通信工程中光纤技术的设计应用与发展研究

发表时间:2020/9/23   来源:《科学与技术》2020年14期   作者:魏晨博
[导读] 现代通信工程为提高通信服务质量,普遍使用了光纤技术,
        魏晨博
        中国人民解放军61846部队
        【摘要】现代通信工程为提高通信服务质量,普遍使用了光纤技术,光纤技术与工程质量存在密切的关系,如何使用该项技术来实现通信服务,是相关人员应当重点思考的问题。这一条件下,考虑到光纤技术的应用要求,在技术设计方面应当遵守相关规范,秉持合理性原则进行设计,同时也要注重光纤技术的发展,时刻保持向上动力,在通信工程中引入先进的光纤技术。对此本文将展开相关分析,对通信工程中光纤技术的设计应用于发展进行阐述。
        【关键词】通信工程;光纤技术;设计发展

0.引言
        通信工程在长期发展下依旧非常普及,人们的日常生活与工作与之脱不开干系,因此当通信工程存在质量问题,则人们的生活与工作也会受到负面影响,可见该工程质量非常重要,如何通过通信工程为人们提供良好的通信服务,是一项值得思考的问题。而光纤技术作为现代通信工程主用技术,其自然就成为了决定工程通信服务质量的因素,良好的设计应用往往能充分发挥光纤技术,因地制宜的为人们提供通信服务,同时适度引入先进光纤技术,还能推动通信工程发展,因此有必要对光纤技术在通信工程中的设计应用与发展进行研究,此举具有一定现实意义。
        
1.通信工程中光纤技术的设计应用
1.1应用优势
        光纤技术之所以能取代传统技术,成为现代通信工程中的主用技术,是因为其较于传统技术具有很多应用优势,主要体现在通信容量、能耗两个方面,具体如下。
        (1)通信容量
        以普通光缆技术为例,在早期通信工程服务过程中此类技术确实能够满足大多数人的通信需求,但随着通信工程范围的扩张与普及,工程所面对的用户数量骤增,此时普通光缆技术在通信容量上的局限性就暴露出来,按照以往规模进行建设不能满足所有用户的通信需求,而盲目扩大规模又会造成巨大的成本,因此该项技术在现代视角下依旧不再适用。而反观光纤技术,根据相关研究可知光纤技术在相同条件下的通信容量超过普通光缆技术8倍左右,同时在大容量基础上其传输速度最大超过普通光缆技术30倍,由此孰优孰劣显而易见[1]。
        (2)能耗
        能耗体现于技术设施制造环节,传统技术普遍需要使用大量的金属材料来制造,而光纤主使用材料为石英,此类材料首先在自然环境中非常多,至少在现状来看,相比于传统技术设施制造材料,石英的使用成本更低,能耗比率也更低,其次在制造方式上,光纤设施的制造工艺相对简便,同规模下所需的材料量更少,即光纤能耗为10Db/km,而传统技术所使用材料的能耗为55Db/km。
1.2设计应用
        光纤技术在通信工程中的设计应用要注重两个要点,分别为技术选型与结构建设,具体如下。
        (1)技术选型
        光纤技术在现代通信工程中出现了很多种形式,其中比较主要的包括相干光技术、光复用技术、光弧子技术,各项技术在实际应用中各有特点,因此需要相关人员对此有所了解,再结合实际需求来进行选型,以保障技术在工程设计应用中的适用性。

