趙志豪

【摘 要】信息技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)使用需求的增長促進(jìn)了光纖通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，使其成為當(dāng)代電子通信領(lǐng)域的重要技術(shù)。為進(jìn)一步促進(jìn)光纖通信技術(shù)在社會中的應(yīng)用，文章對光纖通信技術(shù)概念、特點(diǎn)，光纖通信技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行探討，希望能促進(jìn)光纖通信技術(shù)的推廣與傳播。

【關(guān)鍵詞】光纖通信技術(shù);特征;應(yīng)用;發(fā)展趨勢

【中圖分類號】TN929.11 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）06-0179-02

在當(dāng)代電子通信領(lǐng)域，光纖通信技術(shù)是一門非常重要的技術(shù)，這一依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)通信工具對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、社會發(fā)展產(chǎn)生了重要作用。但光纖通信技術(shù)并非完美無缺，也有其應(yīng)用短板。

1 光纖通信技術(shù)簡述

光纖即光導(dǎo)纖維，光纖通信就是以光波為載體，以光纖為媒介的一種通信方式，其具備通信容量大、安全性好、抗干擾能力強(qiáng)等顯著特點(diǎn)。因此，在當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為電子通信領(lǐng)域的主流技術(shù)。

光纖通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用始于一場光纖材料革命，1970年美國成功研制出具備實(shí)用價值的光纖材料，這為光纖通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，光纖通信技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①強(qiáng)大的光纖傳輸能力。與銅質(zhì)材料相比，光纖材料具有更寬的頻帶，因此信息傳播速度更快、效率更高。②較強(qiáng)的實(shí)用性。光纖材料不僅具有頻帶寬、信息傳播迅速等優(yōu)點(diǎn)，還具備造價低的優(yōu)勢。與銅相比，光纖材料的造價更低，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值，并且線路結(jié)構(gòu)緊密，體小量輕，十分實(shí)用。③雙向網(wǎng)絡(luò)。雙向網(wǎng)絡(luò)主要指光纖通信技術(shù)的互動性。在光纖通信技術(shù)下，光纖網(wǎng)絡(luò)用戶可實(shí)現(xiàn)及時互動。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，這一功能在很大程度上優(yōu)化用戶的通信體驗，因此光纖通信技術(shù)具有非常高的市場價值。④較強(qiáng)的抗干擾性。光纖通信技術(shù)可有效消除外部環(huán)境對信息傳輸過程、傳輸結(jié)果的干擾，信息傳輸質(zhì)量高，并且光纖通信技術(shù)具有良好的保密性能，信息傳輸?shù)陌踩杂斜Ｕ稀?/p>

在深入了解光纖通信技術(shù)各項應(yīng)用優(yōu)勢的同時，必須正確認(rèn)識到事物都有兩面性，光纖通信技術(shù)同樣存在應(yīng)用短板，如光纖材料質(zhì)地機(jī)械強(qiáng)度低、易碎裂，安裝難度大，對安裝技術(shù)要求高。光纖材料的制作與檢測工作需要借助專業(yè)、精密度高、性能良好的設(shè)備完成，對設(shè)備要求高，因此無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。同時，為保證光纖材料制作與檢測質(zhì)量，需定期做好儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)備運(yùn)維成本高。此外，在具體應(yīng)用中，光纖網(wǎng)路分路與耦合較為麻煩，操作難度大。

2 光纖通信技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用

與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，光纖通信具有體積小、信息傳播迅速、容量大、保密性強(qiáng)、寬頻帶、體積小、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此迅速進(jìn)入廣播、電力、郵電、軍用通信等領(lǐng)域，促進(jìn)了通信領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與完善。

2.1 通信領(lǐng)域常用光纖通信技術(shù)

2.1.1 光纖接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)為信息的高速傳播與運(yùn)輸提供了重要基礎(chǔ)條件。在應(yīng)用光纖接入技術(shù)時，由于光纖寬帶接入過程存在光纖到達(dá)位置不統(tǒng)一、不固定的情況，因此統(tǒng)一將光纖寬帶接入最終方式確定為光纖到戶（FTTH）。利用這種方式全光接入，為用戶提供需要且不受限制的寬帶，以此滿足寬帶接入需求，確保通信正常。

