现代光纤通信传输技术应用研究蒲媛媛

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:蒲媛媛 罗世强
[导读] 通信是当今社会发展中极为重要的一个方面,通信也为社会的进步做出了巨大的贡献,并且还在较大程度上改善了人们的生活质量和生活水平
        摘要:通信是当今社会发展中极为重要的一个方面,通信也为社会的进步做出了巨大的贡献,并且还在较大程度上改善了人们的生活质量和生活水平。在现代电信网中有着重要地位的光纤通信已经成为主要的通信技术,并在近几年发展速度非常快,也取得了良好的效益。随着通信技术的不断发展,以光纤为主导的通信传输技术由于其传输信息量大、速递快、抗干扰能力强等特点在通信领域得到了广泛的应用。本文就重点针对现代光纤通信传输技术的应用进行了简要的分析和探讨。

关键词:现代;光纤;通信传输;技术

1、光纤通信传输技术特点
        1.1抗干扰能力强
        相较于其他通信技术,光纤通信传输技术在面对以往各类信号传输干扰因素时,具有良好的抵抗能力,整体运作较为稳定,说明其抗干扰能力较强。具体来说,传统通信技术多采用电路作为媒介,而电路很容易受到磁场、电场的影响,导致信号缺失等问题发生,但光纤通信传输技术拜托了电路的局限性,通过光纤媒介来进行传输,这种媒介的绝缘性极强,所以磁场与电场的因素就不会对信号传输造成影响,可以保障信号传输问题。此外值得注意的是,光纤通信传输技术虽然不会受磁场、电场的影响,但因为现代环境的变化,还是有很多其他类型的因素会对其造成影响。
        1.2通信容量较大
        光纤通信传输技术相较于传统电路技术,其单线的通信容量更大,远超传统技术容量。具体来说,传统电路技术的通信容量取决于宽带容量,而即使宽带容量配置最优化,其也无法满足当前社会通信需求,说明其容量较小,同时传统电路技术的信号传输方式为:单波长通信传输,这种方式始终存在限制,会受到终端电子大小影响,而光纤通信传输技术方面,其应用结构中存在很多可以增大传输容量的辅助设备,此类设备在传统技术当中并不兼容,所以这也是光纤通信传输技术的特点表现,通过辅助设备,光纤通信容量会得到大幅度提高,同时突破终端电子大小的限制。此外,光纤通信传输技术表现良好,但是在现代通信需求发展趋势上,其容量已经接近极限,所以要通过进一步开发来进行优化。
        1.3损耗较低
        任何通信技术在长期应用当中都会出现损耗,但损耗高低代表了技术的使用寿命,所以评估通信技术质量的关键指标即为损耗表现。对比与传统电路技术,现代光纤通信传输技术的损耗为0.2分贝/km,这种损耗表现在理论上已经接近与极限,说明此项技术的损耗较低。此外,关于光纤通信传输技术损耗较低的原因,结合现代技术表现得知,主要是因为光纤通信传输技术中采用了掺锗石英来处理光纤,借助材料特性,实现了低损耗表现。

2、光纤通信传输技术的应用
        2.1全光网光交换技术
        光交换技术利用光网络的各个交换节点,不经过光端机进行光电和电光转换,在光域中直接交换光信号。光交换技术创新了传统管线通信模式,利用光开关和光存储器器件直接分解和交换光信号。充分发挥了光纤通信的高速、宽带和无电磁干扰的优点,还可实现透明的数据传输,即根据光信号波长精选选路和路由,与通信采用的协议、数据格式和传输速率无关。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术。光路交换又分为空分、时分和波分交换,以及由这些交换组合而成的复合光交换。其中空分光交换按光矩阵开关所使用的技术又分为基于波导技术的波导空分和使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中,有透明光分组交换、光突发交换和光标记交换等。
        2.2波分复用(WDM)技术
        传统光纤网络多使用空分多路复用(SDM)和时分多路复用(TDM)方式拓展网络容量。两者均采用单一波长的光信号进行传输,造成了光纤传输容量的浪费。WDM技术将不同波长的光信号进行复用发送,耦合到同一根光缆进行传输,接收方进行解复用处理则可恢复信号并送入不同终端。

