光纤通信技术的应用及发展探析

赵志豪

【摘 要】信息技术的发展与网络使用需求的增长促进了光纤通信技术的应用与发展，使其成为当代电子通信领域的重要技术。为进一步促进光纤通信技术在社会中的应用，文章对光纤通信技术概念、特点，光纤通信技术的现实应用及未来发展趋势进行探讨，希望能促进光纤通信技术的推广与传播。

【关键词】光纤通信技术;特征;应用;发展趋势

【中图分类号】TN929.11 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）06-0179-02

在当代电子通信领域，光纤通信技术是一门非常重要的技术，这一依托网络技术、信息技术发展起来的网络通信工具对网络建设、社会发展产生了重要作用。但光纤通信技术并非完美无缺，也有其应用短板。

1 光纤通信技术简述

光纤即光导纤维，光纤通信就是以光波为载体，以光纤为媒介的一种通信方式，其具备通信容量大、安全性好、抗干扰能力强等显著特点。因此，在当代网络环境下，光纤通信技术已经成为电子通信领域的主流技术。

光纤通信技术的发展与应用始于一场光纤材料革命，1970年美国成功研制出具备实用价值的光纤材料，这为光纤通信技术的发展与应用创造了有利条件。与传统通信技术相比，光纤通信技术具有以下特点：①强大的光纤传输能力。与铜质材料相比，光纤材料具有更宽的频带，因此信息传播速度更快、效率更高。②较强的实用性。光纤材料不仅具有频带宽、信息传播迅速等优点，还具备造价低的优势。与铜相比，光纤材料的造价更低，具有较高的经济价值，并且线路结构紧密，体小量轻，十分实用。③双向网络。双向网络主要指光纤通信技术的互动性。在光纤通信技术下，光纤网络用户可实现及时互动。与传统通信技术相比，这一功能在很大程度上优化用户的通信体验，因此光纤通信技术具有非常高的市场价值。④较强的抗干扰性。光纤通信技术可有效消除外部环境对信息传输过程、传输结果的干扰，信息传输质量高，并且光纤通信技术具有良好的保密性能，信息传输的安全性有保障。

在深入了解光纖通信技术各项应用优势的同时，必须正确认识到事物都有两面性，光纤通信技术同样存在应用短板，如光纤材料质地机械强度低、易碎裂，安装难度大，对安装技术要求高。光纤材料的制作与检测工作需要借助专业、精密度高、性能良好的设备完成，对设备要求高，因此无法实现大规模批量生产。同时，为保证光纤材料制作与检测质量，需定期做好仪器设备的维护保养，设备运维成本高。此外，在具体应用中，光纤网路分路与耦合较为麻烦，操作难度大。

2 光纤通信技术的现实应用

与传统通信技术相比，光纤通信具有体积小、信息传播迅速、容量大、保密性强、宽频带、体积小、抗干扰能力强等诸多优点，因此迅速进入广播、电力、邮电、军用通信等领域，促进了通信领域的网络化建设与完善。

2.1 通信领域常用光纤通信技术

2.1.1 光纤接入技术

光纤接入技术为信息的高速传播与运输提供了重要基础条件。在应用光纤接入技术时，由于光纤宽带接入过程存在光纤到达位置不统一、不固定的情况，因此统一将光纤宽带接入最终方式确定为光纤到户（FTTH）。利用这种方式全光接入，为用户提供需要且不受限制的宽带，以此满足宽带接入需求，确保通信正常。

2.1.2 波分复用技术

波分复用技术主要借助单模光纤的低损耗区域，创造出巨大的带宽资源，之后根据具体的信道光波频率，合理划分光纤低损耗窗口，形成若干个信道，并采用合波器实现对不同波长的信号光进行合并后传输进光纤。信号发送的一端变为发送端，接受的一端为接收端，发送端使用的设备为合波器，而接收端使用的设备为分波器，在接收到波长信号后，利用分波器将不同波长承载不同信号的光载波分开，在一根光纤中实现多路光信号的复用传输。

2.1.3 光纤传感技术

在应用光纤传感技术时，主要通过光纤传感器实现对光信号的有效传输。现阶段，市面上的光纤传感器分为功能型传感器与非功能型传感器。这两类光纤传感器都具有重量轻、体积小、宽频带、耐腐蚀、耗电少等优点，这是光纤传感技术在现代通信领域获得广泛应用的重要原因。

2.2 光纤通信技术的应用表现

光纤通信技术在现代通信领域的应用十分广泛，如云计算、物联网、高清视频等领域都或多或少地应用光纤通信技术，下面做详细分析。

2.2.1 通信领域

在现代化背景下，网络、信息技术等现代化通信方式已经成为人们生活、办公中的必要因素，且随着信息技术的发展，光纤通信技术逐渐成为现代通信领域的主流通信技术。如现实生活中的远距离通信就是充分发挥了光纤抗干扰性强的优势，实现了信息的远距离、高质量传输。

