通信网络光纤传输技术的应用分析

刘 岩

（河北远东通信系统工程有限公司，河北 石家庄 050200）

0 引 言

网络光纤传输技术是现代信息通信网络的基础，对通信网络的使用起到了很大的促进作用。随着时代的进步与科技水平的不断提高，光纤通信技术也取得了一定的突破和创新，并且已经逐渐运用于人们的生活工作中，为人们带来更加便捷高效的信息交流方式。

1 光纤通信系统

光纤是光导纤维的简称，是一种由玻璃或陶瓷材料制成的光波导，具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射以及使用寿命长的特点[1]。由于光纤本身所具备的众多优点，因此被广泛应用于通信网络中，并逐渐成为通信领域中一种不可缺少的技术类型。结合光纤固有特性，使得其具备良好的抗电磁干扰能力，光纤传输不受电磁场的干扰，可以铺设于高压线周围。

光纤通信系统由光电探测器、放大器、滤波器以及控制电路组成，可分为无源光传输系统和有源光传输系统。光纤传输技术以光波为信息的主要载体，利用光纤这一传输介质进行信息的综合传输。由于光纤传输具有速度快、距离远、可靠性强以及安全性高等优点，并且具备较强的抗电磁干扰能力，因此利用光纤传输技术来传输信号已经成为一种重要趋势。

2 光纤传输技术的特点

结合光纤自身的特性，光纤传输技术的优点主要体现在以下几个方面。

（1）在光纤传输技术中，数据信息具有更大的传输容量，并且传输信号携带的频道更广[2]。与传统电缆相比，其能够提供更大的速率以及更长的数据传递距离，因此得到社会各界的广泛关注。除此之外，光纤通信系统还能提供高速率以及高质量的图像传输服务，减少噪声干扰。

（2）在特定信息的传输过程中，光纤传输技术具有信息损耗低的特点。由于光纤内芯为非金属材质，重量轻、信息损耗少，光纤内部还有一层特殊结构的保护层，可防止外界物质侵入，有效避免了信号损失问题，从而确保整个通信系统能够正常高效运行。另外，对于减少通信组网规划、线路维护等相关建设成本有着十分重要的作用。

（3）由于光纤具备良好的抗拉能力，使得它在保证安全性方面有着明显的优势。在光纤传输技术中，传输数据的保密性极强，所有数据信号在传输时都会在一定程度上被减弱，但通过利用光纤传输技术能使通信网络运行时产生的电磁波泄漏情况得到一定程度上的减少。这是因为光纤结构自身传输信号效果更佳，传输过程中的光信号被完全地保留在光波导结构中，任何可能泄漏的信号都会被环绕光纤的不透明包皮所吸收，可以有效保证整个传输系统运行时不会出现信号减弱现象，这样就有效减少了光波泄漏带来的安全风险问题。因此，通过光纤的传导能够有效避免信号传输过程中发生信息泄露、被窃听等情况。

（4）由于光纤自身材质特点及与之相关的光学特性，保证了光纤能够适用于各种不同的环境条件，进行安全高效的信息传输。同时由于光纤材料中含有石英材质，该材料绝缘性极强，使得光纤成为一种非常好的抗电磁干扰器件，几乎不会产生电磁干扰等问题[3]。因为光纤本身具有很强的抗干扰性能，也确保了信息传输的接收与发送变得更加便捷化和多样化。当前，人们生活和工作中对信息传输的准确性要求越来越高，这就要求光纤传输技术在信息传递方面的抗干扰能力也要不断优化和提升。

（5）工作可靠性高。对任何一个工作系统而言，自身装置越多，复杂性越强，发生故障的概率就越高。而对于光纤传输技术，它所用的辅助器材较少，主要原因在于光纤传导的过程中无须使用中间继电器来对信号进行放大或缩小，从而保证了数据信息传输的可靠性更强。相关调查研究表明，应用现代光纤传输技术后可将信息损耗降低到20 dB/km以内，足以说明其传递的可靠性。

3 光纤传输技术应用于通信网络

光纤传输技术应用于通信网络，主要包括以下几个方面。

3.1 光电复合缆

当前，光纤通信系统已逐步从原来单一使用电缆发展到了以光纤为主线、其他多种传输方式为辅的综合通信网路体系[4]。随着光纤技术的日益发展，推动了中国通信网络技术的革新。光电复合缆以自身所具备的优势成为当前通信网建设过程中重要的组成部分之一，是由多根不同波长、长度以及质量特性的光纤构成的一种新型传输介质。目前，使用最普遍的光电复合缆能够将电信号转换为电磁波信号，再通过光导纤维进行传递。将光缆与电缆进行结合，形成一个完整的光网系统，通信效率相对较高，因此多用于移动通信基站的建设。