2.1.2 波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)主要借助單模光纖的低損耗區(qū)域，創(chuàng)造出巨大的帶寬資源，之后根據(jù)具體的信道光波頻率，合理劃分光纖低損耗窗口，形成若干個信道，并采用合波器實(shí)現(xiàn)對不同波長的信號光進(jìn)行合并后傳輸進(jìn)光纖。信號發(fā)送的一端變?yōu)榘l(fā)送端，接受的一端為接收端，發(fā)送端使用的設(shè)備為合波器，而接收端使用的設(shè)備為分波器，在接收到波長信號后，利用分波器將不同波長承載不同信號的光載波分開，在一根光纖中實(shí)現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。

2.1.3 光纖傳感技術(shù)

在應(yīng)用光纖傳感技術(shù)時，主要通過光纖傳感器實(shí)現(xiàn)對光信號的有效傳輸?，F(xiàn)階段，市面上的光纖傳感器分為功能型傳感器與非功能型傳感器。這兩類光纖傳感器都具有重量輕、體積小、寬頻帶、耐腐蝕、耗電少等優(yōu)點(diǎn)，這是光纖傳感技術(shù)在現(xiàn)代通信領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的重要原因。

2.2 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)

光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代通信領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，如云計算、物聯(lián)網(wǎng)、高清視頻等領(lǐng)域都或多或少地應(yīng)用光纖通信技術(shù)，下面做詳細(xì)分析。

2.2.1 通信領(lǐng)域

在現(xiàn)代化背景下，網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)等現(xiàn)代化通信方式已經(jīng)成為人們生活、辦公中的必要因素，且隨著信息技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)逐漸成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域的主流通信技術(shù)。如現(xiàn)實(shí)生活中的遠(yuǎn)距離通信就是充分發(fā)揮了光纖抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了信息的遠(yuǎn)距離、高質(zhì)量傳輸。

2.2.2 電力領(lǐng)域

光纖通信技術(shù)不僅是關(guān)鍵的通信工具，也是促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)階段，我國大部分地區(qū)的電力系統(tǒng)已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)化為光纖，如我國最大的專用通信網(wǎng)就是使用光纖通信網(wǎng)的電力系統(tǒng)。

2.2.3 廣播電視領(lǐng)域

隨著光纖通信技術(shù)逐漸成熟，其在廣播電視領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。與其他通信方式相比，光纖通信具有信息容量大、信息傳播速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于廣播電視領(lǐng)域?？梢詳嘌裕饫w通信技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了廣播電視領(lǐng)域的發(fā)展創(chuàng)新。

3 光纖通信技術(shù)發(fā)展展望

光纖通信是一個必然趨勢，現(xiàn)階段已經(jīng)在通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。分析光纖通信技術(shù)的成長發(fā)展速度、技術(shù)、物質(zhì)條件可知，光纖通信技術(shù)在未來必定有更遠(yuǎn)大的發(fā)展，其各項技術(shù)在社會中的應(yīng)用范圍更加廣泛，技術(shù)也更為成熟，價值作用也得到充分發(fā)揮。以當(dāng)前城域網(wǎng)的核心骨干網(wǎng)—光傳送網(wǎng)為例進(jìn)行說明：現(xiàn)階段，城域網(wǎng)中的核心骨干網(wǎng)為光傳送網(wǎng)（OTN），這一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在發(fā)展與應(yīng)用之初為單通道，傳輸速率為2.5 Gbit/s，但如今光傳送網(wǎng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到40 Gbit/s以上?？梢哉f，這一變化與發(fā)展是飛躍式的。此外，在這一階段的發(fā)展中，光纖通信技術(shù)在不斷分支、分流，除光纖傳感技術(shù)、光纖接入技術(shù)等關(guān)鍵光纖通信技術(shù)外，相干檢測、高速光探測、光數(shù)字處理、高速電光調(diào)制器、朝通道等技術(shù)也得到發(fā)展與應(yīng)用，給現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、社會發(fā)展進(jìn)步產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。

