现代光纤通信传输技术应用研究

2024-04-07康冬寒

通信电源技术 2024年2期

关键词：复用技术全光传输技术

康冬寒

（石家庄诺通人力资源有限公司，河北石家庄 050000）

0 引言

随着现代化光纤通信传输技术的发展进步，信息传输质量受到广泛关注，要依据现代技术要求对光纤通信传输技术的内容予以讨论，从而更好地发挥其应用优势，为信息通信传输搭建可靠的通道。

1 光纤通信传输技术概述

光纤通信传输技术将光纤作为传输介质，借助光信号完成信息传输，为信息的高效传递提供良好的平台。在对光纤通信传输技术进行分析的基础上，有效利用光信号连接光发射机和光接收机，实现信息源的交互处理。光纤通信传输技术架构如图1 所示。

图1 光纤通信传输技术架构

相较于其他类型的通信技术模式，光纤通信传输技术具有突出的自身优势。第一，光纤通信传输技术使用的介质是光纤，能最大限度地减少信息传输过程中的成本，并进一步扩大传输频带的宽带范围，搭建完整的信息管理模式，维持信息传输控制的合理性和规范性[1]。第二，光纤介质中传输的信息内容具有快捷性特点，能构建较为完整的信息交互管理平台，提高信息传输的安全性和可靠性，避免信息交互不到位造成的影响。第三，光纤设备也具有一定的优势，如光纤材料的耐腐蚀性较好且具有抗干扰性，为光纤通信传输技术的推广应用提供良好的发展空间。相较于光缆传输，光纤传输技术中使用的光纤材料能提高传输模式的保密性，且技术处理机制支持无串音干扰模式，提高信息数据传输管理的安全水平，降低信息数据盗取问题造成的影响，从而为使用者提供安全可靠的信息传输管理通路[2]。

2 光纤通信传输技术内容

从现代技术的角度分析光纤通信传输技术，基于光波分复用技术、光交换技术、光纤接入技术以及全光网络技术等内容，能搭建较为完整的光通信传输模式，在维持信息传输管理效能的基础上，建构良好的信息控制平台，并确保光纤通信传输效果最优化，为高速通信网络的运行处理提供保障。

2.1 光波分复用技术

光波分复用技术是将一系列载有信息但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输，在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术，能更好地优化光纤的传输容量。光波分复用技术能将不同波长的光信号复用在同一根光纤中，也能将同一根光纤中的不同波长光信号解复用还原。因此，作为现代光通信领域中的重要技术之一，光波分复用技术被广泛应用在长途干线布设、城域网以及接入网中[3]。

光波分复用技术包括波长分配、波长隔离、波长调谐等技术内容，会对系统的运行性能和可靠性产生影响。波长分配技术要综合分析不同波长干扰和串扰问题，确保信息得以传输处理，并优化系统的传输质量。波长隔离技术能保持不同波长之间的隔离度，减少不同波长之间的相互干扰问题。波长调谐技术能实现灵活可调的波长选择处理，满足不同场景的具体应用需求。为进一步发挥光波分复用技术的应用优势，要对光波分复用网络进行整合设计处理，具体内容如表1 所示。在优化光波分复用网络的基础上，搭建更加可控科学的光纤通信传输控制平台。

表1 光波分复用网络优化

2.2 光纤接入技术

光纤接入技术处理环节中，在收集用户侧设备的光信号后，直接汇总在光接入网设备中，利用解调等方式直接传输到网络侧设备[4]。光纤接入网主要包括光网络单元、光分配网和光线路终端，能实现点到多点传输。上行是指光线路终端采用广播通信方式向各个光网络单元传输信息，下行是指光网络单元利用分配信道的方式向光线路终端传输信息。光纤接入技术中，无源光网络被广泛应用。信号在传输过程中无再生放大的情况，更好地搭建透明化的传输模式，且信号处理均由局端和用户端完成。相较于有源光网络，光纤接入在覆盖范围和传输距离方面存在局限性，但是整体可靠性更好且价格更低，安装维护作业也更加便利。

2.3 光交换技术

光交换技术涉及的设备包括波长转换器、光存储器、光调制器等，共同构建光传输网络。光交换技术能更好地提升全光网络处理效率。在全光通信网中，光交换技术的应用质量会对传输网的规模、运行复杂性和灵活性等性能产生影响。作为光交换技术的核心器件，光开关是影响光交换技术运行的根本。目前，应用最为广泛的是微机械光开关，能维持光信息处理系统和光学测量系统的运行效能，搭建完整管路交换模式的同时，确保信息交互处理的及时性和规范性。光交换技术主要分为3 种模式[5]。

