光纤技术通讯技术的应用及发展分析

张勇

[摘    要] 为迎合快速发展的信息时代，信息的传递速度也与世俱进，从远古的人力传播到电子媒介再到今日的光传播，都是历史划时代的进步。光纤通讯技术的出现推动了世界发展，同时也为人类活动提供了极大的便利。光纤通讯技术在生活各个方面都有着不可缺少的用途。文章浅要阐述光纤技术的发展便于更好理解光纤通讯技术原理，继而再通过研究光纤通讯技术在当今社会的应用来分析光纤通讯技术在今后社会发展的应用。

[关键词] 信息化;光纤通讯;发展趋势

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 15. 072

[中图分类号] TP311    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2019）15- 0163- 03

0      前    言

社会以肉眼可见的速度发展着，在过去的几千年里，一封家书来之不易，现在一部手机就能将世界连接。从前一声号角、一封电报打响一场战争，如今世界暗流涌动，国与国之间的战争不再是武力值的高低，更是科技发展的强弱。国家的防卫线不再是高高的城墙，而是无形的电子屏障。光纤通讯技术的出现改变了人类传统的交流方式，也改变了世界发展的途径。

1      光纤通讯技术的优势

1.1   光纤通讯技术的定义

光纤技术，顾名思义，即利用光作为信息载体，进而进行信息传播的方式光纤由纤芯、包层、涂层三部分组成，利用纤芯和包层的折射率不同实现光信号的传输[1]。主要构成材料是石英玻璃，其主要成分是二氧化硅，结构紧密，电的绝缘体，却具有良好的光性能。

如图1所示，在信号进入光纤传输之前需要进行一系列处理，通过对信号的调制、编码等便可实现信号的高速远距离传输。

1.2   光纤通讯技术的发展历史光纤通讯的研究理念是由英籍华人高锟博士提出，他在论文中指出利用石英玻璃作为通信媒质。第一代的光纤通讯，是出现在美国，成功实现了信息在相距7 000米的电话局间的传输，随后又进行改进，从0.85微米的波段发展为1.3微米，为第二代光纤通讯系统。到1984年，光纤传播使用的是多模光纤，其传输距离较短。1984年出现了1.3微米的第三代光纤通讯系统 ，此时已经是单模光纤。第四代光纤系统在传输波段上再次加强，达到了1.55微米。到21世纪初，经过不断的实验，发明了第五代光纤系统，在光纤通讯中，利用了光放大器，实现了光纤通讯的远距离、高速度传输。

1.3   光纤通讯技术的优势

相较其他信息传播的方式，因其使用石英玻璃作为传输媒介，其对电的绝缘性，也让信号在传输过程中免除了电磁波信号对其的干扰，稳定性强。光纤系统利用光波作为信息的载波，通过一定的处理，能完成低损耗、远距离、高效率的信息传输。此外，通过波分复用，一根光纤便能传输不同波长的光通路，在光纤上特定的距离将信息分为多个频带进行传播，一根光纤便能传输不同波长的光通路，这样光纤通讯技术子传播容量上有占很大的优势，在这个信息化高速化的时代，光纤通讯已经占据着不可替代的地位，无论是在工业、医学、汽车、生活等各个方面，相较其他通讯方式，其都凭借自身优势发挥着作用。

2      光纖通讯技术的应用

在现代化社会，光纤通讯技术几乎无处不在，信息的传播大部分都依赖于光纤通信，无论是在军事上，还是日常生活中，人们的行动已经离不开光纤通讯了。光纤系统主要包括数据源、光发送端、光学信道和光接收机，光电检测器。

2.1   光纤通讯技术在市话中的应用

通俗来讲，就是人们在打电话过程中的中继传播。一根光纤能承载百万线路的通话。不仅是国内，光纤通信已经覆盖全球，实现国与国之间的通话，成为通讯力量之中的领头军。

2.2   医疗应用

比较常见的就是纤镜、光纤传感器、激光治疗等。纤镜主要是通过光信号在玻璃纤维间的多次反射从而形成一个人体内部器官的结构。光纤传感器是利用光的反射特性来测量人体组成的相关特性，例如血液的流速，通常是使用光纤多普勒测速仪。光纤通讯技术也可用来治疗疾病，光本身就具有能量，且其方向性良好，通过对指定部位传输能量便有助于伤口的愈合。

