光纤通信技术的现状及铁路通信中的应用

米秀平

[摘 要]光纤通信技术是当代信息传输非常重要的方式，其主要特点是应用广泛、传播速度快，大大加快了当代信息传播的速度。本文分析了光纤通信技术的现状，阐述了光纤通信技术的主要特点，探讨了光纤通信技术在铁路通信中的应用。

[关键词]光纤通信技术；现状；特点；铁路通信；应用

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0012-01

光纤通信是以很高频率（大约1014Hz）的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。随着光纤技术的深入发展，为铁路通信系统的建立和完善提供了技术支持和信息安全保障。从而光纤通信技术与铁路通信系统之间完美的结合，将有效地提高通信系统的智能化和数字化，加快铁路通信系统的发展。

1、光纤通信技术的现状

1.1 波分复用技术。波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端，采用波分复用器（合波器），将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。

1.2 光纤接入技术。光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干傳输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达位置的不同，有FTTB、FTTC和FTTH等不同的应用。FTTH（光纤到户）是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。

2、光纤通信技术的主要特点

2.1 保密性好、无串音干扰。在电波传输的当中，电磁波的保密性较差，易于在传播中泄露。而光波是在光纤中进行传播，其保密性相当强，当然不会有串扰的现象的出现。同时还有重量轻、光纤径细、柔软、易于铺设等特点；光纤的原材料成本相对较低，其资源相当丰富，寿命长且温度稳定性好，可见光纤具有无以伦比的优越性，其将在越来越多的领域中得到应用。

2.2 中继距离长、损耗相当低。其它传输介质同当前的石英光纤相比，石英光纤的损耗为最低；若以后采用非石英超低损耗传输介质的话，在传输的损耗理论上而言还能够降到一个更加低的水准，说明光纤通信系统能够使系统的施工成本得到减少，带来一定的经济效益。

2.3 具有很强的抗电磁干扰能力。石英的抗腐蚀性很强，并且也有很好的绝缘性。同时还有一个卓越的性能即是具有很强的抗电磁干扰能力，它对于人为架设的电缆等不会受到干扰，更不会受到外部环境的影响。

2.4 通信容量大、频带巨宽。在传输带宽方面光纤比电缆或铜线的带宽大很多。在单波长光纤通信系统当中，因受制于终端设备通常难以发挥出带宽大的亮点。所以若要增加传输的容量需要技术，而密集波分复用技术正能对该问题加以解决。

3、光纤通信技术在铁路通信中的应用

3.1 PDH光纤技术在铁路通信中的应用。在我国首次应用PDH光纤通信技术的铁路是大秦铁路，大秦铁路的重载双线电气化中应用的是八芯单模短波光纤，在这个当中局部网络通信系统使用的设备是36Mb/sPDH的二芯；铁路沿线的车站和区域网络的通信系统设备是PCM，以及配置8Mb/sPDH的二芯，标志着我国铁路通信系统从传统的通信模式逐渐转变为光纤通信技术。大秦铁路通信系统的成功转型，将预示着铁路通信系统光纤通信技术走向了一个新的领域。PDH光纤通信系统有一个重要的功能是能在最短的时间检测铁路通信系统的安全漏洞和隐患，并且能够及时的清除，很大程度上保障了铁路通信系统的安全和正常运作。PDH光纤通信系统的功能虽然很强大，推动了铁路通信系统的发展，但是这种光纤通信系统也存在一些问题，PDH光纤通信系统具有很复杂的结构，每个区域有着不同的标准，网络管理的能力比较弱，这些都严重的制约了铁路通信系统的发展。这就要求科研人员要不断的开发出新的技术，弥补漏洞。

3.2 SDH光纤技术在铁路通信中的应用。SDH光纤光纤通信技术是一种高速发展的数字化通信技术，它将实现数字信息化的同步转播，将信号固定在特定的结构中。SDH光纤通信技术有几方面的优点：①在简化网络中各个支路的字节复接应用。②创造了不同厂家设备互联网之间的连接，使光纤通信采用的标准和比特率采用相同的标准。③SDH光纤通信具有很强大的网络和自我完善功能，当网络信号突然被中断，在自动恢复后，其网络信号传输仍然可以继续使用。④SDH光纤通信系统有着很强大的自我管理功能，能够为铁路通信的传输和通信的安全提供可靠的保障。SDH光纤通信技术比PDH光纤通信技术有着很强大的通信功能，在铁路通信系统中崭新出独具特色的优势。先进的SDH光纤通信技术将能够代替传统的PDH光纤通信技术，其中SDH光纤通信技术最早应用在赣韶铁路当中，在修建这条铁路过程中，为了使用到先进的SDH光纤通信技术，搭建一条新的光同步传输系统，采用了二十芯光缆。为了接入光纤通过接入层传输设备和622Mb/s光纤口，这些设备和赣韶铁路沿线的接收设备相互连接，使整条赣韶铁路沿线都实现SDH光纤铁路通信，大大推动了我国铁路通信事业的发展。SDH光纤通信技术在铁路通信系统中起着重要的作用，但随着社会经济的快速发展，SDH光纤通信技术逐渐不能满足铁路通信的需求。铁路通信的需求在数据传输方面提出了更高的需求，要想实现这一需求，需要将其速度提升百倍以上。

3.3 DWDM光纤技术在铁路通信中的应用。根据铁路通信技术的需求和科学技术的发展，人们研发了DWDN光纤通信，这种先进的光纤通信技术，明显的超过了PDH光纤通信和SDH光纤通信。DWDM技术是根据单模光纤带宽和其损耗低的特点，允许多个波长载波信道同时在光纤内传输，形成一种新型的通信技术。DWDM通信系统中，发送端光发射机同时发射不同稳定度和精度的不同波长光信号，通过光波长复用器将其复用送入掺铒光纤的功率放大器当中。在经过放大后，将多路的光信号输送到光纤维中传输。在到达接收端后，经过光前置放大器放大，然后送到光波长分波器当中实现光信号的分解。该技术的主要的优势是DWDM光纤通信可以在同一光纤内承载不同波段的波长，这样就可以提高了传输的速度和增大了传输的容量；DWDM光纤通信技术可以容纳不同的协议要求，将不同的传输速度中数据在一个激光轨道中完成，这样就会在最大限度内满足网络用户的需求和网络的安全。DWDM光纤通信技术已经被用到了铁路开发当中，因该通信技术能够增大传输速度，同时增加传输容量，促进铁路信息系统的更高层次发展，不断满足铁路信息技术的需求，被广泛采纳应用。该技术的应用是铁路信息系统的信息传递更稳定、迅速，保证了铁路信息及时传递，为铁路信息服务提供高效安全。

4、结束语

随着铁路通信朝着数字化、综合化、宽带化、智能化方向发展，光纤通信技术已经大量应用于铁路通信系统中，显著地提高了铁路通信能力，极大地促进了铁路通信系统的完善和发展。相信，不久的将来会有更加先进的光纤通信技术在铁路通信系统中加以应用，使铁路信息网络的传输和交换更加稳定、安全、便捷。

参考文献

[1] 周睿怡.铁路环境中光纤通信的应用[J].现代商贸工业，2012（05）

[2] 于涛.浅谈光纤通信技术与传输系统[J].科技促进发展，2014（01）