光纤通信技术的现状与发展趋势.docx

光纤通信技术的现状与发展趋势 摘要：人类步入信息化时代，各种信息交往频繁，光纤通信技术的产生，让人们对于高速、大容量信息传输的愿望得以实现。近年来，光纤通信技术发展迅猛，被越来越多的应用于各个领域。本文探讨了光纤通信技术的背景和特点，指出了光纤通信技术的现状和发展趋势。 关键词：光纤通信；特点；现状；发展趋势 中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1017-95101 (2022) 07-0000-02 光纤通信自产生以来就备受关注，它的出现，使得整个通信领域发生了革命性的改变。光纤通信系统运用光作为信号，光纤作为传输介质。光纤是用石英材料构造的，电气绝缘好，不会出现接地回路；光纤信号泄露少，避开了线路之间的串绕；光纤信号保密性好，避开了信号被窃听；光纤的芯很细，即使是多芯光缆其直径也很小，体积小，占用地下空间少；光纤传输速率高、信息容量大，具有其它传输技术无法比拟的众多优势。 光纤通信凭借其众多优势：体积小、重量轻、损耗低、频带宽、容量大、抗干扰、不易串音等而备受业内人士关注，发展非常快速。光纤通信的发展离不开光纤通信技术的进步。现阶段，光纤通信技术发展快速，各种光纤新技术不断更新和涌现，使得光纤通信实力得到了大幅度提高，与此同时，光纤通信技术的应用范围也得到大幅度提升。 1光纤通信传输技术 光纤通信技术的信息载体是光波，传输介质是光纤。整个光纤通信系统主要包括光纤、光源和光检测器。我们知道，光波频率比电波的频率高许多，同时间纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，光纤技术应用于通信网络能显现出众多的优越性。光纤在实际应用中可分为两大类：通信用光纤和传感用光纤。在功能上，光纤还能够实现光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能。 2光纤通信技术的特点 2.1频带宽、通信容量大。传统的信号传输运用铜线、电缆等，带宽较窄，而光纤传输带宽较宽，单次传输信息量大。须要留意的是，在单波长光纤通信系统中，终端设备存在电子瓶颈效应，使得光纤带宽的优势不能充分发挥，因此，在光纤通信传输中，往往运用一些协助设备和技术来增加通信传输容量，目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。 2.2抗信号干扰实力强。光纤的原材料来自于石英，由石英制成的绝缘体材料物理和化学性能优良。具有较好的耐腐蚀性和较好的绝缘性。在运用中，对电磁干扰有很强的免疫力，不易受到自然界雷电、太阳黑子活动和电离层改变的干扰。对于人为电磁干扰，同样具有较好的免疫力。在系统架设中，光纤可以与高压输电线平行架设也可以复合在电力导体中，这样使得光纤系统可以和电力传输线路及电气化铁道同步建设，适合于电信领域和军事领域。 2.3无串音干扰。利用电磁波传输信号，存在电磁波泄露的风险，信息简单被窃听，保密性差。而在光纤传输系统中，信号被限制在绝缘体内传送，即使有少量信号泄露，也可以被光纤四周环绕绝缘层汲取，即便在转弯处，漏出的光波也非常微弱。光纤传输信号时，即使存在多条光纤电缆同时传输，因为泄露很小，也不会存在串音干扰问题，增加了信息传输的稳定性和精准性。 2.4传输过程损耗低，可以完成远距离高质量传输。目前，量产的石英光纤损耗极低，最高可低于20dB/km，这样的传输损耗远远低于其它方式。同时随着技术的发展，必将产生新的低能耗光缆。低损耗使远距离高质量传输成为可能，光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离，在长距离传输线中，中继站数目的削减将使得系统的困难程度降低，如此将削减系统建设的成本。 3光纤通信技术的发展趋势 目前，光通信技术发展有几大热点：超高速传输系统、光传送联网技术、新一代的光纤、以及光接入网技术等。 3.1向超高速系统的发展。目前，超高速光纤在一些发达国家应用较多，如北美、日本等。目前，可以大规模实现的信号传输速度可以达到10Gbps。