摘 要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的迅速發(fā)展,人們?cè)谏a(chǎn)生活中對(duì)信息傳輸質(zhì)量的要求不斷提高,以光為載體的光通信技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。其在通信、交通、教育等多個(gè)領(lǐng)域都獲得了較為廣泛的應(yīng)用,有效地促進(jìn)了現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展。但是,我們也必須意識(shí)到信號(hào)在傳輸過程中,會(huì)受到各種因素的影響,必須采取針對(duì)性的措施盡可能的減少光信號(hào)的損耗。因此,本文就信號(hào)在光通信中的傳輸問題展開研究,希望為促進(jìn)我國通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一定借鑒。
關(guān)鍵詞:信號(hào);光通信;傳輸
近年來,光通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用,它是一種以光為載體的現(xiàn)代通信技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,具有高速率、大容量、安全性能好、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低廉等特點(diǎn),已在電信、教育、軍事等多個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛地應(yīng)用,有效地促進(jìn)了現(xiàn)代化信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是,隨著光通信的推廣應(yīng)用,信號(hào)的損失問題也是越來越突出,在信號(hào)的傳輸過程中不僅會(huì)受到本身因素的影響,還會(huì)受到施工及環(huán)境因素的影響,產(chǎn)生很多不必要的損失,如何才能有效減少光信號(hào)的損耗,提高信號(hào)的質(zhì)量,已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
1光纖及光纜概述
光纖是一種高效的光信號(hào)傳輸工具,它是利用光脈沖的形式來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞。一般來說,光纖的關(guān)鍵組成部分是具有較高折射率的玻璃,光束在其中能夠進(jìn)行穩(wěn)定的傳輸,并在表層進(jìn)行全反射之后,以“之”字形向外傳輸。光纜則是將相應(yīng)數(shù)量的光纖組合起來構(gòu)成纜心,再包上一定的保護(hù)層,以實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)耐ㄐ啪€路。光纖在實(shí)際應(yīng)用中,是以光為載體并以模的形式進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)模@里的模是指線路截面電磁波的具體分布情況。不同的模是以不同的系數(shù)、速率傳輸?shù)?,有著各自的特點(diǎn)。目前,主要包括單模(僅傳輸一種模式)與多模光纖(可傳輸多種模式)兩種類型,在應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
2光纖具有的優(yōu)勢(shì)
通過近些年的應(yīng)用,光纖表現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì),不僅傳輸?shù)乃俾矢?、?shù)據(jù)容量大,而且安全性、可靠性等方面也非常的理想。相比于電纜,在傳輸帶寬,通信容量,信號(hào)質(zhì)量等方面都有著較大的優(yōu)勢(shì)。而且中繼距離更長(zhǎng),適用的范圍更廣,在當(dāng)前的很多領(lǐng)域都能得到應(yīng)用。同時(shí),光纖是由玻璃等材料制作而成,相比于電纜在成本上更低,使用價(jià)格更便宜,能夠進(jìn)一步擴(kuò)大企業(yè)效益。此外,它的絕緣性能,抗腐蝕性能也非常好,能夠適用在各種復(fù)雜的環(huán)境下,并且不會(huì)受到周邊電磁的干擾,信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性更強(qiáng),可靠性更高。此外,光纖傳輸不帶電,在使用時(shí)非常安全,即使是易燃、易暴的環(huán)境也可以使用。運(yùn)行壽命更長(zhǎng),重量更輕,在鋪設(shè)過程中更加方便操作,不僅減少了施工工作量,也避免了可能的危險(xiǎn)。這些都推動(dòng)著光纖的推廣應(yīng)用,并進(jìn)一步促進(jìn)了通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
3信號(hào)在光通信中的傳輸
光通信技術(shù)有著多方面的優(yōu)勢(shì),但在其應(yīng)用過程中,也不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定程度的損耗。光纖的傳輸損失,就是光信號(hào)在傳輸過程中由于受到各種因素的影響,而造成信號(hào)強(qiáng)度的衰減。一般情況下,可用衰減系數(shù)來表示信號(hào)損失的程度,其在很大程度上決定了光纖傳輸?shù)木嚯x。
