浅谈光纤通信

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【摘要】

本文介绍了什么是光纤通信和光纤通信的历史以及原理，阐述其优点和缺陷，并针对FTTH的缺陷提出光纤通信未来发展的出路。

【关键词】

光纤；通信；历史；优势；缺陷；FTTH(Fiber To The Home )；发展出路

中图分类号： E965文献标识码：A 文章编号：

【正文】

光纤通信的概念

光纤通信是用光作为信息的载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。它首先要在发射端将需传送的电话、电报、图像和数据等信号进行光电转换，即将电信号变成光信号，再经光纤传输到接收端，接收端将接接收到的光信号转变成电信号，最后还原成原信号。

光纤通信的历史

随着社会的快速发展，信息的传输量需求大幅度提高，传统的通信方式已不能满足人们的要求，于是聪明的人类注意到了光通信上。

其实在人类发展的早期，人类已经开始用光传递信息了，这样的例子有很多，如打手势、烽火台。

在近代历史上，1880年，美国的贝尔发明了“光电话”。它的出现证明了用光波作为载波来传输信息是可行的，而且也给了后人启示：要实现光通信，最重要是找到合适的光源和传输介质。

1966年，被誉为“光纤之父”的英籍华裔科学家高锟首次提出了光纤传输光信号的理论。

1970年，康宁公司研制出衰减为20dB/km光纤。同年，贝尔实验室在温室下成功研制出可以连续工作的半导体激光器。

1977年，在芝加哥相距7km的两个电信局之间进行了数字光纤通信系统传输实验，迈出了第一代光纤通信的第一步。

1980年，进入了工作波长为1310nm、使用多模光纤传输的第二代光纤通信时代。

1983年，实现了使用单模光纤在1310nm波长的第三代光纤通信。

20世纪80年代后期，进入了使用单模光纤在1550nm波段上传输的第四代光纤通信阶段。

自1995年以来，光纤通信的发展进入了第五代。

光纤通信的原理

光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光-光纤通信。

光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。

光纤通信的优势

光纤通信与其他形式通信的主要区别有两点，一是载波频率很高，二是用光纤作为传输介质，其优势体现在以下几个方面。

信道带宽极宽，传输容量大

有线通信从明线发展到电缆，无线通信从短波发展到微波和毫米波，都是试图通过提高载波频率来提高信道容量。而光纤中传输的光波是迄今为止使用频率最高的载波，其传输量无疑也是最高的。

中继距离长

中继距离是指传输线路上不加放大器时信号所能传输的最大距离。这样就能有效的降低成本，提高通信的可靠性和稳定性。

抗干扰

影响通信质量的重要原因就是干扰。通信系统的干扰源有很多，有天然干扰源，如雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等；有工业干扰源，如电动机和高压电力线，还有无线通信的相互干扰等。光纤通信系统能从根本上解决多年来困扰人们的干扰问题。

保密性好

保密性好是对通信系统的一个重要要求。现代侦听技术已能做到在离同轴电缆几千米的地方窃听电缆中传输的信号。但光波在光纤中传输，不易泄漏出来，难以用传统的方法窃听其中的信息，同时，它也不会干扰其他通信设备的正常工作。

节约有色金属

光纤通信技术的推广将节约大量的金属材料。光纤还具有线径细、重量轻、寿命长等优点。由于光纤的诸多优点，除了在通信中使用外，它还在其他许多领域，如测量、传感、自动控制及医疗卫生等方面得到了广泛的应用。

光纤通信的缺陷

光纤本身也存在一些缺陷。光纤在生产过程中其表面存在微裂纹，从而使光纤的抗拉强度低；光纤的连接必须使用专门的工具和仪表，光分路、耦合不是十分方便，光纤弯曲半径不能太小等。

上面也都只是光纤本身的缺陷，这些影响在实际工程和维护工作中都可以避免或解决。光纤通信的缺陷主要在FTTH上。FTTH(Fiber To The Home )，顾名思义就是一根光纤直接到家庭，其发展遇到的问题如下。

1．市场需求的培育发展和产业链的形成尚需时日。

2.技术和成本瓶颈。首先从技术层面来讲,目前广泛采用的ADSL技术提供宽带业务有一定的优势,与FTTH相比,价格便宜,利用原有铜线网使工程建设简单,是FTTH目前推广的主要竞争对手。

3．政策和法规相对滞后,各项标准还没有出台。目前我国推广光纤到户的发展基本处于各自为战的状态, 各个地方政府政策各不相同,零星破碎,有的地方根本还没有鼓励优惠政策。

六、我国光纤通信的发展出路

1.完善各项技术标准和政府政策法规。标准化工作对FTTH产业发展和降低初装成本和维护成本有直接的影响。接入系统与国情密切有关,在积极参与国际标准化工作同时应加强开发适合我国国情的FTTH系统标准。政府应积极出台相应法规,旨在打破电信业务垄断和消除行业壁垒。光纤传输容量几乎是无限的,FTTH为用户提供综合业务接入不仅是技术上的需要也是提高其投资效益的必经之FTTH接入技术推广普及的迫切需要。

2.根据目前网民上网主要集中看新闻,搜索引擎,电子邮件的使用,这就需要我们设法引导他们转向需要更宽带宽要求的VOD, 远程诊疗,视频会议等服务和应用。众所周知,目前FTTH的设备价格还非常高昂,往往一线售价1000美元以上。目前,在国内不少城市,由于激烈的市场竞争,ADSL和基于5类线的LAN宽带接入使用费逐年下降,基于这种宽带接入服务的资费水平根本无法支撑FTTH网络建设和运营,其投资效益可想而知,这是我国电信运营商普遍缺乏热情推广FTTH的最根本原因。可见,在我国推广FTTH应用, 除开发低成本的FTTH接入技术与设备外,还应该把市场推广的突破口选择在如别墅区、高档住宅区和高级写字楼(FTTO)等目标市场。因为, 现有宽带接入技术很难满足这类目标市场对宽带接入远距离、高带宽、专线接入的要求,同时这些用户对宽带接入具有较高的消费能力,运营商可以根据FTTH能提供高带宽、专线接入优质服务特点适当提高宽带接入月使用费,提高FTTH接入网络投资效益。