光纤技术在通信工程中的应用分析

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年第2期   作者:钟培文
[导读] 作在国内经济高速发展的影响下,通信工程也实现了进一步创新发展
        钟培文
        广西壮族自治区通信产业服务有限公司   广西南宁  530000
        摘要:作在国内经济高速发展的影响下,通信工程也实现了进一步创新发展。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工程建设所必须的技术内容,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应用特点,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。光纤通信技术的应用和发展,必须得到高度重视。
1光纤通信技术特点
        随着我国经济不断发展,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。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。具体来看,现阶段的光纤技术具有如下特点:
1.1抗干扰性较好
        光纤原材料为绝缘体材料,使用石英制成,这种材料不仅绝缘性好,而且具有优异的抗腐蚀性能,其光波导免疫性也极高,雷电和太阳黑子活动等自然因素都不会对光纤的信息传输造成影响。除此之外,由于其信息传输能力也不受到人为制造的电磁场所干扰,因此,其可与高压输电线和电气化铁路进行平行设计,以建设在强电领域中的辐合光缆,从而满足工业领域的实际需求。
1.2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。
1.3传输损耗更小
        与其他材料相比,石英光纤有着更小的传输损耗,其损耗普遍在20dB/km以下,显然,与传统通信技术相比,使用光纤技术进行通信,能够大幅缩减工程成本,也能大幅简化信息传输过程。
1.4保密性极强
        现如今,公众对通信的保密性有着很高的要求。在传统的电通信过程中,只需要在电缆附近放置接收装置,就可以获取其中传输的信息,对于保密工作极其不利。而由于光纤的特殊设计,其传输的光波几乎不会发生偏离,基本不会发生泄漏情况,加之光纤大多深埋地下,因此,使用光纤技术进行通信,有着极强的保密性,并且也不会发生以往电通信中的线路串话情况。
2光纤技术在通信工程中的应用分析
2.1光纤接入技术
        光纤接入技术主要是指可以实现光纤到路边、光纤到户的宽带网络接入技术,其作为光纤有线通信技术体系中的重要组成部分,主要用于在通信工程中连接各个通信终端,为信息传输提供基础条件。其中,光纤接入网是到目前为止,应用最广、发展最快的光纤接入技术。该技术的运行原理为,全部或部分使用高导纤维材料,制作用户、交换机之间连接的配线段、馈线段、引入线段,以落实光纤接入,达到提高信息传输效率的效果。在此过程中,利用光纤材料的大容量、稳定优势,传统条件下,受接口数量等客观条件限制而形成的窄带业务的接入问题、数据业务的调整问题,以及宽带业务的接入问题,均能够得到解决。基于此,在该技术下,损耗、速率两个接入制约因素得以被全面弱化,人们可以直接用设置一个区域中心机房,然后用光纤将小区机房连入中心机房,再用光纤将小区机房与各个住户相连,实现光纤入户,提高通信的便捷性。
2.2光纤节点技术
        在通信工程中,干线与支线之间的连接处被称为光节点。光节点分别连接光发射机与光接收机,并在发射机处,将电转换为光,在接收机处,将光转换为电。基于此,从本质上来看,光节点是光电、电光转换点,因此,该位置需具备双向传输功能。而光纤材料不仅具备双向传输能力,而且还具有高效、大容量、稳定等优势,所以,基于光纤节点技术,使用光纤材料代替传统光节点材料,能够有效提高光节点的转换效率,优化通信工程的运行水平。就目前来看,光纤节点技术的应用,优化了光节点的运行性能,在很大程度上解决了乱码的问题,全面优化了信息传输质量,同时,由于光纤材料的稳定性较强,因此,可以被用于一些气候、地理条件特殊的区域,弱化了通信工程的建设难度,有助于通信领域的发展。
2.3光纤色散技术