近年來的研究發(fā)現(xiàn),信號(hào)傳輸過程中不僅會(huì)受到本身因素的影響,還會(huì)受到施工及環(huán)境因素的影響,下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的描述。
3.1光纖本身因素造成的傳輸損失
在對(duì)光信號(hào)的損失進(jìn)行研究時(shí),光纖本身的因素是無法忽略的。研究指出,材料的物質(zhì)特性、使用的摻雜劑、包含的雜質(zhì)等都會(huì)造成信號(hào)的損耗,原子缺陷、色散等也會(huì)對(duì)信號(hào)的質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響。實(shí)踐證明,光纖本身因素造成的損失是影響傳輸距離、信號(hào)穩(wěn)定性的最重要因素,要想進(jìn)一步改善光通信質(zhì)量,必須加強(qiáng)這方面的研究,提出更加穩(wěn)定、可靠的制作材料及生產(chǎn)工藝。
3.2非本身因素造成的傳輸損失
非本身因素造成的損失,一般是由于光纖在鋪設(shè)過程中受到了彎曲、擠壓,熔接過程中操作不當(dāng)以及其他外部因素影響而產(chǎn)生的損失。
(1)光纖的鋪設(shè)過程中,需要進(jìn)行一定程度的彎曲、拉伸等操作。盡管光纖是可以進(jìn)行彎曲的,但彎曲過度時(shí),必然會(huì)對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生某種影響,即便仍可以使用,但光傳輸?shù)穆窂綍?huì)發(fā)生改變,其中的部分光能會(huì)無意義的損失掉,進(jìn)而引發(fā)光信號(hào)的損失。一般來說,波長(zhǎng)越長(zhǎng),造成的損失越大。光纖在鋪設(shè)中遭受扭曲,或是在安裝硬件設(shè)備進(jìn)行盤繞時(shí),當(dāng)產(chǎn)生了比其直徑大的多的彎曲就會(huì)引發(fā)額外的衰耗。此外,在光纖的生產(chǎn)加工過程中,其接觸面出現(xiàn)比較微小的不規(guī)則時(shí),也會(huì)因?yàn)閼?yīng)力的分布不均衡而帶來光信號(hào)的衰耗。
(2)光纖因生產(chǎn)、施工不規(guī)范以及外界環(huán)境變化等也會(huì)產(chǎn)生一定程度的損失。在具體的施工過程中,有時(shí)候會(huì)受到較大的外力牽引、拉扯,就會(huì)出現(xiàn)打扣、浪涌等,進(jìn)而引發(fā)光纖保護(hù)層的損傷,而使得部分應(yīng)力出現(xiàn)不均衡,最終就會(huì)造成光信號(hào)的損失。在外界環(huán)境變化較大時(shí),比如光纖就會(huì)受到溫度變化的影響,出現(xiàn)熱脹冷縮等形成細(xì)微的彎曲,這也會(huì)引發(fā)額外的光信號(hào)損失。
(3)光纖熔接過程中,也難免會(huì)帶來傳輸損失。在進(jìn)行熔接時(shí),熱熔保護(hù)管會(huì)發(fā)生扭曲、變形,光纖會(huì)出現(xiàn)移位、傾斜,接觸面的完整度、潔凈度也會(huì)受到影響,再加上操作人員的技術(shù)水平參差不齊、施工步驟不規(guī)范、熔接設(shè)備設(shè)置不當(dāng)?shù)?,都有可能引發(fā)光信號(hào)的損失。
3.3降低傳輸損失的幾點(diǎn)建議
通過上述分析,我們對(duì)引起光信號(hào)損失的原因有了一定了解,為提高光傳輸質(zhì)量,應(yīng)針對(duì)性的采取措施盡可能的減少損耗的產(chǎn)生。
(1)在光纖的生產(chǎn)制造階段,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料的管理,確保材料質(zhì)量。同時(shí),要通過技術(shù)上的升級(jí)、優(yōu)化,不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝。
(2)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行生產(chǎn),并確保生產(chǎn)過程的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性,不得為了降低成本而簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。
(3)在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí),有關(guān)單位在條件允許的情況下,應(yīng)盡可能選擇優(yōu)質(zhì)的光纖和連接器,且選用同樣批次的光纖產(chǎn)品,以確保光纖工程的整體性能。
(4)在工程施工階段,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)選擇鋪設(shè)路線以及光纖連接方式。
4結(jié)語
總的來說,隨著通信技術(shù)的發(fā)展,對(duì)信號(hào)傳輸效率、傳輸質(zhì)量的要求不斷提高,以光為載體的光通信技術(shù)得到了越來越廣泛地應(yīng)用。但是,光信號(hào)在傳輸過程中,不可避免的會(huì)受到各種因素的影響,而出現(xiàn)不同程度的損耗。為此,如何有效的減少信號(hào)在光通信中的傳輸損失,是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)問題,這對(duì)于光通信的未來發(fā)展也有著重要意義。
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作者簡(jiǎn)介:
彭姿文,出生年月:1998.4,性別:女,民族:漢,籍貫(精確到市):山東省青島市,學(xué)歷:本科在讀,研究方向:專業(yè)通信工程.