光纤通信技术在信息化应用的浅析

杨柏棣

随着信息技术的发展，我国加大了对光纤通信系统的建设力度，使得信息化应用水平实现了巨大的进步。光纤通信技术已经成为整个信息化应用中不可或缺的关键技术内容，成为整个经济发展和社会进步的基本保障方式。在当前的信息化背景下，需要将光纤通信技术的具体应用提升到更高的水平上，发挥其在通信领域中的技术优势，为我国的整个信息产业发展奠定更加坚实的基础。从这个意义上说，本文的实践价值得以充分体现，并可以为相关建设提供借鉴作用。

光纤通信技术是当前进行通信网络建设所必须的技术内容，在建设和应用中有着非常显著的优势。充分利用光纤通信技术在具体应用环节中的特点，结合我国信息化建设对于通信的需求，研究有着更高性能同时在建设维护上有更低成本的光纤技术，这是满足当前及今后相当长一段时间内的重点任务。我国的经济和社会建设离不开对信息技术的大力发展，这也是提升我国基本国力和世界竞争力的关键，更是我国最重要的发展机会。光纤通信技术的应用和发展，必须得到高度重视。

一、我国信息化建设概述

我国的信息化建设，始于上世纪80年代，经历了初期的试探和技术引进，逐渐形成了自我发展的目标，并持续加大国家层面的信息和通信技术研发与创新的力度。通过近些年的努力，尤其是5G通信建设上，已经成为国际领先水平。并涌现出像华为和中兴等有着强大自主知识产权的领军企业，在世界通信建设范围内都有巨大声誉和影响力。随着网络经济的发展，国计民生对于信息化产业的基础性能和网络建设有着更大建设和应用需求，新型冠状肺炎疫情暴发期间，整个信息网络发挥了巨大的作用，为抗击疫情做出了巨大贡献，这也是我国进行相关建设获得回报的一个重要标志。信息化建设已经成为整个国家的发展战略和未来建设必然选择途径，利用信息化建设形成的新态势和技术优势，会对国家的整个经济发展提供更大的活力和发展潜力，包括电子商务和知识经济等发展，其实质也就是信息化建设的一个侧面。信息化社会和信息革命的称法对于我国的全面发展来说是非常贴切的。从发展的角度看，哪个国家掌握了新一代信息化的核心技术，其就有了站在更高竞争起点上获得发展的优势。

二、光纤通信技术在信息化应用分析

信息化建设对于我国的发展有着至关重要的影响，作为其最关键的基础，通信技术是其核心内容。只有基础的通信得到充分保障，整个信息化建设才能达到应有的建设程度。在所有的通信技术中，光纤通信技术是不可或缺的组成部分，作为通信通路的基本载体，光纤通信的具体应用及其应用水平，也可以视为一个国家和地区信息化建设水平的基本标志。

（一）光纤通信实际应用

信息社会建设，就是对信息的收集、处理、传输实现最大程度的高效率和低成本，其中，信息传输是光纤通信技术的适用范围，作为信息的载体，可以实现大量数据信息的高速传输。光纤通信技术将光作为信号模式，通过光纤构成的通路，在不同地点之间进行信息的传输，并取代了原来的导线传输，使得整个信号的质量和传输效率都得到较大程度的提升。如图1。

光纤通信技术产生和发展，使得世界范围内的信息传递具备更大的便利性。这主要是源于光纤技术本身的一些技术优势：

1. 带宽保障，使得通信容量得到非常显著提升

相比于普通电缆、网线、同轴线等信道选择，光纤的带宽优势更加显著，能够在光缆内传输更多信号内容，不但数量上有保证，质量上和效率上都可以得到大幅度提升。

2. 不易受到環境电磁干扰

因为通信系统运行状态下光纤内所传输的信号为光信号，与传统的电信号相比，对电磁环境没有任何相互影响，使得整个线路的工作更加稳定，信号的失真度和准确性得以充分保障。

3. 信号衰减程度大幅下降

光纤对信号的衰减程度相比电缆等传输介质，有着极大的优势，使得信号在传输时能够保持最低限度的衰减，这一特点使得采用光纤进行长距离传输成为现实。

4. 功耗小，设备稳定性好

光纤通信的电源选择可以采用较低电压支持仍然可以稳定运行，在功耗方面表现优良。也因为其低功耗的特点，使得光纤设备有稳定的运营效果，故障率非常低，同时在检修维护等方面，其成本也非常低。

基于这些性能和建设优势，光纤通信将在未来有更大的发展，尤其是信息化社会建设逐步深入影响更加全面彻底的条件下，其未来发展更值得期待。我国的光纤通信技术应用和建设，已经成为目前的通信应用的主流技术内容，通过光纤通信技术的具体应用，使得通信保障能力和发展都得到了较高的应用质量。从目前来看，我国的光纤技术已经达到了比较高的应用水平，基本实现了有线通信的主导技术选择。

