光纤通信技术应用现状与发展趋势

光纤通信技术应用现状与发展趋势

摘要:本文简述了光纤通信技术的含义,分析了光纤通信技术的优势,对光纤通信技术的应用现状与发展趋势进行了探讨,以供参考。

关键词:光纤通信技术;应用现状;发展

近年来,光纤通信技术在人们的生活中逐渐受到认同,并且发挥着极为重要的作用。现阶段,人类已经进入到通信时代,光纤通信技术已经成为十分重要的支柱性产业,在光纤通信技术不断发展的同时,其应用的范围以及提供的服务也逐渐增加。

1光纤通信技术的含义

光纤通信是将光作为信息的承受载体,将光纤作为传输的通信方式。光纤作为一种新型的传输介质,其损耗相对于同轴电缆或导波管来说要低出许多。因此,在实际使用过程中光纤通信的容量要对于微波通信来说要大出几十倍。

2光纤通信技术的优势

2.1损耗低

光纤通信使用的材料主要是石英(二氧化硅)绝缘体材料,一般石英(二氧化硅)光纤传输过程中损耗低于20dB/km,与其他类型材料相比,石英材料的损耗极低。研究数据表明,假如在将来不断发展过程中光纤使用新型的低损耗材料,那么信号损失可能会比石英系统体材料更有优势。此外,由于光纤损耗极低的特点,使得中继距离的大幅延长,在超远距离传输信号线路中,光纤传输技术能够大幅减少中继站的建设数量,为降低传输系统成本起到积极的作用。

2.2通信容量更大,频带更宽

光纤通信技术与传统传输技术相比,前者具备使传输带宽要指数级增长得能力。如果通信系统使用单波长技术光纤系统时,虽然通信容量大,但是更宽的频带优势却很难发挥,为解决这一问题,除了可以通过其它技术手段来增加传输容量外,还可以使用密集波分复用技术,利用发射端和接收端的波分复用器等先进电子设备突破传输技术瓶颈,以实现单波长光纤的传输心痛的带宽容量。现阶段单波长光纤传输速率一般在2.5Gbps~10Gbps之间。

2.3抗干扰能力强

在通信数据信号的传输过程中,传统通信技术极易受到电磁波影响,导致通信信号的泄露,增加了被窃听的风险,但光纤通信技术是以光为数据载体对电磁干扰不敏感。所以,光纤通信技术的安全性更高。得益于光纤通信抗电磁干扰能力强的特点,光纤可与高压线路的平行设置,为我国电力通信方面的发展创造了有利的条件。另外,由于光纤传输的免除电磁脉冲效应的作用,光纤传输技术也为我国军事通信系统的发展做出不少贡献。

3光纤通信技术的应用现状与发展趋势

3.1应用现状

(1)光纤接入技术。在我国光纤接入技术主要是指光纤到路边和光纤入户的宽带网络的接入技术。光纤接入网所涵盖的主要范围是从交换机到普通用户之间的各个线段部分的使用光纤传输数据,从而实现光纤接入系统的完成。随着社会经济的不断发展人们对网络通信带宽的需求也越来越大,针对这种需求的变化以及通信发展的趋势光纤接入技术变得越来越重要。光纤接入技术主要分为两种,既无源光和有源光,无源光接入的特点是一点到多点的XPON技术,有源光接入是指点到点形式的互联网通信技术。(2)波分复用技术。波分复用技术是通过单模光纤的信号损失低的优势特点,达到增加带宽的效果简称WDM。光纤通信技术可以根据不同的载体光波的频率和波长,在同一条传输通道内同时传输多个不同波长和频率的光信号,利用波分复用器在发射端将所有的光波信号聚集整理后发出,在接收端还是通过波分复用器再将集聚信号进行拆分和筛选。在整个的光波信号传输过程中,不同波长和频率的光信号都能够相对独立的传输,实现了同一根光纤同时传输多个不同的光信号,实现了光纤复用传输。目前波分复用技术在分别在城域网、长途网等方面得到了广泛的应用。(3)光孤子通信。光纤通信技术中,光孤子通信是重要的组成部分,不是依靠非线方式,是利用信号光学性质的通信方法。使用光纤通信技术传输信号时,光孤子在超短光脉冲的原理下能够有效地传输信号。光孤子能够传输大量的信号,在长距离传输上也有一定的优势。在超长距离传输中,光孤子技术是比较实用的,是一种极为先进的高速光纤通信技术,传输信号过程中能够提高传输的速度,传输工作是在时域超短脉冲作用下实现的,频域的超短脉冲能够很好地提高信号传输的速度。

3.2发展趋势

(1)由单波长通道向多波长通道的发展趋势。光纤通信技术通过使用波分复用技术达到了多波长通道的发展目的。波分复用技术有效的提升光纤传输容量、提高频信号和空分的作用。对于单模光纤,通过使用色散调节技术实现了传输容量和传输距离大幅度增加,尤其是刚架设的光纤可以通过色散移位技术实现数据信号的超高速传输和数据型号的远距离传输。(2)全光网络技术的发展趋势。全光网络是光纤通信技术发展应用的终极目标。全光网络的特点是用光节点取代电节点,实现数据信号传输的全程光信号传播化,也就是某条信息从出发点到接收点全程以光的形式进行传播,而且路由依据波长而定。全光网络数据信号的传播具有超高速率、超大容量、超高带宽等特点,而全光网络的结构特点具有可靠性、简单、兼容性、可扩展性、稳定性等特点,同时还有增加新节点不需要安装新设备的独特优势和便利性。虽然全光网络的发展才刚刚开始,但从整体发展趋势来看,全光网络具有非常明显的整体优势,也必将成为未来网络发展的核心。(3)光弧子通信技术的发展趋势。光弧子通信技术的显著特点是数据信号经过长距离传输后,波形和传播速度保持不变,也就是说使用光弧子技术进行传播通信,能够实现零误码的长距离传输。因此,光弧子通信技术已经引起了许多发达国家的重视和研究。在未来发展中,通过使用超短脉冲控制技术、和超长距离高速通信技术等,将传输速率提高到每秒100Gb以上;通过再生技术和光学滤波等技术,将传输距离增至10万千米级。虽然许多相关技术难题亟待解决,但发展前景依然非常光明。

4结语

总之,光纤通信技术的快速发展推动了我国社会不同行业的信息化发展。伴随着光纤通信技术的成熟与发展,其已经成为了现代化信息传输过程中不可或缺的部分。光纤通信在电力通信、智能交通、广播电视以及互联网中的应用将会得到延续,光纤通信技术的应用领域也必然会越来越广泛。

参考文献:

[1]陈学锋.光纤通信技术的应用及发展趋势探讨[J].通讯世界,2016,(02):9-10.

[2]岳晓钟.阐述光纤通信技术的应用现状及其发展趋势[J].中国新通信,2016,18(17):3-4.

作者:姜婷 单位:中邮通建设咨询有限公司