关于光纤传输通信及设备的研究

张新

【摘要】光纤通信技术是现阶段大力发展的通信技术，具有质量轻、适应性强、速度快、容量大等多种优点，本文详细阐述光纤通信技术的原理及应用、优势以及设备组成，以便对相关行业工作者起到一定的帮助。

【关键词】光纤传输;通信技术;光纤设备

引言：光纤传输通信系统是由大量玻璃制成的光纤共同构成，因为玻璃本身具有的绝缘特性，光纤传输的过程中不用考虑接地回路的问题。是一种从光通信中脱颖而出的新兴技术，是现代通信行业的支柱。近些年来光纤传输通信技术发展迅速，应用广泛，并在之后的将来作为代替传统通信技术的主流技术之一。

1. 通信光纤系统的概述

网络技术的发展经历了多个时代，由最初的电话线转变为现代的光线通信，网络传递速度明显加快，为人们之间的交流提供了更多的便利。就目前而言，在网络传输传输过程中，主要以光纤通信系统为主，该系统的应用优势存在于宽带容量和网络两方面当中，并且涉及到了多种技术类型。其中，波分复用技术占据主要地位，在实际应用中发挥出的作用较为明显，该技术的应用原理主要是在网络信号传递过程中，拥有多种传输路径，使得信号传递速度更快，能够准确接收到用户的终端设备上，便于人们对网络的合理应用。此外，波分复用技术的使用，大大提高了对网络资源的利用效率，解决了传统复用技术中存在资源浪费问题。基于此，我国应加大对通信光纤系统的研究力度，对波分复用技术的使用情况展开调查，及时发现该技术应用中存在的问题，并采取有效的措施进行处理，促进网络技术的发展。

2. 光纤通信技术的原理

2.1 原理及应用

光纤通信技术的工作原理是：先将需要传输的信息经过发送端转变成的电信号，利用激光器将调制好的电信号通过激光束发送出去。光的强度会根据电信号的频率而不断发生变化，将信息传送到接收端，再通过检测器把光信号转变成电信号，最后利用解调的手段把电信号中的信息复原。

伴随着信息技术的高速发展，对于信息传输速度的要求越来越高，光纤技术最为一种新型的高速传递信息的手段已经得到了各领域的重视和应用。如在以多微机为主的电梯系统中，对数据的处理准确性、完整性、传输效率和数量都有很高的要求，光纤技术完全满足了多微机电梯系统的处理要求，不仅对并联群控性能有所帮助，还减少了电梯控制系统的延迟，提高了反应速度。比如，电梯系统的光纤传输通信装置就是由光纤、光源以及光电接收器共同组成。

2.2 光纤通信的优势

（1）容量大，距离远。一根光纤通信技术通信容量最高可达20THz，商业使用的光纤通信系统可以达到400Gbit/s，这个传输效率可以短时间内传输大量的资料，而且损耗极低。光纤的主要成分是石英，在波长达到1.55μm的情况下可以达到0.22dB/km的损耗率，这是任何一个传统传输介质都无法达到的数值。

（2）抗干扰。光纤传输不仅拥有良好的屏蔽信号干扰的效果，对电磁干扰也有不错的抗性，传统的电通信受到电磁干扰困扰已久，但是光传输的光纤能够很好的避免这一点，保证传输质量。

（3）体积小，重量轻。光纤设备因为材质原因，体积更小，重量更轻，有利于运输，也对架设条件提出了更低的要求。

（4）环保节约。石英在自然界大量存在，采用光纤通信技术作为主要通信技术，可以大大节约对于以稀有金属为主要媒介的，例如电通信这一类通信技术的资源损耗。

（5）无辐射、保密强。光波无法跑出光纤之外，不会对人身体造成损害。而且以光传输的信息难以被截断窃听，增加了信息的保密性。

（6）铺设要求低。光缆能够适应多种环境，对铺设条件要求低，而且材质耐用，能够使用更长的时间，节约成本。

2.3 光纤通信的发展

（1）光网络的建设。通过光纤通信技术建立传输网络可以大幅度提升传输速度和传输距离，而且光纤通信对于网络限制更少，包含以太网、令牌环网及总线网、FDDI等网络都可以通过光网络进行数据传输。对比传统网络建设不仅可以起到扩展性和可重构性的提升，最重要的是大大增加了传输容量。

（2）技术的更新和推进。包括DWDM系统（密集波分复用）和FTTH（光纤到户）的普及，能够更好的造福人民，为社会的信息化网络建设提供更大的帮助。

3. 光纤通信技术的设备

光纤通信系统的基本组成包括光发信机、光收信机、光纤或光缆、中继器以及光纤连接器、耦合器等无源器件。这些设备共同组成了光纤通信息系统当中的数据源、光发送端和光学信道，光纤通信系统的构成及主要设备对于光通讯人员来说极为重要。

3.1 光发信机

光发信机的实质是光端机，它的作用是实现光的转换过程。一台光发信机由光源、驱动器和调制器共同构成，在实际工作中把从光源中得到的光波通过电端机发送过来的电信号进行调制，转换成已调光波，再利用光纤或者光缆将已经耦合好的已调光波传输出去。我们在日常所接触的电子通信设备就是电端机。

3.2 光收信机

光收信机由光放大器和光检测器两个重要元件构成，在光纤通信中起到转换光电信号的作用。在实际工作中通过光检测器将来自光纤或者光缆的光信号转换成电信号，然后再放大这些电信号，直到达到能够被接收器识别的电平，最终送到电端机中。

3.3 光纤或光缆

光纤和光缆是连接各种光纤通信系统设备的媒介，是构成光传输通道的重要组成。在实际工作中会将已经调制好的光信号从发信端耦合到接收端去，在这个过程中，负责保护信号的长距离传输，完成信息传递。

3.4 中继器

中继器是光纤传输过程中的信号补偿工具，负责补偿光信号在传输过程中因为传输距离或者其他原因而造成的信号衰减，除此之外，中继器还负责对波形失真的脉冲近行政性。中继器的主要元件为判决再生电路，同时具备光源和光检测器，能够随时分析光纤中的电信号。

3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件

光纤和光缆的长度并非可以无限延长，受到施工条件或者拉制工艺的限制，很多情况下需要额外连接其他的光纤。也存在一条光纤线路需要对多根光纤进行连接的情况，所以光纤连接器、耦合器这些无源器件也就应运而生。

结论：以光纤技术目前发展的趋势来看，将来必将是一个广泛使用光通信技术的社会，这也将成为网络发展的重点，因此了解光纤通信技术的原理和设备构成，对掌握光纤通信技术，适应网络环境发展至关重要。

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