（二）光纤通信技术主要形式

目前我国所采用的光纤技术主要包括下面几种形式：

1、有源光纤技术

这类光纤主要是指掺有稀土离子的光纤，以此构成激光活性物质，这是制造光纤光放大器的核心物质。不同掺杂的光纤放大器应用于不同的工作波段，这些掺杂光纤放大器与喇曼光纤放大器一起给光纤通信技术带来了革命性的变化。它可以直接放大光信号，延长传输距离；在光纤通信网和有线电视网中作分配损耗补偿；此外，在波分复用系统中及光孤子通信系统中是不可缺少的关键元器件。正因为有了光纤放大器，才能实现无中继器的百万公里的光孤子传输。

2、色散补偿光纤技术

随着传输距离的增加，会导致误码，使信号失真。为克服这一问题，必须采用色散值为负的光纤，即将反色散光纤串接入系统中以抵消正色散值，从而控制整个系统的色散大小。这里的反色散光纤就是所谓的色散补偿光纤。色散补偿光纤是利用基模波导色散来获得高的负色散值，通常将其色散与衰减之比称作质量因数，质量因数当然越大越好。为了能在整个波段均匀补偿常规单模光纤的色散，又开发出一种既补偿色散又能补偿色散斜率的"双补偿"光纤。该光纤的特点是色散斜率之比与常规光纤相同，但符号相反，所以更适合在整个波形内的均衡补偿。

3、光纤光栅技术

光纤光栅是利用光纤材料的光敏性在紫外光的照射下，于光纤芯部产生周期性的折射率变化而制成的。使用的是掺锗光纤，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射，使纤芯的折射率产生周期性的变化，然后经退火处理后可长期保存。相位掩膜板实际上为一块特殊设计的光栅，其正负一级衍射光相交形成干涉条纹，这样就在纤芯逐渐产生成光栅。光栅周期模板周期的二分之一。光栅本身是一种选频器件，利用光纤光栅可以制作成许多重要的光无源器件及光有源器件。

4、多芯单模光纤技术

多芯光纤是一个共用外包层、内含有多根纤芯、而每根纤芯又有自己的内包层的单模光纤。这种光纤的明显优势是成本较低，生产成本较普通的光纤约低50%。此外，这种光纤可以提高成缆的集成密度，同时也可降低施工成本。以上是光纤技术在近几年里所取得的主要成就。至于光缆方面的成就，我们认为主要表现在带状光缆的开发成功及批量化生产方面。这种光缆是光纤接入网及局域网中必备的一种光缆。光缆的含纤数量达千根以上，有力地保证了接入网的建设。

（三）光纤通信技术未来的发展趋势

光纤通信技术未来有着非常光明的发展前景，信息化网络建设的范围越广，光纤网络的优势就越明显。整个世界的信息化建设目前还只是探索阶段，只要是涉及有线通信，光纤技术就可以发挥其巨大的影响和优势，为信息化建设提供强大动力。

1、家用光纤通信技术将更加普及

目前的光纤应用技术，是通信技术中有线技术的基础，只要存在有线通信的市场需要，就必然会有光纤通信技术的一席之地。而整个市场或者用户，最主要的地方就是家庭，通过通信技术将家庭与世界相连，成为世界发展的一个基本单位，这是未来的必然趋势。随着各种智能化电子设备在家庭中的普及，包括电视、互联网和智能家居等，可以实现远程的管理，这些离不开对高质量信息网络通信的基本保障能力。这些建设需要对带宽需求以及运行稳定性需求都会有非常显著的提升，光纤通信技术能够有效解决这些基本的标准和要求，使得其自身也能够获得更大更广阔的发展空间。

2、全光网络化建设

在目前我国的城市信息化网络建设中，存在多种形式并用的效果，尤其对于有线通信来说，电缆等传统有线通信方式还在很多地区存在甚至发挥关键性的作用。这些环节成为整个通信网络的瓶颈部分，将造成网络数据的堆积和拥堵问题。光纤通信技术的普及，就是要将这些采用电缆形式对信号传输的技术进行替换，将建成以光纤和移动通信为主的系统化网络运营模式，使得智能城市和网络化信息建设达到预期的建设水平。

3、拓展光纤技术的应用范围

目前的光纤通信技术主要是点对点的方式，这主要是因为光信号处理本身面临着一些实际的技术困难，其连接的设备都是电气设备，因此需要对光信号进行电信号的转换，才能达到使用目的。未来对于直接采用光技术进行信号处理的技术设备更加完善，就可以避免信号转换环节，使得信息处理能力有更大的提升，最终形成更具拓展性的新创新，并为整个光纤技术的发展提供更为广阔的发展。

三、结束语

综上所述，光纤通信技术是最重要的通信技术内容，直接决定了网络通信的质量和效率。光纤通信技术决定了通信带宽和数据流畅度，因此对于当前信息化建设的程度和质量有着极其重要的影响，是我国基础通信领域最重要的建设和技术开发内容。从目前的建设水平来看，光纤通信技术在信息化应用中还存在诸多不尽如人意的地方，这些地方就是需要相关部门加大整个研发和创新的力度，为最终实现更高质量的信息化社会做出应有的贡献。国家的发展，很大程度上取決于这些基础建设上的突破和创新发展，其有着巨大的现实意义和深远影响。

作者单位：中国移动通信集团黑龙江有限公司大庆分公司