光纤技术在通信工程中的应用与研究

发表时间:2021/1/12   来源:《工程管理前沿》2020年10月30期   作者:周扬
[导读] 目前信息网络已经成为各行各业发展以及人们生活工作中的必需品,为了进一步促进信息通信速度的提升,提高通信质量和通信效率,就必须做好对各种先进传输技术的应用。
        周扬
        身份证号:230302197707075035,陕西省
        摘  要:目前信息网络已经成为各行各业发展以及人们生活工作中的必需品,为了进一步促进信息通信速度的提升,提高通信质量和通信效率,就必须做好对各种先进传输技术的应用。光纤技术作为当下最为快速便捷的传输技术,在通信工程中具备良好的适用性和实效性,能够进一步促进通信工程行业的可持续发展。
关键词:通信工程;光纤技术;应用研究
        1光纤技术的概念以及特点分析
        1.1 光纤技术概述
        光纤就是将微细的光导纤维封闭在塑料护套中,确保其能够轻微弯曲而不至于断裂。光纤的一端所使用的是发
        光二极管,通过激光将光脉冲传送至光纤内部,在光纤的另一端是接收器中的光敏元件,实现信号的全面收集和检测。与以往的电信号传输模式相比,光纤本身可以实现多数据长距离的信息传输,不会出现信息的丢失。光纤技术主要是指通过地下光缆,并以光波为载体而进行信息传输。目前,随着光纤技术的不断发展,光纤技术已经发展到多层光纤传输,并通过与数字信号传输技术的有机结合,形成立体化的信息传输结构。
        1.2光纤技术的特点分析
        1.2.1传输容量大、速度快、损耗低
        对于通信网络光纤传输技术来说,其本身的重要参数就是频带的宽度,宽度越大自身的信息容量越大,因此可以同时传输的信号量越高。一般来说,对于光纤的VHF频段,其本身的初始载波频率为 48.5MHz~300Mhz。在十几年前所应用的250MHz 宽带,所能够传输的最大数据量就是27套电视,由此可以看出,不同的频带宽度,决定了信息的穿度速度。但是对于光纤来说,其本身的光频率可以达到100000GHz,这与传统的VHF宽带相比有天壤之别。虽然光纤本身对于不同的频率的光有一定的损耗,会导致频带本身的宽度受到一定影响,导致就算是将折算计算在内,光纤本身的频带宽度也可以达到30000GHz以上[1]。对于同轴电缆系统来说,就算是最好的电缆,在进行信号传输的时候,采用800MHz信号传输时,每公里损耗为40dB以上。光纤在进行信号传输的时候,每公里的损耗为0.35dB以下。光纤信号传输与同轴电缆信号传输相比,损耗小一亿倍。光纤信息传播技术,不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡,可以实现有线电视频道内具有相同的损耗。再加上光纤信号的传输并不会导致信息的流失,而且还不会产生电磁反应,信号的传输安全性更高。
        1.2.2抗干扰能力强
        对于光纤来说,其本身的主要材料是非金属的二氧化硅石英玻璃,这种材料是绝缘的,不导电的,所以不会受到电磁场的干扰,不怕雷电和高压。另外,光纤传输的是频率较高的光波,我们常用的电缆传输的是电信号,电信号的频率较低是无法干扰到频率较高的光波的。所以从信号源的角度来看,光纤不会受到电信号的干扰。因此光纤传输的过程对于周边电磁干扰和工业干扰的抵抗能力较强。利用光信号进行传导可以有效地避免对于电信号传输中出现的信息泄露和窃听的问题。光纤传输一般是不需要再进行中继和放大的,因此不会出现中继过程中的信息失真。
        1.2.3工作可靠性较强
        对于任何工作系统来说,其本身所存在的设备数量越多,就会导致故障的发生概率越高。对于光纤传输技术来说,其本身所使用的设备数量比较少,这主要是由于整个信息的传导过程不需要利用中继器实现信号的放大和缩小,因此信息的可靠性比较高。而且对于光纤传输技术来说,其内部的设备一般使用寿命都是比较长的,最短的工作时间也可以达到50万小时。在所有的设备中,工作时间最短的设备就是激光发射器,工作时间为10万个小时,只要调试运行良好,光纤传输系统运行可靠性较高。再加上光纤信息传输技术的不断发展,硬件和软件技术的发展速度很快,这使得运行成本和设备成本不断降低,使得光纤传输逐步发挥出其本身的优质作用。