由于目前光器件技术的限制,还无法实现密集的光频分复用(OFDM),WDM一般指光信道间隔较大的、波长可在不同窗口的波分复用,而在同一窗口的波分复用则称为DWDM。使用WDM技术可以充分利用光纤的巨大带宽资源,方便调整宽带业务容量,组网灵活高效经济,降低了光器件的响应要求。
        2.3光纤接入技术
        当前,计算机普及率十分高,各行各业中对于计算机的使用趋近于全天候,如此一来也就将更为严厉的要求提给了通信的流畅度和速度。计算机通信网的不断建设下,所需纳入的设备也在逐渐增多,整个通信网更为完善。军事领域中,在计算机使用过程中有着更高的通信技术要求,如信息容量、保密性等方面,远比普通用户更高。光纤接入技术与传统用户接入方式相比,优点十分显著。传统用户接入方式是以铜线接入为主,具有较大的损耗,会对网络使用速度构成严重影响;同时,不具备较强的抗干扰能力和保密性,大部分领域中都不适用。而光纤接入方式能够实现网络速度的显著提升,传输带宽得到拓宽,同时显著降低了网络故障发生频率,为人们日常工作、生活带来了极大的便利。并且还将必要的技术支持供于信息高速公路的建设,成为了光纤技术未来的主要发展趋势。
        2.4单纤双向传输技术
        以往的双纤双向传输技术在双纤传输中,收发信号是在两个不同光纤内分别传输的;而对于单纤双向传输技术来说,在单线传输中,则是对收发信号进行不同波段的调制后,在同一根光纤内传输。我国目前因技术水平有一定不足的缘故,仍是以双纤传输的使用为主。单纤传输的应用仅是在单纤光收发器、光纤末端接入设备等设备中。相对于双线传输而言,单线传输可实现一半光纤资源的节省,仅是设备方面的更新完善即可将成本显著降低,这也使得单线传输成为了日后的主流技术之一,也是普及了双线传输技术之后的必然发展趋势。
        2.5构建光纤通信体系
        我国不断普及发展移动互联网,在构建光纤通信系统过程中也开始利用光纤通信传输技术,实现全光网络或者研制数字交叉连接设备,都需要充分发挥光纤通信传输技术的作用。研发FTTI系统性工程和400G波分样机的过程中,综合利用光纤通信传输技术,可以完善光纤通信体系的建设,促进我国通信事业的发展。
        2.6研发光电子器件
        在研发光电子器件的过程中也需要利用光纤通信传输技术,随着现代科技不断发展,人们在生活当中开始利用各种电子设备,而很多电子设备都开始向小型化方向发展,这样有利于携带和摆放电子设备。因此需要实现光电子器件的集成化处理,集成多种光电子器件为一个器件,同时需要保障器件功能,这就需要发挥光纤通信传输技术的作用。例如PLC-平面波光导线路利用的光导纤维,集成了光逻辑器和光开关等器件。
        2.7光纤到户接入(FTTH)
        随着互联网在我国的不断普及,使得光纤通信传输技术在网络传输领域得到广泛应用。家庭互联网娱乐需求日益增加,家庭智能设备增多,互联网视频直播业务兴起,“三网合一”逐渐普及等,都与光纤通信技术供需相促。建立光纤到户接入方式,不仅可以满足用户的网速需求,还提高了光纤网络的安全性和稳定性。

结语:目前光纤通信技术已经日趋成熟,展现出了极强的优势,提高了信息传输质量,降低了传输成本。但是目前该技术还有一些需要进一步完善的地方,可以在众多领域中发挥更大的作用。一是要实现和其他通信技术标准之间的契合,能够共同使用发挥作用;二是要朝着增加容量、提高传输速度的方向不断努力,通过更加优质的光纤通信技术来促进社会更加有序发展,引领技术变革。

参考文献:
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