①相关光技术:相关光技术是通信工程中比较常见的光纤技术形式,其主要优势体现于信号传输,即该项技术能够通过外差检测来了解内部传输信息的情况,这种检测方式实时性良好,可以让相关人员第一时间发现光纤中的变频差异常现象,并尽快通过参数调整等方式来进行修复,如此即可保障信号传输质量,能够稳定的为用户提供通信服务;②光复用技术:光复用技术是比较新颖的光纤技术应用形式,通信工程对此也有所涉猎,同时光复用技术还可以分为两个类型,分别为波分复用、时分复用,二者的优势分别体现于成本低、速率快,需要相关人员再次进行筛选;③光弧子技术:相对来说光弧子技术的应用比较少见,因为其优势在于通信距离极长、信号损耗低,所以在一般情况下没有必要使用此项技术,但在一些特殊通信工程中,该项技术的应用价值是其他技术形式不可比拟的,如海底系统建设与维护工程中,光弧子技术就有这近乎不可取代的地位[2]。
        (2)结构建设
        在技术选型完成后,就要根据实际需求对技术进行设计应用,其中的要点就是光线结构的建设。首先任意光线技术都是通过拟传输的方式来发射电信号,这种信号会携带数字信号进入光波中,再以光波为介质进行传输,传输方向由光线线缆铺设布局决定,随之分布于光线线缆布局上的各个信号接收端就会接收到电信号,此时将电信号发送到信号转换装置上,通过此类装置能够从光波介质中将电信号分离,再将电信号格式转换为数字信号,最终被终端读取。其次根据光纤通信原理,在结构建设中就必须做好光源、光导纤维线缆、光信号接收装置(包含转换装置)的选择,这里主要考虑到成本与通信服务质量,建议选择发光二极管作为光源,再依照二极管要求选择后续装置即可,此类光源的成本较低,信号调制与传输速率相对较慢,但基本上可以满足大部分情况下的通信要求。除此以外,若通信工程中不考虑成本,只注重通信质量,则可以选择半导体激光二极管,其性能远超发光二极管,但成本相对较高。最后根据光纤线缆铺设方案,在选路各处依照光源、光导纤维线缆、光信号接收装置正确安装位置进行安装即可完成初步结构建设,但值得注意的是,各类装置铺设完成后必须对线缆中的弯角角度进行检测,通常情况下光线线缆铺设结构中任意弯角都要尽可能的小,最大半径不可超过10cm(半径处于10cm以下时,影响可忽略不计),否则会导致光传输途径更变,传输模转换为辐射模,会带来巨大的通信损耗,不利于通信服务质量。

2.通信工程中光纤技术的发展
2.1通信容量发展
        虽然在现实角度上,当前通信工程中光纤技术的使用基本能满足现下需求,但从趋势上来看,人类的通信需求还在不断上涨,代表在未来的某个阶段中,当前光纤技术的应用依旧会陷入性能不足的窘境,尤其在通信容量上会难以满足未来人们的通信需求。这一调条件下,很多研究人员就对光线技术的通信容量进行了研究,且已经得出了明确的方向,目前已经有一些方法可以进一步扩大光纤技术的通信容量,只是存在成本等方面的不足之处,如果这些不足之处能够被异议改进,则光纤技术容量将继续提升。
2.2安全稳定性发展
        根据现代光纤技术的应用情况可知,该项技术本身的稳定性是比较优秀的,但实际情况中其很容易受到一些因素影响导致通信安全水平下降,此时原本的稳定性就被破坏,面对这一情况,因为光线铺设范围较大,所以短时间内很难解决,尤其在一些特殊环境下,维修工作更是难上加难。针对这一点,现代很多研究者都积极的对智能技术与光线技术融合课题进行了研究,旨在实现“智能化光线通信”,若此概念能够落实,即可解决以上难题,推动光线技术发展。

3.结语
        综上,本文对通信工程中光纤技术的设计应用与发展进行了研究,通过研究可知光线技术的应用优势、应用要点、应用方式及注意事项,可见该项技术较于以往通信技术具有突出的应用价值,这也是使得光线技术成为通信工程中主用技术的一大原因,但要充分发挥光纤技术作用,就必须注重设计应用时的正确方法。同时光纤技术还在不断发展,如果发展能取得实际效果,光纤技术将再一次改变通信环境,起到推动人类社会发展的作用。
【参考文献】
[1]邹富坚.通信工程中光纤技术的设计应用和发展趋势[J].中国新通信,2016,18(023):41.
[2]孟蒙.通信工程中光纤技术的应用及设计分析[J].信息通信,2018,No.185(05):161-162.
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