基于光纤通信技术应用的分析

赵波 巩锐

【摘要】光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，也可以在电力通信控制系统中发挥作用，进行工业监测、控制，基于各领域对信息量的需求不断增长。本文针对光纤通信技术中通信系统展开研究，分别对光纤通信技术，光的传播与光纤，光纤的连接进行了研究。

【关键词】 光纤通信技术（总） 光的传播与光纤 光纤的连接

一、光纤通信技术

（1）光纤通信技术中的波分复用技术。波分复用技术基于每一信道光波的频率和波长不同等情况出发，把光纤的低损耗窗口规划为许多个单独的通信管道，并在发送端设置了波分复用器，将波长不同的信号集合到一起送入单根光纤中，再进行信息的传输，而接收端的波分复用器把这些承载着多种不同信号的、波长不同的光载波再进行分离。

（2）光纤通信技术中的光纤接入技术。光纤接入网技术是信息传输技术的一个崭新的尝试，它实现了普遍意义上的高速化信息传输，满足了广大民众对信息传输速度的要求，主要由宽带的主干传输网络和用户接入两部分组成。其中后者起着更为关键的作用，作为光纤宽带接入的最后环节，负责完成全光接入的重要任务，基于光纤宽带的相关特性，为通信接收端的用户提供了所需的不受限制的带宽资源。

二、光的传播与光纤

（1）光是一种电磁能，光的传播速度与传播光的介质密度有关，密度越高，传播速度越慢，在真空中传播速度是300000km/s。光在单一的均匀介质中一直线传播。如果光从一种密度的媒介进入到另一种密度的媒介中，光的传播速度发生变化，会引起光的传播方向的变化，这种现象叫做光的折射。光的折射角度的大小与两个传播媒介的折射率以及光的入射角度有关。光从光密介质进入到光疏介质时，折射角大于入射角。当折射角为90度时，此时的入射角称为临界角。当入射角大于临界角时，光不在折射到光疏介质，而是全反射到光密介质，这种现象称为光的全反射。光信号在光导纤维中的传播就是利用光的全反射原理。

（2）光纤一般以光波的传播模式分类，主要有两类：多模光纤和单模光纤。

a 多模光纤，多模光纤是一种传输多个光波模式的光纤。多模光纤适用于（几十～100）Mb/s的码元传输速率，最大无中继传输距离是10到100KM。多模光纤可以按照从光纤截面的折射率变化分为阶跃型多模光纤好渐变型多模光纤。阶跃型多模光纤结构最为简单，制造容易，在阶跃型多模光纤中，不同入射角的光会以不同的路径在光纤中传播，同样长的一段光纤，以非常打的入射角度传输光纤将比那些几乎根本不改变方向的光线传输更远的距离。这样，一个短的光脉冲的各个部分能量由于在传输过程中的时延不同会陆续地到达输出端，造成光脉冲的扩散或发散，并且扩散会随着光纤的长度的增加而增加。由于这个原因，阶跃型多模光纤的传输带宽只能达到几十MHz·km，不能满足高码率传输的要求，在通信中已逐步被淘汰。而近似抛物线折射率分布的渐变型多模光纤能使模间时延差明显减小，从而可使光纤的带宽提高约两个数量级，达到1Ghz·km以上。

b 单模光纤，单模光纤只能传输光的基膜，不存在模间实验差，因而具有比多模光纤大得多的宽带。单模光纤主要用于传输距离很长的主干线及国际长途通信系统，速率为几个1Gb/s。由于价格的下降以及对比特传输率的要求不断提高，单模光纤也被用于原来使用多模光纤的系统。

（3）光缆。光缆的结构必须能够保护每一条光纤不会因为敷设，安装而破坏。与电缆相比，光缆可以省去一些诸如屏蔽层，地线等，但由于光纤很细，制造光纤的玻璃材料很脆，在通常性操作中也很容易产生事故性损伤，因此光缆结构中增加了抗拉抗折的加强构件。

三、光纤的连接

光纤的连接有两种情况，一种是永久连接，类似于电线电缆中的焊接；另一种是活动连接，类似于插头与插座的连接。

（1）永久连接，这种方法需要一根具有比被接光纤的软化点温度低的玻璃套管，其内孔径略大于光纤芯的外径。当将玻璃管加热到它的软化点时，表面张力产生作用，使它可以缩成一根实心棒。

（2）活动连接，保护和定位光纤端面。对准规定位光纤端接元件时，对其耦合最佳。

四、结束语

光纤通信技术现已作为一种重要的现代信息传输技术之一，在现在的信息社会背景下得到了普遍意义上的應用，在全球通信领域及相关行业在全球处于非常低迷的状态时，光纤通信技术仍得到了一些发展。依照我国现行的通信技术领域的发展模式，光纤通信技术的应用必会代替一切其他的信息传送方式，而成为未来通信领域发展的主流技术！

参 考 文 献

[1]光纤通信系统（影印版）[M]. 北京： 清华大学出版社， 2012

[2]杨淑雯. 全光光纤通信网[M]. 科学出版社， 2014

[3]乐孜纯译. 光网络[M]. 北京： 机械工业出版社， 2010

[4]光纤通信系统（影印版）[M]. 北京： 清华大学出版社， 2011