现代光纤通讯技术的现状及其发展初探

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摘 要：在全球网络化的今天，人们对于网速要求的提升同时带动了通讯传输方式的改变，光纤通讯技术是目前也是将来通讯技术发展的方向。本文阐述了光纤通讯技术的内涵、特点，探讨其现阶段发展的情况，在实施过程中容易出现的问题及其解决策略，最后展望其发展的方向。

关键词：光纤通讯；传输；技术

中图分类号：TN929.11

据调查，到2013年，全球网民数量将达到22亿，其中亚洲网民数量将占到43%，而中国网民将占到全球的17%。不可否认，互联网是人类历史上最重要的技术进步之一。从若干年前的调制解调器拨号上网，到宽带入户，到现在的光纤通讯技术，无一不是互联网历史的重大变革。而光纤通讯则成为目前乃至未来通讯发展的主流技术。

1 光纤通讯技术概述

光纤通讯（Fiber-optic communication）也称为光纤通信，是指一种利用光与光纤（optical fiber）传递资讯的一种方式。属于有线通信的一种。光纤通讯是用光导纤维传输信号，其中光纤是由包层和内芯组成，包层在外面保护着

内芯。内芯很细，其数量级一般为几十微米或几微米。聚集在一起的光纤形成光缆，作为信息技术的重要支柱和核心，光纤通信是一个庞大的系统工程，需要各个组成部分相互推动和发展。

光纤通讯技术在人类信息通讯史上是一次重大的改革。它是指把光波作为信息传输的载波，以光纤作为信息传输的介质，将信息进行点对点发送的现代通信方式。整个光纤通信系统主要包括光纤、光源和光检测器。光纤通讯技术最早起源于国外。从1977年的第一代多模光纤，传输速度为44.736Mb/s，距离仅几米，到目前第五代的由DWDM技术组建的大容量、高速度、长距离的能够将语音、数据和图像等各种业务和接口融合的传送平台，共历经五代。

光纤通讯技术大大提高了传统的通讯能力，是由它的特点决定的。首先，光纤传输带宽较宽，单次传输信息量大；其次，由于光纤的原材料来自于物理性能和化学性能优良的绝缘体石英，所以光纤传输不容易受到自然界雷电、太阳黑子活动、电离层变化以及人为的电磁干扰影响。光纤通讯的抗干扰能力极强，而且相对于电磁波传播，它的保密性更强，不会发生串扰现象；最后，非常关键的是，与其他传输介质相比，石英光纤的传输损耗是最低的，而且传输的中继距离长。除此之外，光纤还具有重量小、直径细、地下占用空间少、稳定性好、易于铺设、原材料资源丰富、成本低等多种优点。所以光纤通讯技术在目前的应用领域越来越广，也越来越被人们认可。

2 光纤通讯技术发展现状及常见问题

2.1 目前主要的光纤通讯传输技术

目前使用最广泛也是最重要的光纤通讯技术是光复用技术，主要包括波分复用技术（WDM）和光时分复用技术（OTDM）。WDM是利用单模光纤的使用损耗低的优点，将其光纤设计为很多个单独的，互不影响的通信道来传送信息，这样就获得了较大的带宽资源。OTDM技术则是以提高每根单信道的速度来达到超大传输容量目的的，其单信道最大速度可达到640Gbit/秒。

现代光纤通讯技术的另一个重要组成部分则是光纤接入技术。这种技术的产生源于广大上网民众对信息传输速度的要求的提升。主要由宽带的主干传输网络和用户接入两部分组成，其中用户接入部分起关键作用，也就是人们常说的光纤到户（FTTH）。这是最终端的环节，负责完成全光接入的重要任务。目前，接入网的用户终端设备都是电气设备，如电脑、电话、传真机等，并在局端和用户端之间，进行光信号与电信号之间的转换。光通信系统的组成主要有光源、光纤、光检测器。发端的光源在电信号的作用下，发出与之对应的光信号，完成电与光之间的转换的任务。

