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【摘 要】光纤技术的发展与在传输技术中的应用,使得现代化通信技术呈现出方便快捷的特点,在很大程度上满足了人们在日常的生产及生活活动中对即时、高频率、大容量的通信需求,本文就此阐述光线通信传输技术的应用.
【关 键 词】光纤通信,通信传输,技术应用
光纤通信技术自问世以来,因为其特殊的物理特点,而具有较大的通信容量并且传输距离长、资源丰富并且抗干扰能力强等特点,而广泛应用于各种通信网络,包括、广播、电视及计算机网络等领域,以满足人们日益增加的广泛的生活和业务需要.
一、光纤通信传输技术的特点
1.频带宽,通信容量大
光纤与传统的传输媒介带宽相比,光纤的带宽远比传统的大.在只有一个单波长的光纤通信系统中,由于存在终端设备的制约,使得光纤带宽大的优点不能够充分的发挥.通过采用光纤数据传输技术,能够将这个问题解决.频带宽对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义,否则,不能够满足未来宽带综合业务数字网发展的需要.
2.损耗低,中继距离长
目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km,比其它任何传输介质的损耗都低,若将来采用非石英系极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降至10～9dB/km.由于光纤的损耗低,所以能实现长距离中继,这说明建设光纤通信系统能够减少通信系统建设的成本,对提高通信系统的可靠性和稳定性有特别的意义.
3.抗电磁干扰
光纤是绝缘体材料,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,还可以与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆.这一特性在军事领域和电气领域有很大的用途.
4.无串音干扰,保密性好
传统的通信系统中,载体所携带的信息很容易被窃听,并且泄露出去,所以传统的通信系统在对信息的保密工作上做得不好.光波在光缆中传输,干扰的现象不会发生,很难从光纤中泄漏出去,即使在转弯处,弯曲半径很小时,漏出的光波也十分微弱,若在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂效果更好,这样,即使光缆内光纤总数很多,也可实现无串音干扰,在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息.
5.光纤线径细、重量轻、柔软
光纤的芯径很细,约为0.1mm,它只有单管同轴电缆的百分之一,光缆的直径也很小.光纤这一特点,使传输系统所占空间小,解决了地下通信管道拥挤的问题,节约地下通信管道建设投资.此外,光纤的重量轻,光缆的重量比电缆轻得多,例如18管同轴电缆1m的重量为11kg,而同等容量的光缆1m重只有90g,这对于在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信更具有重要意义.还有就是制造光纤的原材料是石英,石英在自然界中的资源十分丰富,在岩石、沙土中都有,所以制造光纤的原材料成本很低,并且还具有良好的特性,使得光纤被广泛的应用.
二、现代光纤通信传输技术的综合应用
现代光纤通信传输技术的综合应用的表现有单纤双向的传输功能的实现.单纤双向的传输技术是和双纤的传输技术相对应的一种信息传输技术,双纤传输的技术是利用两条光纤实现光信号的往返传输,而单纤双向的传输技术是信号在一条光纤内的传输.依据现代光纤通信传输技术的相关理论,光纤所具有的传输容量是非常庞大的,但在实际的应用过程中受到来自传输设备等方面的影响,光纤的传输容量并未达到最理想的状态,在我国的通信领域内普遍采用的是双纤式传输技术,这在一定程度上增加了光纤资源的使用量,如果单纤双向的传输技术能在通信领域中获取更大的应用,对于较为庞大的现代光纤通信传输系统可节省大量的光纤资源.目前单纤双向的传输技术多应用于光纤末端的接入设备上,如PON无源光网络中以及单纤光收发器等.
现代光纤通信传输技术的综合应用的表现还有光纤的到户接入.高质量的视频通信技术及高速度的通信技术的发展,推动了光纤传输技术在现代化的宽带业务领域内的应用研究.用户就光纤通信传输技术的要求,使得宽带领域内不仅要具备相应的宽带上组建的主干式的传输网络,还要配合相应的光纤到户的接入技术,光纤到户的接入技术是在全社会范围内实现信息高速传输的重要技术.相关学者曾经提出信息的入网连接是信息高速公路组建中的最后阶段,也为信息通信指出了该领域急需面对和解决的瓶颈问题.
三、光纤通信技术的发展趋势
1.完成单波长通道向多波长通道的过渡
通过波分复用技术可以极大地提高光纤传输系统的传输容量,实现空分、频分、时分的多址复用.通常单根光纤通过频分、时分的多址复用传送信号,而多根光纤则通过空分复用进行信号传输.
在光纤通信系统中,频分复用又被称为密集波分复用,是光纤通信系统中较为常见的光波复用方式.
对于传统的已敷设的单模光纤,在各种新的色散调节技术的影响下将会使通信网络的传输容量和传输距离进一步增加.
对于新敷光纤通过色散移位光纤技术将会使超高速、超长距离的传输成为可能.针对传统的单模光纤和色散移位光纤的弱点,近年来出现了一种新型的非零色散光纤,该光纤技术可以使零色散点波长沿长波长方向或短波长方向偏移,可减轻光波混合的影响,控制光波信号的传输距离.
2.光孤子通信
光孤子通信是以光孤子这种特殊ps数量级的超短光脉冲为信息载体,在经过光纤长距离传输的过程中,其波形和速度均保持不变,可以实现零误码信息传递的通信方式.未来光孤子通信技术的发展前景是：采用再生、定时技术或通过减少ASE的方式增大传输距离时,光学滤波会将传输距离增加到100000km以上,通过超长距离的高速通信、超短脉冲的应用技术以及时域和频域的超短脉冲控制技术提高传输速度时,会使光波的传输速率提高到100Gbit/s以上.尽管光孤子通信有许多的技术难题未攻破,但在超长距离、高速、大容量的全光通信中,光孤子通信的发展前景仍十分光明.
3.全光网络
全光网络是光纤通信技术发展的理想阶段,也是未来高速信息通信网络发展的必然趋势.全光网络以光节点替代电节点,节点间以全光化的形式存在,信息的传输和交换也几乎以光的形式进行,同时按照其波长来决定路由,并对用户信息进行有效处理.目前,全光网络的发展处于初期阶段,尽管传统的光网络已实现了节点间的全光化,但由于网络结点处仍以电器件为主,这在一定程度上制约了通信网干线总容量的增加,因此,建立一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的全光网络已成为一个极为重要的探究课题.
四、结束语
现代光纤通信传输技术因其具有诸多的优势性能,在通信领域内的综合应用将会越来越广泛,其应用的深度及广度也会发生质的飞跃,并在光纤技术不断发展优化的推动下将是通信网络逐渐向光网络智能化及全光网络化的方向上发展.