现代光纤通信技术的现状和发展探讨

姚志刚

【摘要】 目前，随着我国经济的飞速发展，人们对信息通信的需求越来越大，光纤通信技术由于具有杭千扰性强、速度快、传输信息量大等优点，从而在现代人们生活与工作中得到了广泛的应用。文章简要介绍了光纤的通信技术的特点，从中就光纤通信技术的现状进行了分析，并提出了光纤通信技术的发展趋势。

【关键词】 光纤通信技术 光交换技术 应用 发展光纤通信作为一种信息传输技术，近年来受到了人们的广泛关注，并在诸多领域和行业中应用，成为提升通信质量和效率的重要手段。光纤技术是通信发展的必然趋势，光纤通信以寿命长、容量大、安全性高、传输质量好等优点，可以充分适应通信行业发展的需求。光纤通信技术主要由光纤光缆技术、光复用技术、光交换技术和光放大技术构成，在光纤通信技术发展的趋势下，我国通信行业通过光纤通信技术的应用性研究，目前已达到了世界的先进水平。因此，本文对光纤通信技术的应用和发展进行探讨具有重要的意义。

一、光纤通信技术概述

光纤采用光波通信，光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维，利用全反射原理来传输信息的材料。光纤的发射装置的一端采用发光二极管或者一束激光将光脉冲传输至光纤，另一端接收装置采用光敏元件检测脉冲信号。光纤又分单模光纤和多模光纤，单模光纤的直径在8um-10um之间，多模光纤的直径有50um和62.5um两种。两者相比，单模光纤的传输距离更长。

二、光纤通信技术的特点

光纤通信技术以光纤为传输介质。光纤不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。目前，光纤传输技术在商用与工业领域得到广泛应用。其特点主要有：（1）损耗低、中继距离长。由于光纤是由石英灯材料组成，所以相对于其他传输介质而言，在传输过程中损耗较低，精准的测量损耗应低于20dB/km，根据这一特点可以将光纤通信运用于长途传输的线路当中，减少整体线路的损耗，同时因其中继站的数目很少，在很长的线路距离才会有中继站，中继距离增大，所以使用光纤传输通信技术可以降低企业的投资成本。（2）抗干扰能力强。光纤通信材料是石英制成的绝缘体材料构成，不易损坏，绝缘性较好。在实际的运用中，不易受到自然界中的电流影响，也不会受到人为或电离层变化产生的电流影响，因而对电磁有着强大的免疫力。从这一点来看，它能够与高压线路平行架设，能广泛运用于电信、电力或军事等方面。（3）无串音干扰。在使用光纤传输技术进行电波传输的过程中，光信号会被完全限制在光纤里面。即使存在有些电磁波会被泄露，但因其光纤周围环绕的都是不透明的塑料皮，因为其泄露的射线可能被塑料皮所吸收，即使在同一电缆中存在不同的光纤电缆，不会出现串音干扰。（4）频带极宽、通信容量大。在传输带的优势对比上铜线或者电缆远不及光纤，而在单波长的光纤通信系统中，由于受到了终端电子瓶颈的限制而不能展现出光纤带宽大的优势。为了满足各行各业对传输容量的需求，采取了各种复杂的辅助技术增加光纤传输的容量，特别是使用密集波分复合技术，在很大程度上提高了光纤通信的容量。

三、现代光纤通信技术的现状

21世纪，光纤通信技术快速发展起来。光纤通信技术主要是引入了光纤接入网技术和波分复用技术，从而大大的提高了通信的质量和安全性。

3.1 光纤接入网技术

光纤接入网技术是光纤通信技术一个全新的领域，来实现信息快速和高速传输，满足了人们生活的需求。光纤接入网技术由宽带的主干传输网络和用户接入各部分组成。光纤接入网技术的关键环节或者最后一个环节就是用户接入技术。要想所有用户实现信息的高速传输，满足用户的带宽需求，用户接入技术主要是对接入网的用户终端而言，通过该技术为用户提供方便，方便为用户提高不受限制的宽带，以满足用户需求。光纤接入网技术除了为网络通信主干网负责数据传输外，还负责网络中所有用户接入网络的用户接入技术。目前，根据光纤宽带的接入位置，来进一步区分光纤，主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等类型。

首先，介绍光纤到户技术，简称FTTH。光纤到户技术主要在光纤宽带接入方面来提供全光的接入方式。光纤到户技术利用光纤带宽的特点，先收集宽带信息，接下来整理处理宽带信息，最后传输宽带信息。通过这样的操作来给用户提供所需要的带宽，来满足用户上网需求和信息传输需求。可见，光纤接入网的最后一个环节是光纤到户技术。

根据光纤到户技术不同的应用来看主要分为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术两种形式。光纤有源接入技术实际上就是点到点的P2P技术，其主要为用户可以实现用户PC到服务器终端的直接连接，P2P可以实现高带宽接入；光纤无源接入技术则为一点到多点的XPON技术。

3.2 波分复用技术

波分复用技术是使用波分复用器，来大大降低光纤的损耗，从而来提高带宽，传输更大的信息量。波分复用技术可以使用在不同的光波频段和不同的波长，将传输的低损耗窗口分为很多个单通信管道。波分复用技术同时也在发送端装备波分复用器，利用它把不同的信号一起传送到光纤中，再利用光纤进行信息的传输。同样也在接收端安装波分复用器，其作用是把光纤中输出的信号再按不同的频率和波长进行分开处理。

在接收端分离这些不同信号过程中，在同一个信道里的光波信号是独立的，从而实现不同光波信号在同一个信道里传输，即光复用技术传输。目前，波分复用技术在飞速发展，使用范围不断扩大。波分复用技术其中的粗波分复用技术，其信道间隔为20nm，采用波分复用技术中的集体发送和划分，从而实现在1260nm-1620nm范围内波长的波分复用。采用此技术能够大大降低光器件的成本，从而提高运营商的经济利益。

3.3 光放大技术

在光纤接入网技术和波分复用技术两个技术成熟的同时，为了更好地通信，进一步引入光放大技术，光放大技术主要是采用光放大器对光信号进行放大加强。光放大技术很大程度上促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的快速发展。在放大传信号之前，应该进行OEO变换，即：光电变换及电光变换。

四、光纤通信技术的发展趋势

4.1 超高速系统是光纤通信技术的发展目标

目前大型商用光纤通信系统的传输速率已从45Mbps 增加到10Gbps，光纤通信技术发展的目标是在未来的十年的内将光纤通信速率提高2000倍。

4.2 超大容量系统是光纤通信技术的建设目标

目前，金属网络通信系统的容量基本已经达到技术性的饱和，再开发的空间已经不大，因此要对光纤通信技术进行着重研究和开发，提高光纤通信的容量潜力，建设大规模、高容量的光纤通信系统成为今后一段时间内通信技术研究的主要方向。

4.3 光联网是光纤通信技术的目的

光联网是通信行业对未来的一个畅想，用光纤构成主要系统结构，实现高速、可靠、灵活地接入互联网，告别现在设备老化、技术陈旧的传统互联网使用状态。

五、结语

光纤通信作为新型的通信技术，社会信息传输的重要手段。随着科学技术的不断发展，为了扩充容量、提高传输效率，就要对光纤通信技术不断研究，立足现状，找出问题所在，通过专业通信人员的努力，光纤通信产业会成为各行各业中较具发展前景的项目，并随着人们对信息量需求的增加，光纤通信技术一定会成为信息通信领域中的主流技术。