光纤通信的特点及展望

喻琪

[摘要]在信息技术高速发展的今天，网络生活已经成为人们日常生活不可或缺的一部分。就网络传输介质而言，光纤相对于传统同轴电缆而言有其无可比拟的优势。比如，光纤通信具有单位时间内传输信息量大，传输信号稳定、布线灵活小巧，不易被干扰等特点得到了网络技术领域的广泛青睐，也成为了各个网络终端和用户的首选材质。在互联网+大数据时代高速发展的今天，光纤通信技术也成为了无可替代的技术标准。甚至在不久的将来，光纤通信技术将会成为光网时代的核心基础。因此，本文在详细论述了光纤通信特点的基础上，对将来光纤通信的发展趋势进行了预测，旨在为我国日渐庞大的网络用户群体提升网络体验，网络运营商提升服务质量，更新服务核心技术规程提供一定的现实意义。

[关键词]光纤通信 光网 发展前景

一、光纤通信技术的定义及特点综述

（一）光纤通信技术

与传统的同轴电缆通信有着本质的不同，光纤通信的信息载体并不是数字信号，传输过程也并非通常意义的调制和解调过程。因为前者很大程度上受制于传输距离，而且传输信息载体的容量十分有限。一旦信息容量过载，很容易造成网络传输拥堵或是网络体系瘫痪。而与此相对，光纤通信摆脱了同轴电缆传输的束缚，采用光作为基本的信息传输介质。不仅在传输速率上有本质的提升，并且依照光的媒介特性，信息容量也有了飞跃性的扩大。与前者不同，光纤通信的传输距离因较强的传导抗干扰性而大幅提升，信号的稳定性也得到增强。因此，相比于传统的同轴电缆传输，光纤通信技术极大地改善了网络运营环境，使得传输信息的种类、方式变得多样化。由此一来，网络资源的分配和呈现方式也随着光纤的引入和普及经历了一场革命。一时间，移动通信技术，云服务和大数据等新兴概念也随之产生。这一切都得益于光纤通信在网络时代实现的质的突破。光纤是由内芯和包层组成，内芯通常为几十微米或几微米，外向层称为包层，包层主要起保护光纤作用。事实上光纤通信系统使用的不是单根光纤，而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料，它是电气绝缘体，所以不需要担心接地回路。另外，根据光的传导特性，光纤通讯的信息保密性也得到加强，故此网络信息传导的安全性较传统的同轴电缆介质传输也有了质的飞跃。

（二）光纤通信技术的主要特点

（1）带宽及频带有了质的提升。相对于传统的同轴电缆来说，光纤通信技术刷新了传统带宽容量和频率的极限。其在信息传导过程中，采用的是密集波分复用技术，使得传导过程中的信息密度、容量和信号稳定程度提升。这种技术革新也改变了以往单波氏光纤通信系统由于终端性能不足所带来的瓶颈现象，并且由于光传导单位信息量的飞跃性提升，导致信息传输种类也突破了以往的限制，网络延迟也得到了很大的改善。

（2）光导信息传输过程中的损耗更低。相比于铜线来说，石英光纤对光信息传导的损耗最低。由此，信息传导的连续性得到增强，传输距离也因此得到极大的提升，并且由此产生的传输成本也得到了有效控制。

（3）由于传统的铜线作为网络传输介质时不具备很强的抗干扰能力，而且架设之后由于风吹日晒以及空气中的粉尘颗粒及酸性物质，铜线质材很容易受到侵蚀，生锈甚至腐烂。这样，信号的传输将受到极大影响，甚至会有极大的信号缺失。因此带来的维护和维修成本也是高昂的。相对而言，后者的传导介质具有很强的腐蚀性和绝缘性。因此，无论是信息的抗干扰性还是对外界的抗腐蚀性都比前者好。因此相比于同轴电缆而言，光纤通信的维护成本也得到了有效的控制。因此，光纤的普及速度也快于前期的同轴电缆，广泛运用于各个领域。其中，影响最大的便是教育和军事领域。

二、全光网一光纤通讯的未来趋势

随着光纤网络的普及和网络构架的改变，全光网的架设也是非常有必要的。因此，作为未来发展的必然趋势，全光网凭借着其无可比拟的数据吞吐量和网络业务的迅猛增长，毋庸置疑将成为网络通信领域的中流砥柱。光技术也将成为网络信息高速公路的奠基石。究其原因，全光网的光纤传导具有同轴电缆和数字信号无可比拟的如下优势：

（1）单位信息容量较传统传导机制有飞跃性的提升。由于波分复用系统的发展壮大，光传输的速率和和有效距离随着WPM系统的推广也在经历着质的提升。另外在传输速率提升的同时，OT-DM技术也使得光纤通讯中可传导信息量增大，信息种类多样化。因此云服务正是在这种情况下对网络世界造成冲击，成功融入了人们的生活。

（2）全光网络。光纤通信的终极形态便是全光网络。虽然就目前而言光纤通信已成为人们日常网络生活和信息发布、分享、传播和处理的重要途径，但连接光纤的网络节点仍然采用的电节点，某些网络中转和数据承载器件仍然无法突破瓶颈技术，导致光纤通信的效率未能完全发挥出来。因此，为进一步优化网络结构，提升用户入网的数据交互体验，网络全光化势在必行。而且，首先必须解决的难题是光节点化，以及承载设备的技术规格必须符合全光网的网络荷载和技术要求。因此，未来网络构架的核心问题便在于将网络节点的电器件置换成光节点器件。但就目前而言，这一工程需要的技术指标和成本投入仍旧是一个严峻的问题。

三、小结

本文通过阐述光纤通信的定义，简要比较了传统同轴电缆与光缆传输的差异，并指出了光缆在通信传输领域具有传统介质无法比拟的优势。最后，本文指出了光纤铺设和技术成熟对全光网的成型具有重要意义，但全光网的铺设也存在着如光节点的置换等严峻的问题，這些问题将成为日后全光网发展的核心问题。endprint