光纤通讯技术的优势及分类探讨

摘  要：光导纤维通信是指利用光导纤维进行信号传输，从而达到信息传递的目的，这种通信方式被称为光纤通信，以光导纤维作为传输媒介的通信技术是未来通信行业发展的主要趋势。基于此，本文以光纤通讯技术作为研究对象，结合技术优势分析，分别从光纤光缆技术、光有源和无源器件等方面阐述光纤通讯技术的分类。

關键词：光纤通讯技术;通讯保护;光纤传感器

引言

信息化时代背景下，随着技术的发展信息的传递速度也在不断提升，从以往的电子媒介传播到当前光传播，光纤通讯技术为人们的生活与工作提供了便利，各行业和领域的信息传递都离不开光纤通讯技术的作用。光纤通讯技术不仅容量大、频带宽，且施工成本较低，不会产生过多的损耗，这是过去的电缆不具备的优势。

1.光纤通讯技术的优势

1.1光纤通讯技术容量大、频带宽

光纤通信以光波为载波，光纤作为信息的传输媒介，以最短的时间将信息从一处传递到另一处。与其他传输介质相比，光纤容量大、频带宽。光纤传输信号比微波技术容量大出几十倍，光波频率比电波的高出十几倍。光纤频带宽度比电缆与铜缆的带宽多处很多，传输时不会造成过多的损耗。1977年美国芝加哥两个电话局之间相距7000米，人们应用多模光纤完成光纤通信实验，验证了光纤通讯技术容量大与频带宽的优势特点。现如今，光纤可用于大容量与长距离的长途通信，新型G.655光纤PMD值低，可将传输系统容量提升到每秒40Gbit，在分布式拉曼效应的作用下，光纤信号传输距离可持续延长[1]。

1.2光纤损耗低、经济适用

行业生产与日常生活中，最常见的光线材料就是石英光纤。石英光纤损耗低，经济适用，可以有效降低施工成本，玻璃材质拥有特殊电器性质，与石英光纤一同施工时可以达到绝缘效果，施工时无需安装接地与回路设施。针对城域网设计的低水峰光纤不仅可以简化设备，还能够降低施工成本，使其在1460nm延伸波段中扩大带宽，优化CWDM系统，正常信息传输距离。针对局域网设计的新型多模光纤，多模光纤在综合布线上代替了数字电缆，局域网信息传输距离比较短，虽然多模光纤成本较高，但配套的光器件可使用发光二极管，这比激光管价格便宜。不仅如此，多模光纤芯径和数值空径比较大，连接和耦合更加容易，与之相关的耦合器价格较低。

2.光纤通讯技术的分类

2.1光纤光缆技术

光纤通讯技术的发展主要分为通信系统所用光纤和特种光纤两部分。以往的光纤传输串口只有850/1310/1550nm三个窗口，随着L波段、全波光纤和S波段窗口的开发，当前光纤通讯技术开始应用无水峰全波窗口。新型窗口的开发使光纤通讯技术的光频范围从1280nm拓展到了1625nm，在实现低损耗和低色散传输的同时，扩大了百倍以上的传输容量。

2.2光检测器

光信号在光纤通讯传输作用下到达了接收端，接收端需要有一个用于接收信号的元器件。但人们无法直接将光信号还原为原有的信号，这之间需要有一个将光信号转化为电信号，再实现电子线路放大的过程，最后再将信号还原，这就是光检测器，比如PN和PIN光电二极管。光纤通讯技术下的光纤通信系统运行时需要用到光检测器，设备灵敏度高、响应速度快、噪音小、稳定可靠，可以将光功率快速转化为电流，光接收机中，光纤传来的信号很弱，光纤通信系统传输速率的提升使光检测器的性能更加完善。

2.3光无源器件

光纤接入网络后，光无源器件得到发展空间。常用的器件目前已经形成一定生产规模，产品的性能得到改善，光无源器件使光能量消耗器件，产品不仅种类繁多，且功能丰富。光通信系统可以将光路与光波导连接，对光的传播方向、光的分配进行控制，也能够对光波导、器件以及双方光耦合实时控制。当前光纤活动连接器已经实现了大规模生产，光分路器、光衰减器、光隔离器实现了小批量生产。随着光纤通讯技术的进步与发展，当前页出现了环形器、增益平衡器、上下复用器、色散补偿器、光交叉连接器等新兴光无源器件。

2.4光复用技术

光纤通讯技术中，光复用技术的种类比较多，其中波分复用技术与光时分复用技术最重要。这是当前光纤通讯技术最活跃的领域之一，光复用技术的发展推动了整个光纤通讯行业的进步，实现了传输技术的变革。目前波分复用技术商业水平已达到237以上的波长，研究水平为1022波长，理论极限为15000个波长，其中包含了光的偏振模色散复用，这是在同一个光频率中可实现不同时刻、不同信道的信息传输。光复用技术传输速度已超过每秒320Gb，将光时分复用技术DWDN技术结合，可增加复用容量，拓宽光复用技术的使用领域。

2.5光放大技术

EDFA光纤功率放大器是光放大技术下的产物，产品具有高平坦性特点，核心器件采用Pump激光器、自动功率控制和自动温度控制电路使输出功率更加稳定可靠。光纤功率放大器的光路设计可确保光纤通讯拥有优秀的光路指标，微处理器系统高精度、可调节。光纤功率放大器转为光纤通讯技术和数字光纤通信系统设计的光路具有以下特点：噪声指数低、输出功率功放大、提升系统链路损耗预算、高输入功率范围、输出功率现场可调，在光纤通讯工程中光放大技术的兼容性更加显著。双电源混插热插拔设计使光纤功率放大器成为双电源产品，在提升光纤功率放大器平均故障间隔时间的同时，可对机房内电源系统完成备份。光放大器需要应用专门的智能温控系统，当设备温度超过45℃时，强力风扇启动;当设备温度低于40℃时，风扇停止工作，以此保证智能温控系统运行稳定性和强力风扇的使用寿命，且光放大器具有专业的散热风道设计可以保证设备运行温度稳定。智能化监控系统拥有RS232、RS485、以太网接口，网管可口开放，能够与其他系统相连，兼容SNMP协议，支持网管Agent热插拔，方便软件升级。光纤功率放大器可用于SDH长途干线网、城域网、千兆以太数据网、接入网以及DWDM传输系统，设备具有高输出光功率、低噪声、低功耗、工作波长范围宽的特点，是光放大技术发展的产物，推动了光纤通讯技术的进步[2]。

总结：

总而言之，光纤通讯技术的发展需要依靠光纤技术水平的提升，光纤通信已成为通信传输中的重要形式，为满足信息时代的高需求，光纤通讯技术需要不断改进。光纤光缆技术、光检测器、光无源器件、光复用技术、光放大技术的成功发展为光纤通讯技术拓宽了应用领域，在给人们的生活带来便利的同时，也推动了国家信息技术的进步。

参考文献

[1]  张勇.光纤技术通讯技术的应用及发展分析[J].中国管理信息化，2019，22（15）：163-165.

[2]  王京京，任赛赛，梁根宏.光纤通信技术应用及发展探究[J].电子世界，2017（11）：59.

作者简介：龚毅敏（1999.08-），男，汉族，江西南昌人，武汉工程大学，学生，本科，专业为光电信息科学与工程。