s，這個(gè)傳輸效率可以短時(shí)間內(nèi)傳輸大量的資料，而且損耗極低。光纖的主要成分是石英，在波長達(dá)到1.55μm的情況下可以達(dá)到0.22dB/km的損耗率，這是任何一個(gè)傳統(tǒng)傳輸介質(zhì)都無法達(dá)到的數(shù)值。

（2）抗干擾。光纖傳輸不僅擁有良好的屏蔽信號(hào)干擾的效果，對(duì)電磁干擾也有不錯(cuò)的抗性，傳統(tǒng)的電通信受到電磁干擾困擾已久，但是光傳輸?shù)墓饫w能夠很好的避免這一點(diǎn)，保證傳輸質(zhì)量。

（3）體積小，重量輕。光纖設(shè)備因?yàn)椴馁|(zhì)原因，體積更小，重量更輕，有利于運(yùn)輸，也對(duì)架設(shè)條件提出了更低的要求。

（4）環(huán)保節(jié)約。石英在自然界大量存在，采用光纖通信技術(shù)作為主要通信技術(shù)，可以大大節(jié)約對(duì)于以稀有金屬為主要媒介的，例如電通信這一類通信技術(shù)的資源損耗。

（5）無輻射、保密強(qiáng)。光波無法跑出光纖之外，不會(huì)對(duì)人身體造成損害。而且以光傳輸?shù)男畔㈦y以被截?cái)喔`聽，增加了信息的保密性。

（6）鋪設(shè)要求低。光纜能夠適應(yīng)多種環(huán)境，對(duì)鋪設(shè)條件要求低，而且材質(zhì)耐用，能夠使用更長的時(shí)間，節(jié)約成本。

2.3 光纖通信的發(fā)展

（1）光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。通過光纖通信技術(shù)建立傳輸網(wǎng)絡(luò)可以大幅度提升傳輸速度和傳輸距離，而且光纖通信對(duì)于網(wǎng)絡(luò)限制更少，包含以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)及總線網(wǎng)、FDDI等網(wǎng)絡(luò)都可以通過光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不僅可以起到擴(kuò)展性和可重構(gòu)性的提升，最重要的是大大增加了傳輸容量。

（2）技術(shù)的更新和推進(jìn)。包括DWDM系統(tǒng)（密集波分復(fù)用）和FTTH（光纖到戶）的普及，能夠更好的造福人民，為社會(huì)的信息化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供更大的幫助。

3. 光纖通信技術(shù)的設(shè)備

光纖通信系統(tǒng)的基本組成包括光發(fā)信機(jī)、光收信機(jī)、光纖或光纜、中繼器以及光纖連接器、耦合器等無源器件。這些設(shè)備共同組成了光纖通信息系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)源、光發(fā)送端和光學(xué)信道，光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成及主要設(shè)備對(duì)于光通訊人員來說極為重要。

3.1 光發(fā)信機(jī)

光發(fā)信機(jī)的實(shí)質(zhì)是光端機(jī)，它的作用是實(shí)現(xiàn)光的轉(zhuǎn)換過程。一臺(tái)光發(fā)信機(jī)由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器共同構(gòu)成，在實(shí)際工作中把從光源中得到的光波通過電端機(jī)發(fā)送過來的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換成已調(diào)光波，再利用光纖或者光纜將已經(jīng)耦合好的已調(diào)光波傳輸出去。我們?cè)谌粘Ｋ佑|的電子通信設(shè)備就是電端機(jī)。

3.2 光收信機(jī)

光收信機(jī)由光放大器和光檢測(cè)器兩個(gè)重要元件構(gòu)成，在光纖通信中起到轉(zhuǎn)換光電信號(hào)的作用。在實(shí)際工作中通過光檢測(cè)器將來自光纖或者光纜的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后再放大這些電信號(hào)，直到達(dá)到能夠被接收器識(shí)別的電平，最終送到電端機(jī)中。

3.3 光纖或光纜

光纖和光纜是連接各種光纖通信系統(tǒng)設(shè)備的媒介，是構(gòu)成光傳輸通道的重要組成。在實(shí)際工作中會(huì)將已經(jīng)調(diào)制好的光信號(hào)從發(fā)信端耦合到接收端去，在這個(gè)過程中，負(fù)責(zé)保護(hù)信號(hào)的長距離傳輸，完成信息傳遞。

3.4 中繼器

中繼器是光纖傳輸過程中的信號(hào)補(bǔ)償工具，負(fù)責(zé)補(bǔ)償光信號(hào)在傳輸過程中因?yàn)閭鬏斁嚯x或者其他原因而造成的信號(hào)衰減，除此之外，中繼器還負(fù)責(zé)對(duì)波形失真的脈沖近行政性。中繼器的主要元件為判決再生電路，同時(shí)具備光源和光檢測(cè)器，能夠隨時(shí)分析光纖中的電信號(hào)。

3.5 光纖連接器、耦合器等無源器件

光纖和光纜的長度并非可以無限延長，受到施工條件或者拉制工藝的限制，很多情況下需要額外連接其他的光纖。也存在一條光纖線路需要對(duì)多根光纖進(jìn)行連接的情況，所以光纖連接器、耦合器這些無源器件也就應(yīng)運(yùn)而生。

結(jié)論：以光纖技術(shù)目前發(fā)展的趨勢(shì)來看，將來必將是一個(gè)廣泛使用光通信技術(shù)的社會(huì)，這也將成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重點(diǎn)，因此了解光纖通信技術(shù)的原理和設(shè)備構(gòu)成，對(duì)掌握光纖通信技術(shù)，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)展至關(guān)重要。

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