2.3   电力通讯保护

因光纤通讯抗干扰能力较强，电力通讯在稳定性和灵活性方面均有欠缺。随着社会的发展，人们便将光纤通讯技术和电力通讯技术复合利用。比如光纤复合地线，利用光纤通讯中对电的绝缘性，保护电路不受雷电干扰。但光纤通讯也有本身的不足，安装、割接、维护等都需要专门的机器，因为结合成本控制和传输速率的双层考虑，就可将电力系统和光纤通讯的优点相结合，即光纤复合相线[2]。

2.4   有线电视网络传输

随着高清电视的兴起，电视画面所需传输的数据信息也相对提高，对传输线路也提出了更高的要求。手机看视频、电视节目点播等，都离不开光纤传输。农村也实现了宽带入户，进入光纤传输时代。其速度快，稳定性强，更加符合现代社会对生活高质量、生活多样化的追求。

2.5   光纤传感器

传感器在各个领域都有应用，其原理是利用光纤将光传输至调制器，将光调制成可用信号。像汽车上的光纤传感器就能很好的反映汽车在行驶过程中的相关参数，从而让车主对汽车的状态有相应的了解。但一般运用光纤通讯的传感器因其特殊性在造价上会相对较高[3]。

3      光纤通讯的发展

即使通过光纤通讯，信号在传输过程中难免会产生损耗，因此在传输过程中，需要建立中继站来进行信号的放大从而追求信号传输的高精准传输。然而，近年来通过对这方面的研究，人们发现了光孤子传输的可行性。所谓光孤子传输就是利用光信号的损益进行互补，相当于数学层面上的积分。也是现在光纤通讯技术的重要方式[4]。

图2即为光孤子通信系统基本组成，是光纤通讯系统发展的基础。在光纤通讯技术中为了光信号能够有效传输，会在传输介质加入稀土元素，掺铒光纤放大器则是其应用实例。在未来，光纤通讯技术会走向能源利用更高效化，对稀土元素的利用也必不可少。

此外，全息投影的应用也慢慢在人们生活中出现，其真实的3D效果令人拍手称奇。全息三维投影的实现将会让人类的生活进入一个全新的时代。而其对光的控制技术达到一个新高度，其信息的传输通道也将不可避免的迎来新的挑战，对图像信息的远距离传输也需光纤通讯技术的辅助[5]。

随着对新能源的开发，光纤通讯作为一种常用的信息传输通道，也会迎来新的进展，不仅在传输速率上和传输数据量上，在其传输设备的更新也极有可能取得相应的改善，对光纤通讯传输中存在的供电困难的问题也会有所帮助。

新时代的到来，人类的生活方式必将发生翻天覆地的变化，光纤通讯从点与点的传播方式，到光接入网概念的提出，實现点与面的传播，为光纤通讯的全球化奠定了基础。光纤通讯技术的应用范畴也会逐步扩大，进一步说，5G时代不再是白纸上的一项提议，各大运营商站在网络时代的浪口迎风而立，等待最后的一个推力。相应的，数据的传输量增大，对传输通道也会有相应的挑战[6]。光纤通讯技术将会朝着超高速、超高效率发展，以此来满足社会需求。

4      结    语

著名思想家弗里德里希·恩格斯曾说过，信息、物质、能量是现代化社会的三大发展要素，在未来的社会发展，对能源的合理利用将会成为社会的一大热点主题，同时对新能源的开发也将成为各界人士的不懈追求。光纤通讯作为一种高效率、低损耗的传输方式，不会止步与此。时代高速发展这一话题已是老生常谈，但却是正在发生的事实，光纤通讯取代了人的手足功能，并将其强化，给人们生活带来极大便捷，并会在未来的道路上继续与人们并肩通行。

主要参考文献

[1]郭志刚.光纤通讯传输的常见问题与解决策略[J].中国新通信，2018，20（18）：12.

[2]林性华.利用光纤通讯传输技术提高通讯能力研究[J].通讯世界，2018（7）：50-51.

[3]张迪.现代光纤通讯传输技术探讨[J].中国新通信，2018，20（13）：54.

[4]许春霞，黄光宇，孙兰.光纤通讯技术特点及其发展应用[J].科技创新导报，2018，15（6）：167，173.

[5]白鸣飞，周洁.基于光纤通讯技术的发展趋势与应用的探讨[J].数字技术与应用，2013（12）：18.

[6]邹声荣.光纤通讯技术的发展和应用[J].应用光学，1988（5）：52-55，57.