在三網(wǎng)融合、網(wǎng)絡(luò)資源更為豐富便捷的未來，光纖通信技術(shù)將朝著更高速、更大容量、更寬頻帶的方向發(fā)展，從而滿足網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及用戶對寬帶業(yè)務(wù)提出的新要求。在用戶網(wǎng)絡(luò)需求日益增長的背景下，5G技術(shù)被提出并完成了第一階段全功能標(biāo)準(zhǔn)化研究，將5G技術(shù)引進(jìn)社會各領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用具備了充足的技術(shù)條件與物質(zhì)條件。可以預(yù)想，5G、4K/8K視頻、VR/AR、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、端用戶服務(wù)控制等新興應(yīng)用及服務(wù)將為光纖通信技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造更為有利的條件，光纖通信技術(shù)將獲得更高速、更高質(zhì)量的應(yīng)用。這里主要以5G技術(shù)的發(fā)展為切入點(diǎn)談光纖通信技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。

在5G技術(shù)發(fā)展相對成熟并商用后，用戶對網(wǎng)絡(luò)通信的速度、質(zhì)量及信息傳輸?shù)陌踩蕴岢龈咭?，為有效滿足用戶多元化網(wǎng)絡(luò)通信需求，提高光纖通信技術(shù)的市場經(jīng)濟(jì)價值，光纖通信必定會走上技術(shù)革新、性能優(yōu)化道路，會朝著可靠性、大容量、超寬帶及低延時與業(yè)務(wù)快速發(fā)放等方向發(fā)展。具體而言，光纖通信的技術(shù)優(yōu)勢、服務(wù)優(yōu)勢將在網(wǎng)絡(luò)傳輸、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)管控及器件等方面實(shí)現(xiàn)。最明顯的變化可能是光纖通信的網(wǎng)絡(luò)單波速率會得到實(shí)質(zhì)性的提升。值得注意的是，這一預(yù)測并非缺少依據(jù)，通過分析和研究光纖通信技術(shù)在現(xiàn)階段的應(yīng)用情況與發(fā)展方向可知，隨著5G的到來，OTN的SDH（軟件定義光網(wǎng)絡(luò)）化將是主要趨勢之一（當(dāng)然還存在其他多方面的發(fā)展趨勢）。與城域網(wǎng)為例進(jìn)行分析：現(xiàn)階段，城域網(wǎng)建設(shè)中的PTN與OTN正顯現(xiàn)出明顯的融合趨勢，即兩個模塊的部分功能、技術(shù)被有機(jī)融合，最后形成新的功能模塊——POTN。在城域網(wǎng)建設(shè)中，POTN是指將PTN與OTN深入融合后形成的一種光網(wǎng)絡(luò)，其具有更優(yōu)秀的工作性能，可有效滿足現(xiàn)代社會的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。

4 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)代電子通信領(lǐng)域中，光纖通信技術(shù)是一門非常重要的技術(shù)，這一依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)通信工具對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、社會發(fā)展產(chǎn)生重大的促進(jìn)作用?，F(xiàn)階段，光纖通信技術(shù)已經(jīng)在通信、電力、廣播電視等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，光纖接入技術(shù)、光纖傳感技術(shù)、波分復(fù)用技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)更是在通信領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。在三網(wǎng)融合、5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)商用的將來，光纖通信技術(shù)必定會有更為遠(yuǎn)大的發(fā)展，其各項技術(shù)在社會中的應(yīng)用范圍將更廣泛。具體而言，未來的光纖通信技術(shù)將朝著更高速、更大容量、更寬頻帶的方向發(fā)展，技術(shù)優(yōu)勢與服務(wù)優(yōu)勢將得到顯著增強(qiáng)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]郭斌.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（12）：29-30.

[2]姜韜.對光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢的研究[J].通訊世界，2018（6）：61-62.

[3]王鵬.淺談光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷程及廣泛應(yīng)用[J].中國新通信，2018，20（12）：5.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]