2.2.2 电力领域

光纤通信技术不仅是关键的通信工具，也是促进电力系统发展的关键技术。现阶段，我国大部分地区的电力系统已经逐步转化为光纤，如我国最大的专用通信网就是使用光纤通信网的电力系统。

2.2.3 广播电视领域

随着光纤通信技术逐渐成熟，其在广播电视领域得到广泛应用。与其他通信方式相比，光纤通信具有信息容量大、信息传播速度快、抗干扰性强等优点，非常适用于广播电视领域。可以断言，光纤通信技术的应用极大地促进了广播电视领域的发展创新。

3 光纤通信技术发展展望

光纤通信是一个必然趋势，现阶段已经在通信领域得到广泛应用。分析光纤通信技术的成长发展速度、技术、物质条件可知，光纤通信技术在未来必定有更远大的发展，其各项技术在社会中的应用范围更加广泛，技术也更为成熟，价值作用也得到充分发挥。以当前城域网的核心骨干网—光传送网为例进行说明：现阶段，城域网中的核心骨干网为光传送网（OTN），这一网络技术在发展与应用之初为单通道，传输速率为2.5 Gbit/s，但如今光传送网的传输速率已经达到40 Gbit/s以上。可以说，这一变化与发展是飞跃式的。此外，在这一阶段的发展中，光纤通信技术在不断分支、分流，除光纤传感技术、光纤接入技术等关键光纤通信技术外，相干检测、高速光探测、光数字处理、高速电光调制器、朝通道等技术也得到发展与应用，给现代网络建设、社会发展进步产生了积极的促进作用。

在三网融合、网络资源更为丰富便捷的未来，光纤通信技术将朝着更高速、更大容量、更宽频带的方向發展，从而满足网络环境及用户对宽带业务提出的新要求。在用户网络需求日益增长的背景下，5G技术被提出并完成了第一阶段全功能标准化研究，将5G技术引进社会各领域，实现5G技术商业化应用具备了充足的技术条件与物质条件。可以预想，5G、4K/8K视频、VR/AR、云计算、物联网、端用户服务控制等新兴应用及服务将为光纤通信技术的应用创造更为有利的条件，光纤通信技术将获得更高速、更高质量的应用。这里主要以5G技术的发展为切入点谈光纤通信技术的未来发展趋势。

在5G技术发展相对成熟并商用后，用户对网络通信的速度、质量及信息传输的安全性提出更高要求，为有效满足用户多元化网络通信需求，提高光纤通信技术的市场经济价值，光纤通信必定会走上技术革新、性能优化道路，会朝着可靠性、大容量、超宽带及低延时与业务快速发放等方向发展。具体而言，光纤通信的技术优势、服务优势将在网络传输、网络调度、网络管控及器件等方面实现。最明显的变化可能是光纤通信的网络单波速率会得到实质性的提升。值得注意的是，这一预测并非缺少依据，通过分析和研究光纤通信技术在现阶段的应用情况与发展方向可知，随着5G的到来，OTN的SDH（软件定义光网络）化将是主要趋势之一（当然还存在其他多方面的发展趋势）。与城域网为例进行分析：现阶段，城域网建设中的PTN与OTN正显现出明显的融合趋势，即两个模块的部分功能、技术被有机融合，最后形成新的功能模块——POTN。在城域网建设中，POTN是指将PTN与OTN深入融合后形成的一种光网络，其具有更优秀的工作性能，可有效满足现代社会的网络建设需求。

4 结语

综上所述，在当代电子通信领域中，光纤通信技术是一门非常重要的技术，这一依托网络技术、信息技术发展起来的网络通信工具对网络建设、社会发展产生重大的促进作用。现阶段，光纤通信技术已经在通信、电力、广播电视等多个领域得到广泛应用，光纤接入技术、光纤传感技术、波分复用技术等关键技术更是在通信领域发挥重要作用。在三网融合、5G技术实现商用的将来，光纤通信技术必定会有更为远大的发展，其各项技术在社会中的应用范围将更广泛。具体而言，未来的光纤通信技术将朝着更高速、更大容量、更宽频带的方向发展，技术优势与服务优势将得到显著增强。

参 考 文 献

[1]郭斌.光纤通信技术的应用及发展趋势探讨[J].数字技术与应用，2018，36（12）：29-30.

[2]姜韬.对光纤通信技术的应用及发展趋势的研究[J].通讯世界，2018（6）：61-62.

[3]王鹏.浅谈光纤通信技术的发展历程及广泛应用[J].中国新通信，2018，20（12）：5.

[责任编辑：陈泽琦]