        2通信工程中光纤技术的应用
        2.1光孤子技术及其应用
        光孤子技术是通信工程中应用较广的光纤技术之一,该技术通过长距离传递光脉冲,以减少光孤子的传递损耗,以此形成信息载体,确保信息传输的稳定性和高质量。目前,技术人员通过光孤子技术和其他通信技术相结合的方式,进一步提升了信息传输质量。现阶段的光孤子技术多应用于海底光缆建设当中,大多数专业人士认为,光孤子技术仍有着广阔的发展前景。
        2.2光纤传感技术及其应用
        当前,光纤传感技术的应用过程中,以光波为信息载体,在信息传输过程中,起到实时监控和获取外界信号的作用,这就使得这项技术能够实现对外界情况的监控,从而提升传感效率和信息传输准确性。具体来看,光纤传感技术主要包括感知外界信号和传输外界信号两个方面。感知方面主要是指外界信号的变化使得光纤传输的物理量也由此相应变化。传输方面主要是指光纤将获得的外界信号调制后,将转换出的光波传输到光探测器当中进行数据处理。目前,光纤传感技术在很多方面都得到了广泛应用,可根据物理量的不同,制作不同的传感器。由于光纤传感器有着很强的抗电磁干扰能力,因此在电力系统方面也有着很广泛的应用,对于提升电力企业的管理效率也有着重要作用。此外,在石油石化企业中,光纤传感技术同样有着广泛的应用,其主要表现形式为光纤温度传感器的应用。在石油石化企业的生产活动中,需要及时测量油井和油罐的温度,以往这种测量工作大多使用点式传感器进行,这种传感器的局限性在于只能测量特定的一个点位,而不能实现对所有点位同时测量[2]。光纤温度传感器的出现有效解决了这一问题,通过在毛细钢管内部安装这种传感器,就可以实现对各区域温度的连续实时采集,根据采集到的数据,可以处理得到油井和油罐的温度剖面,再结合流量和压力等数据进行分析,就可以实现对油井和油罐内部变化的精准分析。目前,这项技术在一部分石油石化企业得到了应用,具有显著的应用效果。
        2.3光纤接入网技术及其应用
        光纤接入网技术能够实现对信息的高度传输,因此其在通信工程中得以广泛应用。这项技术以光纤为传输载体,不仅能够实现接入网信息的传输,还能对所传输的信息进行一定程度的分析,从而使得信息传输的完整性和安全性都得以提高。其三种基本的拓扑结构是 : 总线形、环形和星形,由此又可派生出总线—星形、双星形、双环形、总线—总线形等多种组合应用形式,各有特点、相互补充。在有线通信中,组网设计是其中一项重点内容,因此,为使得组网设计的合理性与有效性得到保障,可以将光纤接入网技术应用在组网设计工作中。在不同的住宅小区当中,组网设计存在一定差异,在此背景下,为促使通信网络可以满足不同人群的通信需求,在实际组网设计工作开展中,要对传输距离等不同因素进行全面考虑,特别是使用无源光网络技术,更是要对距离因素进行分析[3]。在这一过程中,要及时做好分路器级联的管理工作与控制工作,将其控制在二级范围之内,并对住宅小区内用户数量进行有效控制,从而确保组网模式选择的科学性与合理性。
        2.4相干光技术及其应用
        相干光技术是通信工程中光纤技术的一个重要表现形式,其应用主要侧重于优化信息的传输质量。这种技术主要通过外差检测的方法,来辅助技术人员发现是否在信息传输中出现变频差现象,如存在变频差现象,技术人员就可以及时进行改变参数等一系列处理工序。
        结束语
        如今,光纤技术在我国通信工程中的地位至关重要,不仅关系着国家的重要产业的发展,也关系着公众的日常生活的便利。未来,光纤技术也必然在现有的基础上进一步优化升级,实现更多的应用功能,充分满足生产和生活的实际需要,推动我国经济社会的进一步发展。
        参考文献
        [1]王晓乐.通信工程中光纤技术的设计应用和发展趋势[J]. 通信电源技术,2018,35(2):186-187.
        [2]李传真.基于通信网络光纤传输技术的应用[J].科技创新导报,2018,15(2):157,159.
        [3]马成果,吕成林.基于通信网络光纤传输技术的应用[J].信息记录材料,2018,19(11):83-84.
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