羅斌+閆虎林+胡昌棟
摘要:光纖通信技術(shù)的應(yīng)用為人們的生活提供了極大的便利。目前,我國(guó)光纖通信傳輸技術(shù)耗能低,傳輸容量大,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的高質(zhì)量、高速率傳輸?;诖耍疚耐ㄟ^論述光纖通信傳輸技術(shù)的特點(diǎn),對(duì)光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了論述,旨在推動(dòng)我國(guó)通信行業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵字:光纖通信;傳輸技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展
引言
信息化時(shí)代的到來,促使光纖通信傳輸技術(shù)獲得了較快發(fā)展。隨著人們通信量的增加,人們對(duì)通信傳輸技術(shù)的要求越來越高,因此大力發(fā)展光纖通信技術(shù)是通信領(lǐng)域的必然趨勢(shì)。相信在不久的將來,光纖通信傳輸技術(shù)會(huì)登上更高的臺(tái)階,更好的為人們提供傳輸服務(wù)。
1、現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)的主要特點(diǎn)
1.1頻帶相當(dāng)寬與通信容量大
光纖和傳統(tǒng)傳輸電纜相比,其傳輸帶相對(duì)較寬。按照有關(guān)通信知識(shí)得知,在單波長(zhǎng)的光纖通信系統(tǒng)中,其終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)的產(chǎn)生難以發(fā)揮出頻帶寬卓越的技術(shù)性能,因此目前的光纖通信傳輸過程中,通常應(yīng)用輔助設(shè)備增加通信傳輸容量。
1.2損耗低,能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸
光纖主要由石英絕緣材料構(gòu)成,其在傳輸過程中的損耗相對(duì)較低,研究表明,其損耗會(huì)低于20分貝/公里。因此光纖通信傳輸技術(shù)非常適合應(yīng)用在遠(yuǎn)距離的傳輸中。另外,為了降低光纖通信傳輸?shù)某杀荆梢赃m當(dāng)減少中繼站的數(shù)目。
1.3保密性好,無串音干擾
光纖通信傳輸過程中,光纖能夠?qū)⒐庑盘?hào)控制在內(nèi)部,避免光信號(hào)被竊取,進(jìn)而保證信息的私密性。另外,光纖內(nèi)含環(huán)繞的絕緣層,該絕緣層能夠很好的吸收泄露信號(hào),保證多條光纖同時(shí)工作時(shí),各條光纖互不影響,確保光纖通信傳輸過程中不會(huì)受到串音的干擾。
1.4抗干擾能力強(qiáng)
光纖通信材料屬于絕緣體材的范疇,基本上不會(huì)出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象,具備良好的絕緣性。在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中,其受外界電流影響非常小,同時(shí)也不會(huì)受到電離層電流的制約,對(duì)電磁的“免疫力”比較理想。因此,光纖通信傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)高壓線路的平行架設(shè),在軍事、電信等行業(yè)應(yīng)用廣泛。
2、光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1光纖到戶接入技術(shù)
光纖用戶接入技術(shù)是信息順利進(jìn)去各家各戶的重要保障。目前,我國(guó)在寬帶領(lǐng)域的研究逐漸深入,為了更好的滿足用戶需求,通信傳輸技術(shù)一定要具備主干傳輸網(wǎng)絡(luò),同時(shí)要具備光纖用戶接入技術(shù)。大部分業(yè)內(nèi)人士均認(rèn)為,信息接入網(wǎng)是信息高速公路發(fā)展的“臨門一腳”,在肯定了光纖到戶接人技術(shù)的重要性的同時(shí),也指出了信息通信領(lǐng)域的瓶頸所在。
2.2波分復(fù)用技術(shù)
波分復(fù)用技術(shù)又稱WDM,其主要利用單模光纖低損耗的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)增加寬帶資源的作用。光纖通信傳輸過程中,可以根據(jù)不同傳輸信道光波的頻率和波長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)信息傳輸,從而分解低損耗窗口,并利用光波傳輸信息,波分復(fù)用器的作用是聚集并傳輸所有光波信息,并且在信息接收端需要利用波分復(fù)用器區(qū)分光波信號(hào)。在光波信號(hào)傳輸和區(qū)分過程中,不同波長(zhǎng)和不同頻率的光波信號(hào)均可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立,即可以進(jìn)行同一根光纖傳輸不同的光波信號(hào),具有復(fù)用傳輸?shù)淖饔谩D壳?,我?guó)對(duì)波分復(fù)用技術(shù)的研究逐漸深入,波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。
2.3單纖雙向傳輸技術(shù)
應(yīng)用單纖傳輸技術(shù),全部的信號(hào)均在一根光纖當(dāng)中完成傳輸。根據(jù)現(xiàn)代光纖傳輸理論可得知,光纖傳輸?shù)娜萘渴遣淮嬖谏舷薜模悄壳?,由于傳輸設(shè)備不夠先進(jìn),導(dǎo)致光纖傳輸容量仍然處于較低的水平。隨著我國(guó)對(duì)單纖雙向傳輸技術(shù)的重視不斷加大,單纖雙向傳輸技術(shù)在單纖光收發(fā)器、無源光網(wǎng)絡(luò)等光纖末端接入設(shè)備中獲得了廣泛應(yīng)用。
2.4光傳輸與交換技術(shù)融合
光傳輸與交換技術(shù)融合,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)和信號(hào)利用光纖進(jìn)行傳輸,其具有不需要光纖轉(zhuǎn)換的特性。光傳輸組交換技術(shù)的融合,不僅能實(shí)現(xiàn)線路的靈活轉(zhuǎn)換,還能夠提高信息數(shù)據(jù)的傳輸速率。光傳輸與交換技術(shù)融合可以利用光復(fù)交叉連接器,進(jìn)行雙向信號(hào)的傳輸,繼而進(jìn)行光路傳輸通道的數(shù)據(jù)信息傳輸。
3、現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1波分復(fù)用系統(tǒng)
