光介质通信的技术研究

孙长迪

摘要：现代化社会发展速度不断加快，人们对数据处理及信息传输的要求也越来越高，以光为介质的通信技术应运而出，并凭借自身优势快速融入到各行业。本文将结合光介质通信的特点，讨论光弧子通信、光缆种类选用、光纤传输组网等技术，为进一步分析光纤通信技术，提高通信质量提供参考意见。

关键词：光介质;通信技术;光纤通信技术

中图分类号：TN929.1   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）12-0036-01

引言：传统通信方式多使用电子设备为媒介，信息数据的传输效果很容易因为电线的尺寸、形状而受到干扰，传输距离远，线横截面小，则导体电阻对应更大。受到条件限制，通信传输距离无法缩短，电线横截面也不能无限加大，所以为了确保信号传输质量，以光为介质的通信技术应运而出，给通信行业带来了新可能。

1 关于光介质通信的概述

光介质通信顾名思义就是通过光和光纤完成信息传输行为，光纤由光纤芯包层、涂覆层、套塑保护层、單根玻璃光纤共同组成，当内部介质的对光折射率高于环绕介质，就会发生光反射现象，经过调变后，可以实现信息携带，相比较于传统的电子通信模式，光介质通信的传输容量更大、速度更快、支持距离更长且传输过程中对信息的保密性更高，如今光介质通信技术已经被广泛使用在军事、医疗、社会生活生产等多个行业中。1977年美国芝加哥首次使用光纤技术完成了两个相隔7000m距离的电话局通信，这次通信实验采用了085微米波段的多模光纤设备，这也是第一代光纤通信体统。经过几十年的发展，在21世纪初期，第五代光纤通信系统被开发出来，无论是光波传输速度，还是光波传输距离都有了质的飞跃，光孤子通信系统的传输速率更高，配合使用放大器能够实现超长距离之间的信息传输。光介质通信技术发展以来，给传统通信领域带来了巨大变革，随着我国信息技术的发展，用户对信息通信服务的要求也越来越高，科学使用光介质通信技术可以确保信息传输的安全性及稳定性。且光纤技术在使用过程中，不容易受到外界环境因素的干扰，对多种自然条件都有良好的适应性，符合现代通信行业的发展需求[1]。

2 光介质通信的技术研究

2.1光弧子通信技术。孤子也叫做孤立波，是一种独特的超短脉冲形式，弧子可以做到在传播过程中保持脉冲装行波的形状、幅度和速度的稳定性，不发生任何变化。经过学者测试可发现，当孤子与其他同类孤立波相遇后，能一并维持同类孤立波的幅度、形状和速度不变。光弧子技术就是利用光纤的色散与非线性效应，实现对光波的相互补偿，进而完成无畸变的传输光脉冲操作。无论是光纤正常色散区还是反常色散区，在进行光脉冲传输工作时，都会出现脉冲展宽现象。所以光纤传输通信中的光纤损耗如果可以被提供一定能量的补偿，那么耐冲幅度与宽度就会降低变化程度，从而完成无损传输。因此，就理想状态下的情况分析来看，光脉冲能在光线中无限制地达到无畸变传输的效果，简化成绝热放大的过程，使得中继设备被有效的简化，具有高效性、经济性与简便性，而且能实现长距离的传输和高保真度，按照科学理论来看，在使用了光弧子通信技术后，光介质的通讯速率可以被提升到 1Tbit/s。

2.2光缆种类选用。科学使用光介质通信技术可以确保信息传输的安全性及稳定性。光介质通信因为自身抗干扰性强、容量大、损耗率低等优势被各行各业所应用，随着技术人员对光介质通信的不断研究，更多的光纤技术产品被开发出来，在实际通信工程中，根据需求选择合适的光缆产品，可以帮助提高通信速度，确保通信质量。目前常见光缆产品有：地线复合光缆、地城缠绕光缆、全介质自承式光缆等。首选地线复合光缆就是在架空的底线内使用光纤技术，大面积的光缆都安装在地下，这样布局可以有效减少外界环境给光缆设备带来的物力损害，同时还能确保地线设备不受干扰。常见地线复合光缆有骨架光缆和海底光缆两种。其次是地城缠绕光缆，就是在架空地线上方缠绕光缆，这种布局的信息传输稳定性更好，而且消耗能源少，但是容易受到干扰，所以日常要做好管理工作。最后是全介质自承式光缆，这种光缆模式的色散范围很广，而且具有良好的机械性，即使遭遇恶劣天气或地质灾害，自承式光缆依然能实现通信工作，而且此类光缆的可弯曲性更大[2]。

2.3传输组网技术。当前通信工程的常用组网技术有：密集波分复用技术和同步数字体系两种，密集波分复用技术（DWDM）可以在同一个光缆上完成不同波长的多个信号复合传输，而且传输距离越短，所能承载的信号波长越多。只需要在光纤发送端设置多个光源，按照光源类型就可以发送光信号，然后复合器将所有光信号整理到统一信号谱中，耦合到光纤内，就可以实现信号处理。而同步数字技术（SDH）则是一种集传输、交换、复接多个功能于一体的线路传输方法，在SDH技术的基础上，技术人员可以套用复用组网技术，建成一个灵活、可靠、能够进行遥控管理的全国电信传输网以至全世界的电信传输网。

结论：综上所述，目前我国的光纤通信产业已经具备较大规模，国内所生产的半导体光电子设备、光纤、光缆、通信系统已经可以为国内通信建设提供充足支持，同时也能实现少量出口。中国光纤主干线的通信容量更是高达Tbps，基于其制造属性，未来光介质通信仍有较大发展空间，需要工作人员更加努力研发新技术。

参考文献：

[1]袁苑，孔德鹏，贺正权，等.聚合物中空环芯光纤中OAM模式传输的几何容差特性研究[J].光子学报，2020，49（06）：18-26.

[2]何卫华，王宏.基于大数据分析技术的光纤通信系统安全态势预测[J].现代电子技术，2020，43（07）：6-9.