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光纖通信工程技術(shù)研究探討

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光纖通信工程技術(shù)研究探討

摘要:光纖通信也可以叫做光導(dǎo)纖維通信,把信號利用光導(dǎo)纖維傳輸出去為其原理,所以,它也是信息傳遞的新型通信方式。簡而言之,光纖通信的載體是光波,它的傳播媒介是光纖。光纖通信系統(tǒng)是由很多光纖組成的光纜。目前,基于光纖通信強(qiáng)大的承載能力,光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)遍布全國各地,比如在信號控制系統(tǒng)、工業(yè)檢測和控制等方面發(fā)揮著重要作用。介紹了光纖通信的定義,詳細(xì)分析了光纖通信工程技術(shù)的幾大重要特點,深入闡述了光纖技術(shù)的廣泛應(yīng)用和未來的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞:光纖通信;多媒體;語言業(yè)務(wù);光纜

自20世紀(jì)70年代以來,光纖技術(shù)發(fā)生著日新月異的變化,已經(jīng)成為了當(dāng)今社會信息傳輸?shù)闹饕侄?,?jīng)過了幾十年的時間,光纖化、寬帶化、數(shù)字化已經(jīng)得到了實現(xiàn)。隨著多媒體業(yè)務(wù)的種類越來越多和相關(guān)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,很多用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求不再局限于以往的語言業(yè)務(wù),而是向著數(shù)據(jù)和多媒體等業(yè)務(wù)不斷轉(zhuǎn)移,并成為其發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)語言業(yè)務(wù)接入網(wǎng)制約了信息高速傳播的發(fā)展,阻礙了寬帶發(fā)展以及與之相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的開展。所以,光纖通信技術(shù)廣泛應(yīng)用后,信息傳播的速度與強(qiáng)度將得到提高。

1光纖通信技術(shù)介紹

光纖通信的載體是光波,它是用光纖作為了傳輸媒介,這與傳統(tǒng)的通信方式不同。內(nèi)芯和包層組成了光纖,光纖的內(nèi)芯很細(xì),僅僅只有幾十微米甚至幾微米,比頭發(fā)絲還要細(xì)很多;包層在最外面,它對光纖起到了保護(hù)作用。光纖通信的工作原理為:信息在發(fā)送端先被變成電信號,然后將其調(diào)制到由激光器所發(fā)出的激光束上面,使光強(qiáng)度隨著電信號頻率變化,再利用光纖發(fā)送出去;在接收端,光信號被檢測器收到后再變換為電信號,經(jīng)過解調(diào)再恢復(fù)為原來的信息。因為載波有高頻率的光波,作為傳播介質(zhì),它又有很低的損耗,因此,在容量方面,光纖通信優(yōu)于微波通信。光波有很強(qiáng)的保護(hù)作用,無需擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈槐I聽。光纖由玻璃材料制成,玻璃屬于電氣絕緣體,不需要擔(dān)心出現(xiàn)接地回路的問題。芯細(xì)、體積小是光纖本身具備的優(yōu)點,這兩個優(yōu)點在解決地下通信管道空間擁擠的問題上起了不容小覷的作用。

2光纖通信技術(shù)的特點

2.1頻帶寬

銅線的速率一般是1.54MHz/s,光纖的速率2.5GB/s,從這點看,光纖在帶寬上具有很大的優(yōu)勢,且光纖通信系統(tǒng)擁有具有調(diào)制性強(qiáng)、調(diào)制方式多、光纖的色散等。通過光纖傳輸信號不同于單波長光纖通信系統(tǒng),這種單波長通信系統(tǒng)的終端設(shè)備已經(jīng)遇到了瓶頸,制約了其優(yōu)勢的發(fā)揮。為了解決傳輸中如何增加容量這一問題,一般采用比較復(fù)雜的技術(shù)來增加,如今采用的是密集波分復(fù)用技術(shù)。

2.2抗干擾能力強(qiáng)

光纖屬于絕緣體,由石英制成。光纖通信技術(shù)有很多優(yōu)點,比如不導(dǎo)電、不受電磁場影響、不易被腐蝕、絕緣性好等。光波導(dǎo)不受電磁干擾的影響這一優(yōu)點是這些優(yōu)點當(dāng)中最重要的一點,它還對自然界中的雷電、電離層變化和太陽黑子活動這些外部環(huán)境的干擾具有免疫力,且不會被人為釋放的電磁干擾影響。由此可見,高壓輸電線與其平行架設(shè)就不會受到干擾,能正常地進(jìn)行信息傳輸。這一點對于強(qiáng)電領(lǐng)域的通信系統(tǒng)十分有利,在軍事上也發(fā)揮著巨大的作用。

2.3保密性好

電磁波的保密性差,這是電波傳輸?shù)娜秉c,這些缺點不僅使傳輸通道中的信息受到了干擾,傳輸?shù)男畔⒁惨妆桓`聽。而光波在光纖中傳輸?shù)墓庑盘柨梢员还獠▽?dǎo)結(jié)構(gòu)完美地限制,同時,對于任何射線,都可以被光纖外圍的不透明包皮吸收。相鄰信道的這些串音干擾等不良現(xiàn)象在電波傳輸中會出現(xiàn),但是即便光纜里的光纖很多,也不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。正是因為光纖的保密性很好,所以,即使在光纜外面也不可能竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔?。光纖的這些優(yōu)點也決定了它的應(yīng)用將越來越廣泛。