目前,波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在光纖通信傳輸中,但是其應(yīng)用還存在一定的問題,波分復(fù)用系統(tǒng)是其未來的發(fā)展趨勢(shì)。波分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)主要是擁有超大容量與超長(zhǎng)距離傳輸,因此在應(yīng)用過程中能夠大幅度使系統(tǒng)的傳輸量得到有效提高。該項(xiàng)技術(shù)會(huì)在將來的跨海光傳輸系統(tǒng)當(dāng)中得到很好的應(yīng)用,其具有很好的發(fā)展前景。另外,采用光時(shí)分復(fù)用技術(shù)能夠提高單信道的傳輸速率,進(jìn)而提高傳輸容量,光時(shí)分復(fù)用技術(shù)的單信道最高速率能夠達(dá)到640Gbit/s,光時(shí)分復(fù)用技術(shù)是光纖傳輸技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。
3.2集成光器件
光器件集成化是全面提高光纖傳輸技術(shù)應(yīng)用水平的重要方式,也是實(shí)現(xiàn)其余發(fā)展趨勢(shì)的前提。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的背景之下,現(xiàn)有的ADSL接入寬帶已經(jīng)難以滿足實(shí)際的信息傳輸需求了,實(shí)現(xiàn)光器件的集成化,可顯著改善光器件的工作性能,進(jìn)而提高其傳輸信息的速度,推動(dòng)光纖通信傳輸技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。集成光器件的主要方向是采用成熟的工藝,在硅襯底之上制作光學(xué)器件,其中主要包括光纖禍合器、導(dǎo)波等重要無源器件的制作,一塊硅芯片能夠?qū)崿F(xiàn)所有光學(xué)器件的集成處理。
3.3向超大容量WDM系統(tǒng)發(fā)展
目前波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展非??焖?,其應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛,因此光纖通信技術(shù)向超大容量WDM系統(tǒng)發(fā)展,具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。光時(shí)復(fù)分技術(shù)與WDM可以通過增加傳輸信道提高傳輸容量,且同時(shí)提高傳輸速率。光纖通信技術(shù)應(yīng)用波分復(fù)用系統(tǒng)可以增大容量、節(jié)約光纖成本、實(shí)現(xiàn)透明高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
3.4智能化光網(wǎng)絡(luò)
智能化光網(wǎng)絡(luò)是光纖通信傳輸技術(shù)的研究重點(diǎn)。在此之前,我國(guó)光纖通信的重點(diǎn)是傳輸。然而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,它在網(wǎng)絡(luò)通信中表現(xiàn)出卓越的作用,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,促使網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷進(jìn)步。目前,在光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程中,計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的應(yīng)用與日俱增,例如在信息自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)與自動(dòng)連接控制技術(shù)中的應(yīng)用。
3.5全光網(wǎng)絡(luò)
全光網(wǎng)絡(luò)社會(huì)是光纖通信傳輸技術(shù)的最終目標(biāo)。全光網(wǎng)絡(luò)即網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在交換和傳輸過程中都以光的形式存在,只有在進(jìn)、出網(wǎng)絡(luò)時(shí),才會(huì)發(fā)生電光或者光電裝換。目前,我國(guó)部分光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雖然在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間基本上實(shí)現(xiàn)了全光化,但是其網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的位置采用的依舊是電器件,而非光器件,這對(duì)光纖通信干線的總?cè)萘吭斐闪溯^大的限制。因此,未來的光纖通信技術(shù)必須要實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)建完善的光網(wǎng)絡(luò)層,光網(wǎng)絡(luò)層的核心技術(shù)為光轉(zhuǎn)換技術(shù)與WDM技術(shù)兩項(xiàng),同時(shí)將電光瓶頸盡數(shù)消除,這是創(chuàng)建全光網(wǎng)的關(guān)鍵。另外,目前我國(guó)對(duì)光器件的研究日益成熟,市場(chǎng)上已經(jīng)能夠批量生產(chǎn)和應(yīng)用源光器件和非源光器件,華為、光迅、中興等電子科技產(chǎn)業(yè)代表了我國(guó)光器件生產(chǎn)的最高水平。
總結(jié)
總而言之,光纖通信技術(shù)是時(shí)代的產(chǎn)物,也是為滿足人們通信質(zhì)量要求的必然選擇。因此,相關(guān)部門應(yīng)掌握光纖通信傳輸技術(shù)的現(xiàn)狀,將波分復(fù)用技術(shù)、光纖到戶接入技術(shù)、單纖雙向傳輸技術(shù)應(yīng)用到人們的生活中,為人們的生活提供便利,同時(shí),還要關(guān)注光纖通信傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì),不斷研究集成光器件、超大容量WDM系統(tǒng)、智能化光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)絡(luò)等光纖通信傳輸新技術(shù),促使光纖通信傳輸技術(shù)為社會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。
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