光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
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【摘要】
在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展以及通信需求不斷增長(zhǎng)的今天，對(duì)通信行業(yè)提出的服務(wù)要求也越來(lái)越高，其中光纖通信技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)經(jīng)歷了超過(guò)30年的研究以及應(yīng)用歷程，該通信技術(shù)的誕生以及發(fā)展屬于電信行業(yè)的一次革命性發(fā)展，這種通信技術(shù)能夠優(yōu)化信息傳輸質(zhì)量，同時(shí)減少可能出現(xiàn)的串?dāng)_問(wèn)題，可以獲得非常理想的實(shí)用效果?，F(xiàn)階段，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，從電信通信行業(yè)逐漸推廣應(yīng)用到電視傳輸、軍事、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、電力以及交通監(jiān)控和有線電視網(wǎng)等領(lǐng)域。本文主要對(duì)光纖通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討，提出筆者的思考和建議，僅供參考。
【關(guān)鍵詞】光纖通信技術(shù)；應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)
光纖通信技術(shù)應(yīng)用方面主要有：將光波當(dāng)做信息載體實(shí)現(xiàn)傳播功能；將光纖當(dāng)做延續(xù)傳播介質(zhì)?，F(xiàn)階段，在信息通信來(lái)說(shuō)，光纖通信屬于第四代通信方式。具有的特點(diǎn)主要為：質(zhì)量輕、傳播速度快、損耗不大以及體積小，同時(shí)其傳輸頻帶非常寬，能夠有效抵抗大多數(shù)電磁干擾。其所具有的這些優(yōu)勢(shì)使光纖通信慢慢變成了社會(huì)主流。現(xiàn)在，我國(guó)大多數(shù)通信領(lǐng)域都架設(shè)有光纖，同時(shí)相關(guān)業(yè)務(wù)依然在繼續(xù)拓展，得到了越來(lái)越多生產(chǎn)以及服務(wù)領(lǐng)域的認(rèn)可。深入了解以及研究這種通信技術(shù)的具體應(yīng)用，可以促進(jìn)我國(guó)信息化的發(fā)展。
1光纖通信技術(shù)
所謂光纖通信，就是光導(dǎo)纖維通信，通過(guò)光導(dǎo)纖維來(lái)有效傳輸信號(hào)，從而達(dá)到信息傳遞目的的通信方式，我們可以將這種光纖通信當(dāng)做以光導(dǎo)纖維為媒介的一種光通信方法[1]。其中光纖主要組成部分有：涂層、纖芯以及包層，而內(nèi)芯通常只有幾十微米或者是幾微米，其直徑比發(fā)絲還?。话鼘泳褪侵虚g層，利用纖芯以及包層具體折射率的差異，讓光信號(hào)可以在纖芯里面進(jìn)行全反射，即傳輸光信號(hào)；其中涂層主要就是為了提升光纖所具有的韌性，從而保護(hù)光纖不受損害。光纖通信系統(tǒng)里面的光線并不是只有一根，而是由大量光纖一起聚集成的光纜，這種由大量光纖構(gòu)成的光纜之所以可以在單位時(shí)間里面?zhèn)魉妄嫶蟮男畔?，主要是因?yàn)檫@種光纜的光波頻率非常高，并且光纖傳輸頻帶非常寬，所以其傳輸容量相對(duì)較大。這種光纖通信技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)包括：體積比較小，重量非常輕，采用的金屬材料非常少，具有較強(qiáng)抗電磁干擾性能以及抗輻射性能，具有非常好的保密性，可以防竊聽(tīng)、頻帶比較寬以及抗干擾性能很好，價(jià)格比較便宜等，同時(shí)其所采用的光線材料來(lái)源非常豐富，能夠減少很多有色金屬的應(yīng)用，直徑非常小，也不重。
2光纖通信技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1在通信方面的應(yīng)用
現(xiàn)階段，在通信領(lǐng)域里面，光纖通信技術(shù)利用光導(dǎo)纖維當(dāng)做傳播介質(zhì)的這種光纖通信起著非常重要的作用。特別是在城域通信、本地通信以及國(guó)際通信等通信行業(yè)中，光纖通信技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用[2]。同時(shí)，光纖通信技術(shù)正在不斷擴(kuò)展，變成了通信領(lǐng)域里面非常關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)，有效促進(jìn)了整個(gè)通信行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.2電力通信方面的應(yīng)用