        在光纤通信中,光信号传播时,当其到达一定距离,就会出现信号失真的问题,而这种现象即为光纤色散。

其中,信号失真的距离被称为脉冲展宽。脉冲展宽通常受光信号频率成分、模式分量所影响,因此,为了增强光纤有线通信技术的应用效果,人们研发出了光纤色散技术,以消除通信中的色散现象。在该技术下,人们通过对光信号进行处理,来优化其频率成分与模式分量,使其在既定的传输距离范围内,不会出现色散现象,以深入优化光纤有线通信质量。在该项光纤有线通信技术的应用中,人们解决了信息传输期间存在的稳定性问题,使通信运行更加可靠,提升了通信领域的发展水平。
2.4光纤复用技术
        现阶段,光纤复用技术这一光纤有线通信技术的发展较为迅速,所形成的技术种类也比较多,但在通信工程领域常用的光纤复用技术以光波波分复用技术、空分复用技术、光频分复用技术、光时分复用技术等类型为主。在此过程中,人们通常会根据技术的特质、优势,对其加以运用,塑造出更加优越的通信工程性能,例如:在长途、海底通信工程建设中,人们鉴于光波波分复用技术,所具备的低耗、低衰、低色散特质,以及0.8μm~1.7μm的工作波长,可以有效满足长途、海底通信工程对传输稳定性、效率、信息容量的需求,所以,通常会将该技术应用到长途干线、海底光缆系统工程的建设中,以优化通信工程使用性能。
2.5光纤放大技术
        通信工程领域建设中,光纤放大技术这一光纤有线通信技术的应用,主要体现在简化系统、增强通信灵活性的作用上。在该技术下,借助泵浦能量进行离子数翻转,然后再通过受激辐射操作,即可实现对光信号的放大处理,省略了将其转化为电信号的程序,使光纤通信结构更加简单、运行更加灵活,提升了通信工程建设水平。此外,在传统条件下,为了弱化光纤通信中存在的损耗和衰减,人们通常会每隔一段距离,在通信工程中设置一个中继器,实现从光到电,再从电到光的转化,以放大光信号,而这种中继器造价较高,人们通过使用光纤放大技术应用设备,代替中继器,可以有效降低通信工程建设成本,提升工程建设水平。
3通信工程中光纤技术的发展趋势
3.1超高速系统
        超高速系统目前已经在国内通信工程领域得到了广泛应用,有效改善了通信工程的运行质量,不仅如此,通信工程中的光纤技术也朝着大规模商用化的方向发展,使得通信工程和其他的诸多行业发展需求都有所关联。
3.2超大容量WDM系统
        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。
3.3实现光联网
        虽然波分复用系统技术有着传输容量大的优点,但在信息传输过程中的灵活性和可靠性仍然稍显不足,难以满足通信工程中信息传输的实际需求。对于这种情况,就需要选择合适的技术和措施,实现光纤技术和信息技术的有机融合,在扩大通信工程传输容量的同时,进一步提高信息传输的灵活性和可靠性。除此之外,光联网技术作为一种具有系统互联和信息彼此制约两项功能的新技术,可在通信工程的进一步发展中发挥更大的作用。
3.4新光纤研发
        以往的光纤技术已经不能满足通信工程快速发展的需求,必须对其进行优化,以研发新的光纤。具体来看,近年来,新的光纤技术正在逐步取代以往的光纤技术,并在各行各业逐渐推广应用。当前,通信工程领域中,其光纤技术多为零色散光和无水吸收峰光纤两种,这两种技术能够充分满足目前通信工程发展的需要,并在宽带接入技术的发展中也有着举足轻重的作用。
3.5光接入网
        随着互联网技术的不断发展,网络系统也有了很大变化,网络核心部分的稳定性成为至关重要的环节,但这部分也容易受到更大的威胁。在通信工程领域发展过程中,信息传输和交换水平的提高,使得网络技术在自动化的基础上朝着数字化的方向发展,这反过来也推动了通信工程的进一步发展。为此,就要对光接入网技术做进一步研究,尽最大努力缩减二者之间的技术水平差距,从而确保我国通信工程领域实现进一步发展。
4结束语
        综上所述,与传统传输技术相比,光纤传输技术的优势是显而易见的,而且随着相关技术的发展完善,它也已经在各方面的信息通信工程中得到了相对广泛的应用。今后要继续推进光纤传输技术在信息通信工程领域中的实践应用,进而提高信息通信工程的稳定性,最终提高通信服务质量。同时,需要加强光纤技术研究工作,降低光纤传输技术的实际应用成本,推动通信工程发展。
参考文献
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