我國光纖通信技術(shù)的特點及發(fā)展趨勢

時間:2022-07-12 10:05:53

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我國光纖通信技術(shù)的特點及發(fā)展趨勢

摘要:光纖的形狀是一種較細的長形圓柱玻璃絲,可以進行長距離信號傳輸。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,光纖通信以其自身超低損耗及超強抗電磁干擾受到了越來越多人的歡迎,其本身還有巨大的潛力存在,從這方面來看對以后通信的發(fā)展會起到非常關(guān)鍵的作用,當(dāng)然這還需要我們在未來的工作中進行不斷的開發(fā)和探索?;诖?,文章從特點與發(fā)展方向兩方面針對光纖通信技術(shù)展開了分析,供大家參考。

關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);特點;發(fā)展趨勢

所謂光線通信技術(shù)是指利用光學(xué)纖維來傳輸信息的一種技術(shù)手段。隨著當(dāng)前科技信息技術(shù)的快速發(fā)展,光纖通信憑借其超低損耗、超強抗電磁干擾等一系列特點,受到了越來越多人的青睞。實際上光纖通信技術(shù)本身還蘊藏著巨大的潛力,對未來通信發(fā)展將會起到非常重要的作用,還需要在未來的工作中進行不斷探索和研究。

1光纖通信技術(shù)的特點

1.1頻帶寬,通信容量大

與銅線、電纜相比,光纖的傳輸帶寬要大很多,對于單波長光纖系統(tǒng)來說,由于受到終端設(shè)備電子瓶頸效應(yīng)的影響,光纖帶寬大的優(yōu)勢不能得到很好的發(fā)揮,通常情況下會利用各種復(fù)雜技術(shù)使傳輸容量得到增加,尤其是應(yīng)用當(dāng)前的密集波分復(fù)用技術(shù),光纖傳輸容量可以得到有效增加,現(xiàn)在單波長光纖通信系統(tǒng)其傳輸速率可以達到2.5Gbps~10Gbps之間[1]。

1.2較強的抗電磁干擾能力

光纖原材料是利用石英材料制成的一種絕緣體材料,這種材料不容易被腐蝕,同時其絕緣性也比較好。這種材料具有對電磁干擾的免疫力,不會受到自然界中電離層變化、雷電干擾、太陽黑子活動等干擾,同時也不會受到人為釋放電磁的干擾,還可以和高壓輸電線進行平行架設(shè),或者和電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合電纜,對于強電領(lǐng)域的通信系統(tǒng)非常有利。另外,因為可以有效娩出電磁脈沖效應(yīng),還能在軍事領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

1.3無串音干擾,保密性好

傳輸電波的過程中,一旦出現(xiàn)電磁波泄漏問題可能會使傳輸通道被串?dāng)_、被竊聽,其保密性非常差。利用光纖傳輸,光信號可以被限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,這樣一來一旦泄漏射線就可以被不透明包皮所吸收,即使轉(zhuǎn)彎位置漏出的廣播也是比較微弱的,雖然光纜中光纖的數(shù)量非常多,但是其相鄰信號也不會有串音干擾的情況出現(xiàn),此外,即使是在光纜外面也不能竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

1.4損耗低,中繼距離長

從目前的情況來看,與其他傳輸介質(zhì)相比石英光纖的損耗最低,如果將來利用非石英極低損耗傳輸介質(zhì),從理論上來看傳輸損耗還會進一步降低,這種情況直接表明,利用光纖通信系統(tǒng)可以使系統(tǒng)施工成本得到有效降低,從而提升經(jīng)濟效益。

2光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

光通信技術(shù)是一種新興的通信技術(shù),它具有非常廣闊的發(fā)展前景,生命力也非常強大,當(dāng)前學(xué)術(shù)界對其研究主要集中在下面幾個方面上。

