浅谈信号在光通信中的传输

摘 要：随着计算机技术、通信技术的迅速发展，人们在生产生活中对信息传输质量的要求不断提高，以光为载体的光通信技术受到越来越多的关注。其在通信、交通、教育等多个领域都获得了较为广泛的应用，有效地促进了现代通信技术的发展。但是，我们也必须意识到信号在传输过程中，会受到各种因素的影响，必须采取针对性的措施尽可能的减少光信号的损耗。因此，本文就信号在光通信中的传输问题展开研究，希望为促进我国通信产业的发展提供一定借鉴。

关键词：信号；光通信；传输

近年来，光通信技术得到了飞速的发展和应用，它是一种以光为载体的现代通信技术。在实际应用中，具有高速率、大容量、安全性能好、运行稳定、成本低廉等特点，已在电信、教育、军事等多个领域获得了广泛地应用，有效地促进了现代化信息产业的发展。但是，随着光通信的推广应用，信号的损失问题也是越来越突出，在信号的传输过程中不仅会受到本身因素的影响，还会受到施工及环境因素的影响，产生很多不必要的损失，如何才能有效减少光信号的损耗，提高信号的质量，已成为人们关注的焦点。

1光纤及光缆概述

光纤是一种高效的光信号传输工具，它是利用光脉冲的形式来实现信号的传递。一般来说，光纤的关键组成部分是具有较高折射率的玻璃，光束在其中能够进行稳定的传输，并在表层进行全反射之后，以“之”字形向外传输。光缆则是将相应数量的光纤组合起来构成缆心，再包上一定的保护层，以实现信号传输的通信线路。光纤在实际应用中，是以光为载体并以模的形式进行信号传输的，这里的模是指线路截面电磁波的具体分布情况。不同的模是以不同的系数、速率传输的，有着各自的特点。目前，主要包括单模（仅传输一种模式）与多模光纤（可传输多种模式）两种类型，在应用中应根据需要进行选择。

2光纤具有的优势

通过近些年的应用，光纤表现出多方面的优势，不仅传输的速率高、数据容量大，而且安全性、可靠性等方面也非常的理想。相比于电缆，在传输带宽，通信容量，信号质量等方面都有着较大的优势。而且中继距离更长，适用的范围更广，在当前的很多领域都能得到应用。同时，光纤是由玻璃等材料制作而成，相比于电缆在成本上更低，使用价格更便宜，能够进一步扩大企业效益。此外，它的绝缘性能，抗腐蚀性能也非常好，能够适用在各种复杂的环境下，并且不会受到周边电磁的干扰，信号传输的稳定性更强，可靠性更高。此外，光纤传输不带电，在使用时非常安全，即使是易燃、易暴的环境也可以使用。运行寿命更长，重量更轻，在铺设过程中更加方便操作，不仅减少了施工工作量，也避免了可能的危险。这些都推动着光纤的推广应用，并进一步促进了通信产业的发展和进步。

3信号在光通信中的传输

光通信技术有着多方面的优势，但在其应用过程中，也不可避免的会产生一定程度的损耗。光纤的传输损失，就是光信号在传输过程中由于受到各种因素的影响，而造成信号强度的衰减。一般情况下，可用衰减系数来表示信号损失的程度，其在很大程度上决定了光纤传输的距离。

近年来的研究发现，信号传输过程中不仅会受到本身因素的影响，还会受到施工及环境因素的影响，下面对此进行详细的描述。

3.1光纤本身因素造成的传输损失

在对光信号的损失进行研究时，光纤本身的因素是无法忽略的。研究指出，材料的物质特性、使用的掺杂剂、包含的杂质等都会造成信号的损耗，原子缺陷、色散等也会对信号的质量产生不同程度的影响。实践证明，光纤本身因素造成的损失是影响传输距离、信号稳定性的最重要因素，要想进一步改善光通信质量，必须加强这方面的研究，提出更加稳定、可靠的制作材料及生产工艺。

3.2非本身因素造成的传输损失

非本身因素造成的损失，一般是由于光纤在铺设过程中受到了弯曲、挤压，熔接过程中操作不当以及其他外部因素影响而产生的损失。

（1）光纤的铺设过程中，需要进行一定程度的弯曲、拉伸等操作。尽管光纤是可以进行弯曲的，但弯曲过度时，必然会对其质量产生某种影响，即便仍可以使用，但光传输的路径会发生改变，其中的部分光能会无意义的损失掉，进而引发光信号的损失。一般来说，波长越长，造成的损失越大。光纤在铺设中遭受扭曲，或是在安装硬件设备进行盘绕时，当产生了比其直径大的多的弯曲就会引发额外的衰耗。此外，在光纤的生产加工过程中，其接触面出现比较微小的不规则时，也会因为应力的分布不均衡而带来光信号的衰耗。

（2）光纤因生产、施工不规范以及外界环境变化等也会产生一定程度的损失。在具体的施工过程中，有时候会受到较大的外力牵引、拉扯，就會出现打扣、浪涌等，进而引发光纤保护层的损伤，而使得部分应力出现不均衡，最终就会造成光信号的损失。在外界环境变化较大时，比如光纤就会受到温度变化的影响，出现热胀冷缩等形成细微的弯曲，这也会引发额外的光信号损失。

（3）光纤熔接过程中，也难免会带来传输损失。在进行熔接时，热熔保护管会发生扭曲、变形，光纤会出现移位、倾斜，接触面的完整度、洁净度也会受到影响，再加上操作人员的技术水平参差不齐、施工步骤不规范、熔接设备设置不当等，都有可能引发光信号的损失。

3.3降低传输损失的几点建议

通过上述分析，我们对引起光信号损失的原因有了一定了解，为提高光传输质量，应针对性的采取措施尽可能的减少损耗的产生。

（1）在光纤的生产制造阶段，应加强对原材料的管理，确保材料质量。同时，要通过技术上的升级、优化，不断改进生产工艺。

（2）生产企业应严格遵照行业标准要求进行生产，并确保生产过程的规范性、标准性，不得为了降低成本而简化生产流程。

（3）在进行工程设计时，有关单位在条件允许的情况下，应尽可能选择优质的光纤和连接器，且选用同样批次的光纤产品，以确保光纤工程的整体性能。

（4）在工程施工阶段，应根据当地的环境特点选择铺设路线以及光纤连接方式。

4结语

总的来说，随着通信技术的发展，对信号传输效率、传输质量的要求不断提高，以光为载体的光通信技术得到了越来越广泛地应用。但是，光信号在传输过程中，不可避免的会受到各种因素的影响，而出现不同程度的损耗。为此，如何有效的减少信号在光通信中的传输损失，是当前亟待解决的一个问题，这对于光通信的未来发展也有着重要意义。

参考文献：

[1] 李锦， 张联. 浅谈广播电视信号传输中光纤传输技术的应用[J]. 数字技术与应用， 2014（6）：49-49.

[2] 胡建强. 浅谈光纤通信传输中存在的问题与对策[J]. 中国战略新兴产业， 2018（4X）：212-212.

[3] 赵晓欧. 高速光纤通信系统中QAM光信号生成及传输性能研究[D]. 北京交通大学， 2013.

作者简介：

彭姿文，出生年月：1998.4，性别：女，民族：汉，籍贯（精确到市）：山东省青岛市，学历：本科在读，研究方向：专业通信工程.