我国光纤通信技术发展的现状和前景分析

程鹏飞

摘   要：光纤通信在信息传达过程中扮演着重要的角色，是现代通信的主要支柱。与传统的通信相比，光纤通信因具备明显优势而倍受社会各界青睐。毋庸置疑的是，随着社会经济的不断发展，科学技术将不断发展，光纤通信发展的速度将会不断加快，对人们生产生活的影响也将更为巨大。文章认为深入钻研光纤通信技术，了解其发展现状和前景是重要且必要的。

关键词：光纤通信;通信技术;发展现状;前景

光纤通信技术是电子通信技术中非常重要的技术创新，颠覆了传统的通信技术，诱发了通信行业的科技革命。光纤通信具备众多优势，在工业、军事等诸多领域内都有应用，对推动我国发展能够产生非常积极的影响。数据资料显示，当前阶段，我国已有光缆总长度超过4.05×106 km，大约为7.58×107芯 km，光纤线路在通信传输中拥有无可替代的地位。

1    光纤通信的特点分析

我国的光纤技术研究始于20世纪70年代，与传统的通信技术相比，光纤通信具备明显的特点，主要包括如下几点[1]。

1.1  宽带信息容量大

光纤有着非常大的通信容量、信息传播速度及宽度远大于电缆线或铜线，能够保证通信信息传输的质量。然而需要注意的是，单薄层的光纤系统的终端设备存在较强的局限性，因而常常难以发挥出光纤传输宽度优势，想要保证光纤信息传输质量，必须对之进行技术加容。

1.2  能量损耗极低

与普通的通信相比，光纤通信的损耗率极低。除此之外，光纤通信还能够保证长距离通信，而据相关数据资料显示，当前阶段最长的通信距离已经可以达到万米。因此，光纤通信可以用于社会网络信息比较繁杂或是偏远的地区，且性价比较高、安全性较强[2]。

1.3  抗干扰能力强

光纤是以石英为原材料制作的绝缘体，石英的绝缘性极佳、耐腐蚀性极强，因此，光纤也具备了石英的属性，且抗电磁干扰性强，不容易受太阳黑子活动、电离层变化、雷电、人为电磁等的影响，具备极强的使用稳定性。与此同时，光纤通信可与电力导体共同构建复行型光缆，还可以与高压电线进行平行构架，有利于丰富通信的模式，提高通信系统的稳定性。除此之外，光纤通信不受电磁脉冲影响，还可以被用于军事领域进行信息传递。

1.4  安全性、保密性佳

光纤通信主要利用光波进行信号传输，光信号被控制于光波导的结构中，各种泄露射线均会被光纤外部吸收，即便在条件相对较差的情况下，也很少会出现光波泄漏问题。与此同时，光纤通信过程中，虽然多个光纤可存在同一个光缆之内，但通信彼此不受影响。

1.5  其他特点

光纤通信的优点众多，除了上述几种比较具体的特点外，还具备成本低廉、原材料丰富、质量轻、柔软、稳定性好、使用寿命长等特点。与此同时，光纤通信的可适用范围十分广泛，除了电力通信之外，光纤通信还可以被应用诸如工业、军事等众多领域，并在其中发挥出强大的作用[3]。

2    光纤通信技术的发展现状

我国的光纤通信技术发展并非一帆风顺，在经历了众多波折和困难之后，我国已经充分地掌握了光纤系统方面的重要技术，光纤通信科技不断发展，在国际方面也取得了让人可喜的成绩。

2.1  复用技术

光纤通信领域使用的复用技术比较多样，常见的包括时分复用、波分复用、频分复用、空分复用、码分复用等。多信道系统技术能够有效地提高光纤宽带利用率，在光纤传输之中发挥着极大的作用。在众多复用技术中，波分复用技术应用最为广泛，能够呈几十倍甚至上百倍提高传输容量。

2.2  宽带放大器技术

普通的宽带放大器技术约有35 nm，放大宽带比较狭窄。为了解决宽带放大不足问题，人们又研发了掺饵光纤放大器技术。为了保证此种技术顺利实施，必须牢牢把握波分复用技术，应充分发挥出波分技术偏振不敏感、无串扰、噪音趋近低噪音标准极限等优势。

2.3  色散补偿技术

在长距离传输中，色彩补偿技术的应用十分常见，由于高速信道在1 550 nm波段约18 ps的色散容易导致脉冲展宽，进而影响高速信号长距离传输的质量。此时，可以使用色散补偿技术来解决问题[4]。

2.4  孤子波分复用传输技术

在超大容量的传输体系之中，影响传输距离和容量的因素众多，其中，最主要的原因无疑是色散因素。孤子波分复用传输可以借助光纤本身的非线性平衡色散提高传输距离。与此同时，孤子波分复用传输技术还具备较强的干扰抵抗能力，能够很好地抑制色散，在光纤通信中应用孤子波分复用传输技术能够很好地解决长距离传输问题以及传输宽带狭窄问题。