3光纖技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

3.1光纖技術(shù)的應(yīng)用

光纖通信在當(dāng)今社會中占據(jù)著重要地位。數(shù)字信號、模擬信號等都可以用光纖來傳輸,新奇、便捷的光纖技術(shù)得到了社會的青睞,并廣泛應(yīng)用于通信網(wǎng)、光波電視網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)以及其他傳輸系統(tǒng)中。就目前來看,光纖技術(shù)中最主要的應(yīng)用區(qū)域為市話中繼站,因為其很多優(yōu)勢都能體現(xiàn)在這一領(lǐng)域中。光纖通信的各種應(yīng)用數(shù)不勝數(shù),大體可概括為3種:①通信網(wǎng)。通信網(wǎng)具備適應(yīng)用戶呼叫需要的功能。②有線電視的干線和分配網(wǎng)。比如銀行、公安、交通等這些部門的監(jiān)控系統(tǒng)。③計算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的構(gòu)成。比如路由器間的光纖高速傳輸鏈路以及光纖以太網(wǎng)。

3.2光纖技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來,科技發(fā)展的腳步不斷加快,先進(jìn)的光纖制造技術(shù)的發(fā)展尤為迅猛。通過科學(xué)家在光纖技術(shù)方面的不斷創(chuàng)新研究,已經(jīng)取得了很大的成績,技術(shù)和設(shè)備的水平也在不斷進(jìn)步中。以下具體分析了光纖技術(shù)發(fā)展的重要方向。

3.2.1不斷增加的信道容量

光纖通信從PDH發(fā)展到SDH,從155MB/s發(fā)展到10GB/s,從信道容量上看,光纖通信系統(tǒng)的容量已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。以超大容量、超長距離的信道為目標(biāo),很多專家和學(xué)者仍在全面深入開展新技術(shù)的研究,爭取突破現(xiàn)狀。

3.2.2光纖傳輸距離

一般情況下,越遠(yuǎn)的傳輸距離越能體現(xiàn)光纖傳輸?shù)膬?yōu)越性,因為其不存在衰減。即使出現(xiàn)了衰減,也是只存在于Ic或Sc本身的衰減,但這種衰減不會在距離上造成影響,一般情況下,如果范圍在20db以內(nèi),可以忽略不計。

3.2.3向城域網(wǎng)發(fā)展

逐步向城域網(wǎng)發(fā)展是光纖發(fā)展的必然趨勢,光纖傳輸也正在向業(yè)務(wù)節(jié)點方向靠近,這種趨勢在生活中、產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)成為主流。目前,部分人認(rèn)為這種光傳輸信息的手段仍然不適用于城域網(wǎng),但其作為任務(wù)節(jié)點,它不僅可以安全傳輸信息,又可以接近用戶,還可以為用戶提供便利服務(wù)。

3.2.4互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

隨著新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)和通信技術(shù)的發(fā)展,IP業(yè)務(wù)流量大幅度增長,這導(dǎo)致全球信息容量驟然增長,通信業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)單一的電話業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向高速IP數(shù)據(jù)和多媒體為代表的寬帶業(yè)務(wù),對通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶和容量提出了越來越高的要求。通信業(yè)嶄新的格局以及新的技術(shù)也隨之出現(xiàn)。專家們把目光都聚焦在迅速發(fā)展的IP業(yè)務(wù)上,它的增長是推動信息業(yè)快速前進(jìn)的主要力量。軟件更新?lián)Q代,不斷創(chuàng)新,現(xiàn)代光纖通信向著智能化的方向發(fā)展,越來越多的與之相關(guān)的應(yīng)用會不斷被發(fā)掘出來,并得到使用,給人們帶來更多的方便。縱觀全文,光纖通信豐富的頻帶資源以及優(yōu)異的傳輸性使其成為目前最理想的傳輸介質(zhì),它能實現(xiàn)大容量、高速、無干擾傳輸。為了讓更多的人滿意,光纖技術(shù)將來的發(fā)展必須突破距離的限制以及實現(xiàn)智能化。

4結(jié)束語

目前,光纖在光通信應(yīng)用中存在的問題還有許多,比如色散、彌散、小色散斜率和負(fù)色散等問題,但其前景依舊屬于樂觀范疇,且很多問題都可以隨著技術(shù)的創(chuàng)新和完善得到解決;雖然在容量方面光通信網(wǎng)絡(luò)的容量比以往大很多,有了很大的突破,但依然存在很多不能應(yīng)用的領(lǐng)域;隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,信息需求量在快速增長,這勢必會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)滯緩,超出網(wǎng)絡(luò)的承受能力。因此,社會在發(fā)展,技術(shù)在不斷更新和進(jìn)步,應(yīng)將光纖技術(shù)推廣在更加廣泛的新領(lǐng)域,科學(xué)家與學(xué)者必須進(jìn)一步研究出更加先進(jìn)的光傳輸手段與技術(shù)。這對未來生活中光纖技術(shù)在各領(lǐng)域的突破和進(jìn)一步發(fā)展起到了決定性的作用。

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作者:南海洋 單位:中鐵一局集團(tuán)有限公司