目前，現(xiàn)代化社會(huì)所具有的主要標(biāo)準(zhǔn)包括電氣化，在所有生活能源中，電力所占比例已經(jīng)大于70%，在我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展程度不斷提升以及經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的條件下，國(guó)家電網(wǎng)需要承受的負(fù)荷也在不斷增加[3]。電力系統(tǒng)傳統(tǒng)遠(yuǎn)程通信結(jié)合人工調(diào)節(jié)的通信方式已經(jīng)脫離了現(xiàn)代化社會(huì)的具體發(fā)展需求，引進(jìn)并且有效使用電氣自動(dòng)化技術(shù)的前提之一就是對(duì)電力系統(tǒng)里面的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不斷的完善。安全穩(wěn)定以及高效的通信網(wǎng)絡(luò)能夠保證在智能系統(tǒng)協(xié)助下的這種電氣自動(dòng)化設(shè)備投入正常運(yùn)行，所以，光纖通信技術(shù)是非常理想的一個(gè)選擇?，F(xiàn)階段，我國(guó)大部分電力系統(tǒng)里面的主干線以及各區(qū)域里面的接入網(wǎng)絡(luò)均采用了光纖通信，這種通信技術(shù)不僅能夠有效提升電網(wǎng)所具有的穩(wěn)定性以及可靠性，同時(shí)也能夠減少大量資金成本，降低額外花費(fèi)。
2.3在傳媒行業(yè)的具體應(yīng)用
對(duì)傳媒行業(yè)來(lái)說(shuō)，其主要包含有無(wú)線信號(hào)接受終端、廣播以及電視等，而輸出產(chǎn)品大部分都是聲音以及圖像，所以其對(duì)信號(hào)穩(wěn)定性以及傳播速度方面的要求非常高[4]。而光纖通信技術(shù)就同時(shí)具有非常強(qiáng)的抗干擾性、穩(wěn)定性以及高效性，能夠確保電視信號(hào)以及電波信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳播過(guò)程中不發(fā)生損耗，以此來(lái)確保畫面質(zhì)量以及聲音品質(zhì)?，F(xiàn)階段，很多大型媒體單位均開(kāi)始投資建設(shè)采用了光纖技術(shù)的相應(yīng)信號(hào)設(shè)備，從而保證給社會(huì)帶來(lái)品質(zhì)非常高的音頻以及視頻。
2.4在互聯(lián)網(wǎng)中的具體應(yīng)用
最具有代表性的是光纖通信以及互聯(lián)網(wǎng)的嫁接，由于其本身所具有的特性，使得用戶上網(wǎng)速度提升了很多，同時(shí)因?yàn)槠鋫鞑バ问街饕枪庑盘?hào)，不會(huì)產(chǎn)生很多損耗，因此在轉(zhuǎn)化數(shù)字信號(hào)的時(shí)候就更加清晰，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)通信方式這方面的不足。此外，光纖通信用在居民家庭，能夠提升上網(wǎng)速度以及有效促進(jìn)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其中主要包含有物流、電子商務(wù)以及網(wǎng)上銀行等。網(wǎng)上用戶通過(guò)電腦就能夠快速進(jìn)行下單以及支付，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)可以快速跟蹤產(chǎn)品具體物流情況。
2.5在軍事方面的具體應(yīng)用
對(duì)于現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)以及國(guó)防事業(yè)來(lái)說(shuō)，先進(jìn)軍事裝備所具有的信息化程度也逐漸在提升，世界各國(guó)都在深入研究信息戰(zhàn)爭(zhēng)[5]。對(duì)于保密措施，因?yàn)楣饫w通信能夠降低信號(hào)泄漏率，很難被竊聽(tīng)，并且能夠提升其所具有的可靠性以及穩(wěn)定性，因此，現(xiàn)階段其在世界各國(guó)軍事方面的應(yīng)用非常廣。此外，光纖傳輸具有非常大的容量，能夠滿足各種要求。
3光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
盡管光纖通信技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越實(shí)用化，同時(shí)可以有效滿足現(xiàn)代社會(huì)各方面的需要，可是依然沒(méi)有將光纖通信所擁有的全部潛力充分發(fā)揮出來(lái)，目前只應(yīng)用了其全部潛力的大約1‰[6]。在現(xiàn)今光纖通信技術(shù)不斷趨于完善以及電信市場(chǎng)慢慢改革的條件下，相關(guān)人員應(yīng)該深入研究以及應(yīng)用光纖通信在不同方向的發(fā)展，結(jié)合數(shù)字化和具體網(wǎng)絡(luò)化要求，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行進(jìn)一步改善，現(xiàn)階段，光纖通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)為：