2.1超大容量、超長距離傳輸技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)得到廣泛應(yīng)用以后,光纖傳輸系統(tǒng)的整體傳輸容量得到了明顯提高,當(dāng)前已經(jīng)開始投入使用1.6Tbit/s的WDM系統(tǒng)[2],同時全光傳輸距離也得到了擴展。另外一個提升傳輸容量的方法是光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù)的應(yīng)用,這項技術(shù)全面應(yīng)用以后傳輸容量也得到了顯著提升,單信道最高速率640Gbit/s得到了實現(xiàn)。然而,僅僅依靠OTDM和WDM來提升光通信系統(tǒng)容量是有限的,這種情況下還可以對多個OTDM信號進行波分復(fù)用,這樣也可以有效提升傳輸容量。此外,偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)的應(yīng)用可以達到減弱相鄰信道之間相互作用目的,因為超高速通信系統(tǒng)中歸零(RZ)編碼信號占空較小,對色散管理分布的要求得到了降低,加上對于光纖的非線性和偏振模色散(PMD)來說,RZ編碼方式的適應(yīng)能力非常強,所以當(dāng)前超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)均采用編碼傳輸方式。

2.2全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

全光網(wǎng)絡(luò)是未來高速通信網(wǎng)的主要發(fā)展方向,作為光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,全光網(wǎng)絡(luò)也是最為理想的階段。雖然傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用過程中節(jié)點之間的全光化得到了實現(xiàn),但是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點位置使用需要利用電器件,通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶嵘艿搅讼拗?。隨著當(dāng)前光放技術(shù)的快速發(fā)展,超長距離光域傳輸將不會再有障礙,光交換技術(shù)應(yīng)用過程中,業(yè)務(wù)交換將會在光域中進行,而無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)的應(yīng)用將會促進光纖化的實現(xiàn)[3]。全光網(wǎng)絡(luò)利用光節(jié)點取代電節(jié)點,全光化也在節(jié)點之間得到了實現(xiàn),信息利用光的形式進行交換及傳輸,交換機不再按照比特對用戶信息進行處理,而是利用波長對路由進行決定。

2.3光纖通信技術(shù)的智能化

隨著當(dāng)前業(yè)務(wù)需求的多樣化發(fā)展,光纖通信不僅要積極突破距離上的限制,同時還要朝著智能化的方向發(fā)展。面對越來越龐大的傳輸容量以及越來越繁忙的調(diào)度需求,網(wǎng)絡(luò)的高效性、安全性對網(wǎng)絡(luò)維護管理提出了較高要求,為了充分適應(yīng)未來智能光網(wǎng)絡(luò)(ION)的實際需要,光傳送網(wǎng)(OTN)技術(shù)、自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)等技術(shù)為代表的相關(guān)技術(shù)將會得到飛快的發(fā)展。

2.4光孤子通信

由于光孤子存在于光纖反常色散區(qū),非線性效應(yīng)和群速度色散之間是相互平衡的,所以經(jīng)過長距離傳輸以后,基本上波形、速度是不變的。實際上光孤子通信是將光孤子作為載體,從而使長距離無畸變通信得以實現(xiàn)。

3結(jié)語

綜上所述,雖然現(xiàn)在光通信容量已經(jīng)比較大了,但是始終有非常多的應(yīng)用能力在閑置之中,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及社會經(jīng)濟水平的不斷提升,對信息的需求也會越來越大,甚至?xí)霎?dāng)前的網(wǎng)絡(luò)承載能力,這種情況下我們必須加強對光傳輸?shù)难芯亢头治?,進一步探究更加先進的、合理的光傳輸手段??傊?,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,光通信必然會得到更加長久的發(fā)展。

作者:徐見 單位:安徽電信規(guī)劃設(shè)計有限責(zé)任公司

參考文獻:

[1]王樹占,李娟艷,王佳敏.光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電子制作,2015,(8):149.

[2]齊相軍.淺談當(dāng)前光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2011,(8):289.

[3]鐘水榮.光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,(14):28.設(shè)備信息與技術(shù)307