光纤技术在通信工程中的应用与研究

发表时间:2021/4/6   来源:《科学与技术》2020年34期   作者:张俊鑫
[导读] 作为近年来的一项新通信技术,光纤技术因其易安装
        张俊鑫
        天津电信建设工程有限公司 天津市  300022
        摘要:作为近年来的一项新通信技术,光纤技术因其易安装、成本低和信息传输效率高等诸多优点,在通信工程领域得到了逐步应用,这对于降低有关企事业单位的成本开支,提高经济效益,乃至推动国民经济高质量发展,都有着重要的现实意义。因此,当前光纤技术在通信工程中的地位是不可替代的,这就需要对光纤技术的相关应用等方面做进一步的研究。
        关键词:光纤技术;通信工程;应用;
引言
        光纤通信技术是当前进行通信网络建设所必需的技术内容,在建设和应用中有着非常显著的优势。充分利用光纤通信技术在具体应用环节中的特点,结合我国信息化建设对于通信的需求,研究有着更高性能同时在建设维护上有更低成本的光纤技术,这是满足当前及今后相当长一段时间内的重点任务。我国的经济和社会建设离不开对信息技术的大力发展,这也是提升我国基本国力和世界竞争力的关键,更是我国最重要的发展机会。
1光纤通信技术的发展情况分析
        1870年英国物理学家丁达尔在皇家学会的演讲厅内部讲述光的全反射原理,并做了相关实验,就是这个实验,使人们发现了光能够实现全反射,而且整个反射的过程中,能量的损耗较小。九十六年后,英籍华裔学者高锟计算出了光波在光导纤维中的传输距离以及衰减程度,并首次提出光纤可以运用到通信传输设备中这一想法。后来人们开始利用透明度极高的玻璃纤维作为光导体,选择光线的合适角度射入玻璃纤维内部,实现玻璃纤维对光纤的传导。目前我国对光纤技术的研发十分重视,逐步实现了自主研发。不同行业对光纤技术的要求存在差异,因此光纤的种类比较多。传统的单模光纤模传导过程,不会出现模间色散和信号混淆的问题,可以实现信息保密程度的提升,但由于单模光纤存在波导色散和材料色散,所以其对光源的要求比较高,要求光源的谱宽窄、稳定性好。虽然单模光纤具有传输距离远,传输性能稳定的优势,但其对光端机要求较高导致其使用成本比较高,所以在某些短距离传输情况下,使用多模光纤即可。我国目前的光纤技术已经逐步开始实现独立发展,减少了对传统电缆的依赖,更好地传输数据,提升了数据的保密性。目前我国的光纤传输技术正在逐步实现计算机网络技术的融合发展,逐步达到与用户的零距离,更好地适应时代的发展要求,满足人们对信息的需求。
2光纤技术在通信工程中应用的特点与重要性
        2.1光纤通信传输技术的特点
        1)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。2)通信容量极高。与传统的通信技术相比,光纤的传输带宽更大。对于单波长的光纤通信系统而言,因其终端设备具有电子瓶颈效应,难以体现光纤的传输带宽特性,因而需要使用一些新技术进行传输带宽的扩张,这其中最常用的是密集波分复用技术,可将光纤传输容量拓宽数十倍之多。3)功耗小,设备稳定性好光纤通信的电源选择可以采用较低电压支持仍然可以稳定运行,在功耗方面表现优良。也因为其低功耗的特点,使得光纤设备有稳定的运营效果,故障率非常低,同时在检修维护等方面,其成本也非常低。
        2.2光纤技术在通信工程中应用的重要性
        随着我国经济社会的不断发展,公众对通信工程也有着更高的要求,因此,能够提升信息传输质量的光纤技术的发展是大势所趋,这对于公众的日常生活和工业生产都带来了更高的便捷性,进而促进了互联网技术的进一步发展。

显然,在通信工程中应用光纤技术有着重要的现实意义.
3通信工程中光纤技术的应用
        3.1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。
        3.2在通信网络中的应用
        目前我国通信技术发展迅猛,人们的生活也因此有了翻天覆地的变化。数字网络正在逐步改变人们的生活,4G网络已经完全普及,国内目前正在大力发展5G通信技术。5G通信技术的应用,实现了信息传输速度质的提升,因此这需要将光纤传输技术应用其中,更好地保障我国通信技术的稳定与发展。对于通信网络技术来说,可以实现光波发射器到光波中继器的信息传输,利用光波接收器,实现信号的接受。随着5G时代的到来,通过基站传输信息的同时,需要提升基站对信息的传递速度,才能够更好地发挥出信息传输的重要作用。
        3.3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。
4光纤通信技术未来的发展趋势
        4.1朝着超大容量
        WDM系统发展虽然通信工程中的波分复用系统在国内很多行业都有所应用,但由于光纤宽带资源利用率不高和资源发掘能力不足的原因,通信工程的发展速度仍然受到限制。对于这种情况,应当选择多种技术方式,对光纤技术加以优化,使之向超大容量方向发展,实现对信息传输容量的扩张,进而实现对光波分复用系统扩容工作的落实。
        4.2全光网络化建设
        在目前我国的城市信息化网络建设中,存在多种形式并用的效果,尤其对于有线通信来说,电缆等传统有线通信方式还在很多地区存在甚至发挥关键性的作用。这些环节成为整个通信网络的瓶颈部分,将造成网络数据的堆积和拥堵问题。光纤通信技术的普及,就是要将这些采用电缆形式对信号传输的技术进行替换,将建成以光纤和移动通信为主的系统化网络运营模式,使得智能城市和网络化信息建设达到预期的建设水平。
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
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