光纤通信技术与光纤传输系统探讨

刘云汉 张闯

摘要：光纤通信是一种利用光来传输信息的通信方式，它以光纤作为一种传输方式，使信息不仅可以远距离传播，而且可以远距离传播数千公里。在当今的通信方式中，光纤通信技术是非常重要的一个组成部分，同时也是实现远距离通信和大容量传输的重要途径。

关键词：光纤;光纤通信技术;光纤传输系统

1.光纤通信的发展现状

目前，随着光纤通信新技术的不断涌现，其工艺技术水平也有了巨大的提高，这些变化扩展了光纤通信技术的运用范围，通信能力也因此得到了提升。但是面对中国巨大人口的需要，光纤通信的传输速度和容量还需要不断提高。用户通过光纤接入，可以快速大量接收各种网络信息，但在接入过程中，仍然存在着位置不确定性等缺陷，增加了光纤的接入的难度。

（1）光纤入户的方式。目前，光纤宽带接入家庭的最终方式是光纤入户，这样用户就可以接入全光网络，进而获得大量的信息。光纤具有宽带特性，满足了用户对宽带不受限制的需求。目前，我国已有30多个大中城市建立了试商用网络和实验网络，甚至有些城市制定了光纤入户的建设和技术标准，以促进光纤的规范发展，同时还制定了应用优惠政策，对促进光纤通信的发展起到了非常重要的作用。

（2）光纤入户技术。现如今，主要有光纤有源接入和光纤无源接入两种实际应用的光纤技术。指利用媒介转换器连接端和用户，从而为用户提供高速的宽带接入的是光纤有源接入。无源光纤接入，通常是由多种PON技术组成的，比如EPON，APON，GPON。目前，我国应用最广泛的无源光纤接入方式是GEPON，这也是我国自主研发的成果

2.光纤传输系统的组成和优势

以光波为数据载体的光纤传输系统，传输速率要比无线电信号高一千余倍，具有非常高的工作效率和稳定性能，同时还具有高安全性能和信号高度保真的优点。

2.1光纤传输系统的组成

光纤传输系统主要由光发射模块，数据传输模块和光接收模块组成，通过采用不同传输码实现模块之间的信号转换与传输。

第一，光发射模块：主要包括发射端机设备和光源，光源主要采用发光二极管和光导体激光器，发光二极管因其具有较宽的光谱，驱动电路简便而适用于短距离和小容量的光纤传输系统。半导体激光器能够输出激光，性能更加优良，因此适用于较长距离的大容量高速光纤通信传输系统。

第二，通信传输模块：主要由掺饵放大器和波分复用技术组成。掺饵放大器能够使信号放大过程在光路上直接进行，而不用在光电转换过程中放大，从而满足大容量、长距离通信需要。波分复用技术是在同一根光纤上完成不同波长光信号传输，可以有效提高光纤宽带的利用效率，合理有效的利用通信资源。

第三，光接收模块，即光接收机，主要通过光探测器把光信号转化为电信号，光电二极管是其实现转换过程的主要元器件。其工作时，首先将光纤传输过来的光信号转换为电信号，然后再由光接收部分实现保真和实时通信。

2.2光纤传输系统的优势

光纤传输系统较同轴电缆及铜线电缆相比，有很强的柔性，体积小，重量轻。其优点主要体现在很多方面。因为光纤本身绝缘性极好，不会受雷击和电磁辐射等各种干扰的影响，所以即使和电力设备发生接触后，也不会受到影响。因为天气对光纤的传输影响很小，所以光缆设备在地面就可以铺设。光纤运用于长距离传输时，其性能远好于普通电缆通信系统，能够保证较高的画面清晰度和保真度。

3.光纤通信技术和光纤传输系统的创新应用和前景

3.1光纤通信技术在光纤传输系统中的创新应用

（1）波分复用技术。波分复用技术已经广泛应用在现在的光纤传输系统的建设中，其作用是把单波长通道转换为多波长通道。第一，通过光波分复用（WDM）和光时分复用（OTMD）结合的方法，使信道携带的信息容量得到提高，增加光线通信信道数量。OTMD技术可以令单信道传输速率达到640bit/s的最大值，同时可以通过OTDM信号联合使用建立波分复用技术，进一步提高传输容量。第二，通过采用偏振模色散（PDM）技术减低相邻信道之间的相互干扰。

（2）全光网络。全光网络是信号仅在进出网络过程中实现光电信号转换，整个运行过程中都以光作为依托，是目前光纤通信技术中最理想的一种状态。全光网络跟传统光网络相比，不由路由决定传输比特值，波长是传输容量的决定性因素。如何突破电光接触的局限性，是影响以后全光网络技术发展的主要问题。

（3）光弧子通信技术。光弧子位于光纤色散区，是ps数量级的较为特殊的一种超短光脉冲。因其在群速度色散和非线性效益之间有较强的平衡性，不会因长距离的传输而导致速度和波形的改变。长距离传输过程中不会有信号畸变，大容量个抗噪性能良好都是光弧子通信的优点。尽管目前我国已经研发出了传输速度为20Gbit/s，传输距离能达到12000km的直通光弧子通信系统，但是因为其成本和技术难度都较高，所以短期内难以普及[1]。

3.2光纤通信技术和光纤传输系统的前景

光纤通信技术是现代通信产业的重要支柱，从20世纪70年代初到现在，光纤通信之所以能够得到迅速的发展，主要是由其无比优越的特性决定的。第一，传输频带宽，通信容量大;第二，传输损耗小，中继距离长;抗电磁干扰能力强。也正是因为其拥有以上优越性，光纤通信在21世纪的信息社会中，将会占有非常重要的地位，也将因此得到非常迅速的发展[2]。伴随着人们对信息的需求量不断增长，能够实现超大容量、超高速和超长距离传输的光纤通信传输必然会成为现代通信的主要方式。

光纤通信技术目前已经被运用在不同的行业中，同时成为当下社会不可缺少的一個重要部分。同时，光纤通信技术也对经济的发展有一巨大推力。但是我们要认清自己的不足，我国的光纤技术发展水平和世界水平还是有不小差距的。因此，加快推动光纤技术的发展，使光纤通信的运用更加广泛，是我国建设光纤通信行业的一项重要任务。

参考文献：

[1]张江锋.基于公计算的大数据储存安全分析[J].信息工程，2017（02）：81-81.

[2]关壮.光纤通信技术与光纤传输系统的渗透[J].中国新通信，2017，（22）：19.

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