并且理论上，基于时分复用的高速系统的速率还有望进一步提高，例如在试验室传输速率已能达到4OGbps。但当传输速度达到10Gbps是，系统对于光缆极化模色散比较敏感，现有的光纤并不肯定可以满意传输要求。因此，超高速光纤技术发展的关键不仅仅是提高速度的问题，还必需协作其它技术的应用。在已经铺设的光纤系统中提速，必需进行试验，通过实际对已经铺设的网络测试，确定合格后才能安装开通。另外，超高速发展的一个重要方向是光的复用，但限于技术发展，许多实现方式还处于试验阶段，目前能够大规模运用的只有波分复用技术。波分复用系统可以快速提升光纤容量，速度提高几倍至上一百零一倍，同时降了低了成本，为引入宽带新业务供应便利。 3.2实现全面光联网。波分复用系统技术的确有诸多优点，但它仍旧是基于点对点的信号传输，其敏捷性还不够志向。因而发展全面的光联网成为趋势，假如在光路上也能实现分插功能和交叉连接功能，无疑将大大提高光纤通信的牢靠性和敏捷度，给光纤通信带来新的曙光。在这一基本思路引导下，试验室已经研制胜利光的分插复用器和光的交叉连接设备，并在实际中得到试验应用。实现光联网的基本目的是：实现超大容量光网络；实现网络扩展性，允许网络的节点数和业务量的不断增长；实现网络可重构性，达到敏捷重组网络的目的；实现网络的透亮性，允许互连任何系统和不同制式的信号；实现快速网络复原，复原时间可达101ms。 3.3新一代的光纤。近年来，IP业务量快速增长，传统的单模光纤已经不能满意传输需求，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前，为了适应干线网和城域网的不同发展须要，出现了两种新型光纤：非零色散光纤，无水汲取峰光纤。非零色散光纤。其基本设计思想是在1550窗口工作波长区内，设置合理的色散，使其在无需色散补偿的状况下支持10Gbps的长距离传输，如此省去了色散补偿器及其附加光放大器，大大节约了成本；同时，其色散值又保持非零特性，能够压制四波混合和交叉相位调非线性产生的影响，适用于多波长的DWDM系统，同时满意TDM和DWDM的须要。无水汲取峰光纤。城域网面临的环境困难多变，全波光纤要干脆支持大用户，就必需进行常见的业务量疏导，这给带宽管理提出了更高的要求，因此开发宽波段光纤成为问题的关键。全波光纤在这种形势下应运而生，全波取消了水峰，使得光纤可以开放第5个低损窗口，使可复用波长数大幅增加，同时使无源器件的成本大幅下降，光纤系统的成本得以再次降低。在上述波长范围内，光纤的色散仅为155Onm波长区的一半，因而，更简单实现长距离传输。 3.4光纤接入技术。近年来，网络的核心部分发生了天翻地覆的改变，无论是交换还是传输，都已更新了好几代。光纤接入技术是光纤通信系统的一次新的尝试。这项技术不仅在普遍意义上实现了信息传输的高速进行，还实现了广阔用户对快速信息传输的愿望。这项技术的重要组成部分包括两方面，一是宽带主干的传输网络，一是用户接入端。其中后者，也就是光纤到达用户，即FTTH，干脆影响广阔用户的信息交换，因而重要程度相对更高。这一环节是光纤通信的终端，也是通信的最终一个环节，负责全光接入的主要任务。依据光纤宽带的特性实现光纤接入技术的发展，可以运用户在运用宽带资源的时候不再受到限制。 4结语 社会信息化的快速发展，网络的普及应用，加强了人们对于信息传输的要求，当今社会须要信息共享、传递与沟通。随着通信技术的不断发展，光纤通信越来越受到人们的青睐的重视，光纤具有特别的物理和化学特点，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实力强，被广泛应用于各种通信网络，包括电话、广播、电视及计算机网络等领域，以满意人们日益增加生活和业务须要。我们信任，随着技术的不断进步，光纤通信将在深度和广度上越来越多地影响人们的生活。 参考文献： 1李建磊.光纤通信传输技术的应用探讨J.网络平安技术与应用,2022,6:15-16. 2叶学平.浅谈光纤通信技术的特点及其发展趋势J.科技创新与应用,2022,3:47. 3刘祥义,于雷.浅析光纤通信技术特点及将来发展趋势J.科技天地,2022,2:66. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页