广播电视信号传输中的光纤技术

侯玮妍

1 光纤传输技术探讨

2016 年开始，我国对新的电子工程实施全光纤技术应用，主要趋势为单模长波光纤应用技术、超容量数字应用传输技术、相干光应用技术。

光纤的研发经历了几十年时间。最早在20世纪60年代学者高昆和他的同事计算出光纤的损耗和同轴电线持平，数值为22dB/k，此结果引起轩然大波，许多结构开始纷纷研发。20世纪70年代开始，康宁公司成功试验出一种22dB/k的石英光纤，直接证明了高混的理论计算是准确的。紧接着，20世纪80年代成功试制出掺锗石英光纤，进一步减少了损耗。

这种研发直接导致了光纤技术的诞生，从最初的激光设备、光检测仪、各类波长半导体、高速率耐用的半导体、光电转换仪设备纷纷诞生，这就为光纤传输技术的出现做好了基础理论准备和实践准备。20世纪90年代开始，光纤技术正是应用到社会当中，开始对通信领域起到了重要作用。最初的应用体现在电信领域，手机长途功能就是利用这种技术，紧接着有线电视领域也采用了光纤技术，然后模拟信号光纤传输技术开始渗透到有线传输的干线当中。此时的光纤技术成本已经远远低于初始阶段，性价比一路飙升。随着互联网技术的广泛应用，数字技术的发展为有线传输技术提供了新变化，光纤技术开始进入数字电视传输系统中，以结构分类，一般有普通类型光纤与特殊类型光纤两种。我国现阶段通信传输干线以单模光纤居多，传输波长的要求不低于1500nm。

一般而言，波在光纤线路里的传输运行方式，有几种解读方法，几何光学原理和电磁原理，其中，几何光学原理也被叫做射线原理。

光纤运输的原理是光的全反射现象。我们现在使用的方式是利用光缆，进行点与点联系的传输运行。光纤运输中低频产生的响应要小于0Hz，其中，电阻和电容网络对其会有较大的影响。光纤运输的高频产生的响应要小于20kHz，而运放电路中所产生的响应值会对其产生一定的影响。光纤运输最普遍的光源分为发光二极管、激光二极管两种。激光器的话一般情况下会择取长波长激光器，大小是1400nm，主要分为P型与N型的限制级和有源级两类。

2 光纤传播技术的优势

第一，光纤具有宽频带的特点，传播容量多，信号采用电磁波输送。其中频率对传播容量值产生正关联。比如，相同的光纤信号，如果将频率的200设为带宽，那么传播效果天壤之别。

第二，光纤传输损耗很少，同时节约成本。传统的同轴电缆信号容易产生损耗，并且引起损耗的原因也很多，因此，必须建立许多中继站来维持信号的强度，几乎几千米就要建可一所中继站，这样就会增加成本。而光纤传输需要铺设的中继站很少，大约相距几百千米只需要建立一所中继站。

第三，光纤整体质量轻，密度大约为铜材的1/5，且用材取材容易，传统的同轴电缆对稀有资源的要求很高。这样的话对资源也是一种节约。

第四，光纤抵抗外界干扰因素的能力极高，且具有较好的安全性能。传统的电缆容易受到电磁影响，对高压电、闪电、强辐射等因素抵抗性差，而光纤则不同，几乎很少受到这些影响，因此，不会外泄光，具有极强的安全性。同时，由于光纤的原料具有稳定的分子结构，对差的环境几乎都能适应，无论是雷电、高温、潮湿情况，都能工作正常。

3 光纤传输技术的常见问题

第一，光纤损耗。光纤也有相应的传输损坏。这种损坏是被介质吸收后造成的一定程度的丢损，其中，散射也有一定的干扰。根据信号传输的路线长短损坏也会不同。其中，这是一种能量的消耗过程。

第二，散射消耗。这种消耗存在于材料的结构和人工工艺的人为过程中，分子表面结构的平整程度会对光纤的传输造成一定的干扰，由于光纤运行速度快，就会持续地形成物理性消耗。

第三，光纤色散。它属于一种常见的光纤传输现象，包括许多频率，因此，每一种频率都会引起相应的光纤折射率，进而引起色散效应。光纤包括许多光波，每种光波具有许多频率，它们的传输速度各不一样，所以，在传输到终端时，就会有一定的时间差异，导致脉冲扩宽现象发生。

4 结语

传统技术受干扰因素很多，耗能大，天气影响下很容易受到干扰，信道比较窄，对电磁比较敏感，而光纤技术很好地解决了这些问题，对能源的节约也有一定作用，尤其是稀有金属物质。另外，每芯光纤传输路道已经高至百万路，其中中继传输路程已至300km，由此可见，我国目前为止光纤电子通信技术取得了较大的成就，较之以往不可同日而语。对于同轴电缆传输的时代，光纤时代更为激动人心。

[1]李川.数字电视传输技术的应用探究[J].华侨大学学报,2014(23).

[2]于浡.数字电视产业的发展现状及未来趋势[J].华侨大学学报,2014(12).

[3]李运生.新时代背景下的数字电视发展现状及趋势[J].神州,2013(20).

[4]胡波霞.城乡有线数字电视在模数转换实践中技术问题分析[J].中国有线电视,2010(2).