3.1通信信道容量持續(xù)增大，實(shí)現(xiàn)超大容量
實(shí)際應(yīng)用光纖通信技術(shù)的時(shí)候，各項(xiàng)技術(shù)和各種使用設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了明顯轉(zhuǎn)變，特別對(duì)于系統(tǒng)核心技術(shù)?，F(xiàn)階段，采用了光纖通信技術(shù)的那種l0Gbps系統(tǒng)開(kāi)始裝備龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)對(duì)光纜產(chǎn)生的極化模色散非常敏感，從而可以顯著提高光纖通信信息傳輸效果。然而現(xiàn)今光纖電纜以及10Gbps系統(tǒng)依然有很多互相不匹配的地方，如果進(jìn)一步優(yōu)化上述內(nèi)容，就能夠提高光纖通信傳輸速度和信息容量。同時(shí)，最近幾年有效應(yīng)用了一種波分復(fù)用技術(shù)，其可以顯著提升光纖通信傳輸速度和信息容量，在以后的通信傳輸系統(tǒng)里面的應(yīng)用前景非常具廣闊。
3.2光孤子通信
進(jìn)行超大容量傳輸?shù)臅r(shí)候，這種孤子傳輸技術(shù)能夠顯著改善色散給容量和信息傳輸距離帶來(lái)的影響，可以從根本上對(duì)信息傳輸質(zhì)量進(jìn)行有效的改善，這對(duì)通信建設(shè)來(lái)說(shuō)有著非常重要的意義。孤子傳輸技術(shù)里面的孤子具有非常強(qiáng)的抗干擾性，可以對(duì)極化模色散產(chǎn)生抑制作用，同時(shí)能夠通過(guò)光纖非線性來(lái)平衡色散，加大無(wú)中繼具體傳輸距離。盡管孤子技術(shù)依然有很多技術(shù)難題需要攻克，可是在人們的努力下，孤子技術(shù)一定在以后的大容量、長(zhǎng)距離以及高速全光通信里面，尤其是在未來(lái)海底光通信系統(tǒng)里面，有著非常大的發(fā)展空間。
3.3實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)
可以說(shuō)，全光網(wǎng)屬于光纖通信的未來(lái)。這種全光網(wǎng)絡(luò)通過(guò)光節(jié)點(diǎn)代替原來(lái)的電節(jié)點(diǎn)，并且節(jié)點(diǎn)間也均為全光化，需要傳送的信息通過(guò)光的形式實(shí)現(xiàn)傳輸以及交換，而交換機(jī)處理具體用戶信息的時(shí)候，不再依據(jù)比特，是按照其波長(zhǎng)來(lái)選擇路由。現(xiàn)階段，該課題受到了廣泛的關(guān)注，盡管依然處于發(fā)展初期，可是已經(jīng)明確知道了全光網(wǎng)的巨大發(fā)展前景。克服電光瓶頸是未來(lái)光通信有效發(fā)展的一種必然選擇，同時(shí)也屬于未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)核心。
4結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于光纖通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，其主要通過(guò)光導(dǎo)纖維進(jìn)行信息傳遞，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)用的是大量光纖維構(gòu)成的光纜，組成一種光纖通信系統(tǒng)。這種光纖通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常多，使得其在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。光纖通信技術(shù)以后的發(fā)展方向主要是：超大容量、高速以及低價(jià)。在光纖通信發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該不斷投入科技人才，勇于創(chuàng)新，進(jìn)行不斷的突破，讓光纖通信技術(shù)不斷為社會(huì)的有效發(fā)展做出貢獻(xiàn)，這樣才能迎來(lái)全光網(wǎng)時(shí)代。
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作者：陳學(xué)鋒 單位：國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司信息通信分公司