2.5  光纤接入技术

随着时代的不断发展，人們对光纤通信的质量要求越来越高，信息传输的容量、内容也不断增多，无损音乐、互动视频、高速数据传输等对主干传输网络以及客户端用户接入等均有着极高的要求，想要保证信息传输质量，必须提高主干道传输速度以及优化终端设备。光纤接入技术在实现上述目标方面能够产生极佳的效果，可以利用光纤接入技术与其他技术，如ATM，SDH等结合产生APON，GPON，EPON等。

3    光纤通信技术的发展前景

光纤通信技术的应用优化了人们的通信感受，但随着时代的不断发展，人们对速度、容量、长距离传输的要求必然会越来越高。因此，光纤通信技术革新必须以社会发展需求为目标，尽可能地趋向人们对理想光纤通信的想象[5]。

3.1  超大容量、超长距离传输

传输容量是决定数据传输速度和数据传输时间的最主要因素。波分复用技术有效地提高了光纤通信的传输容量，尤其在跨海光纤传输系统中发挥了巨大的作用。就当前的实际情况而言，波分复用技术已经实现了大面积覆盖，传输的距离也得到了有效地加长，很好地满足了市场对光纤通信的要求。

3.2  光孤子通信

除了信號传输质量、信号传输内容、信号传输速度等，影响光纤传输技术的因素还包括传输距离。当前阶段，可以很好地解决光纤传输距离问题的技术为光孤子技术。光孤子是一种特殊的超短光脉冲，处于光纤的反常色散区域，能够很好地平衡群速度色散和非线性效应，能够在保证信号经过长距离传输后维持波形、速度不变。因此，光孤子通信可以很好地实现传输无羁变通信。毋庸置疑的是，光孤子通信技术的产生推动了通信技术变革，在众多通信系统中，尤其是海底光缆通信中，光孤子通信彰显了独特的优势，未来发展形势一片大好[6]。

3.3  全光网络技术

传统的光网络实现了节点间的全光化，但在很多网络节点处仍然需要使用传统的电器件，这必然会影响通信网干线的总容量，影响光纤通信的质量。真正的全光网络技术是一个十分复杂的工程，电器件节点必须为光节点替代，且节点必须实现全光化。全光网络技术的应用优势十分明显，如能够提供大容量宽带、高速度信息处理、减少信息畸变、简洁化网络结构、灵活节点增减等。就当前的形势而言，全光网络技术的研究还处于探索的初级阶段，全光网络技术是光纤通信发展的最理想状态，还需要相关者投入长时间的实验和研究。

4    结语

光纤通信是当前阶段信息技术的重要载体，对信息社会的发展能够产生巨大的影响。未来的光纤通信技术发展不应当局限于当前的光纤通信成就，而应该将关注点落于光纤通信的创新层面，使其区别于传统通信技术的优势、特点，进一步地发扬光大。虽然现阶段我国已经在光纤通信方面获得了一定的成绩，但是光纤通信技术的研究仍然处于探索的初级阶段。正因如此，相关者应加大相关的研究力度，要努力创新并发扬光纤通信技术，不断提高其应用覆盖。

[参考文献]

[1]黄洪州.当前光纤通信技术的现状与发展前景分析[J].信息通信，2016（6）：253-254.

[2]余丽云.光纤通信现状及未来发展趋势[J].电子产品可靠性与环境试验，2018（1）：86-88.

[3]宋昶箭，赵伦，董书延.试述我国通信工程发展现状与前景[J].数字通信世界，2018（5）：137-138.

[4]王见.光纤通信技术发展的现状及前景分析[J].信息通信，2018（5）：177-178.

[5]李月杰，马林伟.光纤通信技术发展的现状及前景分析[J].通讯世界，2018（8）：81-82.

[6]詹明雷.当前光纤通信技术的现状与发展前景分析[J].科学技术创新，2018（30）：106-107.

Analysis on present situation and prospect of optical fiber

communication technology in China

Cheng Pengfei

（Wuhan Engineering Institute， Wuhan 443000， China）

Abstract：Optical fiber communication plays an important role in the process of information communication and is the main pillar of modern communication. Compared with the traditional communication， optical fiber communication is favored by all walks of life because of its obvious advantages. There is no doubt that with the continuous development of social economy， science and technology will continue to develop， the development of optical fiber communication will continue to accelerate， and the impact on peoples production and life will be even greater. This paper holds that it is important and necessary to delve deeply into optical fiber communication technology and understand its development status and prospect.

Key words：optical fiber communication; communication technology; development status; prospect