2.2 光纤通讯技术中的常见问题及解决

光纤通讯技术中最常见的问题就是传输过程中由于距离的不断递增而产生的信号耗损，这源于光纤自身的局限性。此外光纤制作过程中以及安装过程中也会产生一定的附加耗损，所以解决光纤传输的耗损问题是目前光纤通讯技术的关键领域。

附加损耗可以通过施工工艺的改进来实现，所以可以由此提出可行的解决策略。附加损耗产生的原因很多，比如光纤生产过程中，由于工艺问题，会产生不均匀分布的折射率和包层偏心，这直接影响使用时信号在此出现的散射损耗；如果光纤发生弯曲，射线传输模式也会改变，也会导致能量耗损；此外，若光纤的横截面比较粗糙，则熔接之后，在接点处，就会产生不均匀的分布，一旦有信号经过，就会有散射发生，进而发生信号衰减的现象；同时，空气中悬浮的尘埃也会在熔接点产生杂质，甚至会产生少量气泡，会在该位置产生散射，造成能量的耗损。

根据耗损原因，可以采取相应的改进措施：如改善原始特征，在光缆开盘检验时，要采用先进的OTDR仪，对每一根光纤逐个进行测试，对光纤有无事件点和有无断纤进行判定；要减少光纤微弯，在固定和盘留光纤的接头时，应该规避发生硬弯，进而避免产生微弯耗损；熔接手段应该采用先进和可靠的，采用优良性能和状态的焊接机对这种障碍性接续的损耗值可以降到最低；此外，还要保证光纤切面的清洁，要保证规范的操作环境，尤其是切割刀的光纤断面要时刻保持清洁；最后就是要采用具有技术素质的专业的操作人员。施工之前一定要有技术培训，考试合格后才能持证上岗。专业的技术人员能最大程度的降低接续耗损。只有光纤的相关损耗降到最低，才能使光纤的传输质量大幅度提升。

3 光纤通讯技术的发展方向

光纤通讯技术在目前和未来都有良好的发展前景，主要可以体现在以下几个方面：

3.1 向超高速系统发展。目前，超高速光纤在一些发达国家应用较多，可以大规模实现的信号传输速度可以达到10Gbps。但当传输速度达到10Gbps时，系统对于光缆极化模色散比较敏感，现有的光纤并不一定可以满足传输要求。因此，超高速光纤技术发展的关键不仅仅是提高速度的问题，还必须配合其它技术的应

用。要想实现超高速，必须实现光的复用，目前使用最多的就是波分复用技术，即WDM。

3.2 光孤子通信技术。光孤子是一种特别的超短光脉冲，它能够在没有任何错误码时把信息传送到万里之远。光孤子通信是新一代超大能力、超长距离、超高速度的光纤通信系统，尤其在海底光通信系统中，有良好的发展前景。所以是目前光纤通讯传输技术的发展方向。

3.3 全光网络。全光网络是光纤通信技术发展的最高阶段，它是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程没有电的处理，数据仅以光的形式进行编码，均在光域内进行。目前传统的光通讯网络存在的节点较多，干线容量不够大，节点处还是使用的电器零件，这些都导致最终的光纤通讯网的总容量难以提高。全光网就是实现了节点之间的全光化，同时也实现了利用光的形式来传输与交换信息以及根据光的波长处理用户信息。

随着科技的不断发展，光纤通讯技术势必成为人类高科技追求的重点，更高的速度、更大的容量以及更长的传输距离是光纤通讯技术发展的方向，也是研究的重点。光纤通讯技术将越来越多的影响人类的生活和信息的发展。

参考文献：

[1]褚俊椋.浅谈光纤通讯技术的特点及发展前景[J].中国新通信，2013（3）.

[2]刘志刚.光纤通信技术的现状与发展趋势探究[J].电子技术与软件工程，2013（2）.

[3]杨树龙.我国现代光纤通讯技术的特点及其分类[J].科技传播，2012（2）.

[4]褚俊椋.浅谈光纤通讯技术的特点及发展前景[J].中国新通信，2013（3）.

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