第一，空分光交换技术。光信号的传播通路在空间上会出现变化，核心器件是光开关，主要分为电光型、声光型和磁光型。典型的光开关利用钛扩散在铌酸锂晶片上，能形成距离相近的两条光波导，利用电压控制的方式改变输出的通路路径。

第二，时分光交换技术。基于时隙交换的原理完成交换，利用光器件或光电器件作为时隙交换器，对光存储器进行控制后完成交换动作。

第三，波分光交换技术。将波分复用作为基础，借助波长选择或波长交换的方式完成交换处理。在每个空分设备的运行过程中，都能提供对应的连接节点，整个交换机能提供多个节点。波长变换法和波长选择法以交叉连接作为依据，空分交换器输出时利用波长交换器就能完成波分复接处理。

在空分光交换网络的运行过程中，能维持信道中光信号的独立性，并能在空间内完成高密度并行处理作业，搭建容量较大且体积较小的交换网络模型，基于网络规模和无阻塞程度对交换系统提出具体要求。一般而言，参与组合的单片设备数量越多，相应的互联就越复杂[6]。

2.4 全光网络技术

全光网络技术指光信息流在网络中建立相应传输模式的技术，并在交换时以光的形式完成具体操作，无须借助电光交换就能完成一系列作业。在全光网络技术的运行体系中，信息从源节点到目的节点之间的传输全都处于光域，波长也将成为全光网络最基本的单元体系。全光网络技术能充分利用光纤带宽资源，具有传输信息容量大、质量高的特点，因此采取密集型光波复用技术，能够在充分挖掘光纤带宽潜力的基础上增加传输容量。此外，全光网络技术具有较好的开放性特点，不仅能与现有的通信网建立良好的兼容模式，还能支持未来信息网络的升级作业。与此同时，技术具有较好的可扩展性和可重构性，利用光分插复用系统能在不同节点位置灵活进行波长处理，借助全光交叉连接能增加节点和移动节点，更好地动态调控网络结构[7]。相较于其他技术类型和内容，全光网络技术在智能化技术应用方面具有显著优势，能在维持组网灵活性的基础上，为信息差错率的合理化控制提供保障，更好地建立完整的网络功能扩展处理模式，优化系统带宽资源的管理效能。

除此之外，在光纤传输过程中，单纤双向传输技术能实现两个反方向光信号的实时性传输处理，相较于传统光纤通信传输中信号的单向传输，利用双纤传输就能实现信号的双向处理，在传输数据信息量达到一定数量后完成信息交互[8]。

3 光纤通信传输技术应用领域

现代技术的发展为光纤通信传输技术的优化升级提供了广阔的发展空间，也正是基于光纤通信传输技术的应用优势，该技术被广泛应用在各个领域中。

3.1 导弹控制系统

结合目前光纤通信传输技术的发展现状可知，光纤通信传输技术能在导弹控制系统中发挥较为重要的作用，辅助导弹控制系统搭建快捷、安全的光纤信息传输平台，利用光纤处理模式，更好地控制系统技术升级环节，最大限度地解决电气隔离、电磁兼容等技术问题，提高导弹武器发射的精准性和可靠性[9]。

3.2 电力系统

电力系统中应用光纤通信传输技术也具有重要的研究价值，正是因为光纤承载能力不断优化，将其应用在电力系统能搭建更快速的处理模式，满足用户的个性化电力服务要求。与此同时，电力系统融合光纤通信技术要对技术细节予以优化，深度拓宽研究领域，更好地满足光纤通信传输的控制需求。

4 光纤通信传输技术应用发展趋势

随着技术水平的发展进步，光纤通信技术也将向着更加多元的方向发展，建立科学可控的信道模式，从而更好地发挥其实际应用价值。

一方面，建立多波长光纤通道。相较于传统光纤建立的单波长通道，光纤信号需求容量在全面增加，多波长光纤通道将作为优化光纤传输质量的重要手段，搭配波分复用技术拓展光纤信号传输容量，改变光纤信号的传输波长，在减少干扰问题的同时促进单波长通道向多波长通道建设的转型。另一方面，光网络智能化建设。智能化技术手段融合在光纤通信传输技术体系中，能更好地替代人工作业，搭建光纤自动控制和连接的运行模式，有效维持信号自动传输过程，确保信号的切断和信号的回复都能更加便捷，并搭建基于智能化手段的线路分配机制和信号缺陷补足机制，最大限度地减少光纤信号资源浪费的问题[10]。除此之外，光纤材料研发和应用也将实现多元化转型，以科学技术发展为基础，更好地创新光纤材料研发和使用方案，维持高质量应用水平。