3.2 用于FTTH的蝶形入户光缆

光纤接入技术是网络通信的最后一环，如果想要确保通信效果达到理想状态，就必须要保证光纤入户系统具备稳定高效的性能。因此，需针对特定需求选用合理入户技术，一般选用蝶形入户光缆。它具备较好的抗拉能力和抗弯曲性能，并且具有传输损耗小、安装方便并易于维护等优势，在目前的通信建设工作开展过程中被广泛应用。通过蝶形入户光缆技术的应用能够实现光纤到x（Fiber To The x，FTTx）网络整体稳定性提高，适用于密度大、用量多的住宅区。网络访问时，必须根据项目的实际情况选择光纤到路边（Fiber-To-The-Curb，FTTC）、光纤到户（Fiber To The Home，FTTH）或其他相关的接入技术，一般视光纤接入的地点而定。FTTH技术是一种光纤到户接入技术，它是在原有有线电视网络上进行改造升级后形成的一种新型技术，能够为用户提供更为丰富多样的服务[5]。在光纤到户干预方式下，利用蝶形光缆与FTTH光纤连接组合，可进一步提高网络稳定程度，提高信息传递效率。

4 光纤通信技术应用研究

光纤通信传输技术具有优良的特性和较长的使用寿命，在我国电力、电信、工业智能控制以及广播电视网络等多个领域中得到广泛应用。目前，光纤通信传输技术的应用领域还在不断开发，具有广阔的发展前景。

4.1 应用于广播电视网络

随着科学技术的发展，广播电视网络已经逐渐成为人们生活和工作中不可缺少的一部分[6]。随着广播电视在我国的发展，广播电视音频制作要求提供较高品质的电视信号，构建一个新的传输网络。在实际运行过程中，由于传统传输线路存在一定弊端，导致其无法满足当前广播电视节目质量及稳定性的需求，使广播电视网络传输效率降低。利用光纤传输技术能够进一步提高广播电视网络传输速率，提升电视信号质量，光纤电缆已成为不可或缺的电视信号传播媒介。

4.2 应用于通信网络

目前，我国的通信技术得到快速发展，同时人们对信息传递速率要求越来越高，传统的通信方式已不能满足当前的需求。5G通信技术使信息传输速度实现质的飞跃，由此对光纤传输技术运用的要求更高。光纤传输能够实现光波发射器向光波中继器传递信息，使用光波接收器达到接收信号的目的[7]。在实际工作中，光发射机是信息接收系统中非常关键的部分之一，其主要功能就是完成光能的发射以及接收过程，并为整个系统提供动力支持。在5G时代来临之际，经由信号基站发送消息，有必要提高基站传递信息的速度，以推动信息传输技术发展。

4.3 应用于工业智能控制

随着科技的不断进步，人们对生产、生活中使用到的自动化控制系统也提出了更高的要求，使得工业智能化程度越来越高[8]。工业智能控制领域（图1）是我国现阶段光纤传输技术发展的一个重要方向，通常情况下，电话通信、机电马达及其他设备在日常工作中受电磁影响很大，易产生复合型干扰，影响加工精度。将光纤传输技术运用到工业智能控制领域中，能够提高工业设备运行的准确性，并且有利于增加装置使用寿命，达到智能控制的目的。光纤通信传输技术特别适用于远距离控制机械设备，可以降低外界因素对其造成的影响，增强信号强度，有利于推动工业智能控制方式发生变革[9]。

图1 工业智能控制系统

4.4 应用于电力通信

目前，我国的电力系统已经实现了自动化，并且逐渐朝着智能化方向前进。光纤传输技术用于电力通信领域能够切实解决电力通信问题，确保通信质量。在电力调度方面，可采用光纤通信传输技术将电力调度信息实时传递给相关人员，对于推动电力行业发展具有很大的促进作用。此外，光纤通信传输技术还能确保电力系统内部各设备之间保持良好的连接关系，使得整个电网安全稳定的运行。

5 光纤通信传输技术发展动向

随着光纤技术的不断发展，人们对网络需求越来越大，由此出现了许多不同种类的光纤[10]。随着科学技术水平的不断提升，我国在光纤接入网方面取得了很大成就，但在开发过程中仍然存在许多困难亟待解决，如对于网络节点的选址就是一个关键难点，若继续采用电器元件，则将会导致通信干线总容量扩充的难度加大。因此要不断强化光纤通信传输技术研究，尽快冲破重重阻碍，达到全光网络化的通信传输。当前，世界范围内已经出现了许多不同类型的全光网络系统，并且随着人们对通信传输需求的日益增长，其应用和发展前景将十分广阔。全光网技术减少了由于网络中节点处理问题而导致的数据信息负载量受限情况，同时还能有效提升光纤通信传输网络的整体利用率。但目前我国对全光网技术的研究还存在一些空白区域，对此需要继续加大研究力度，以推动我国光纤通信传输技术迈入全新时代。

6 结 论

以通信网络为基础的光纤传输技术已经被广泛应用于各个领域，随着科学技术水平的不断提升，光纤传输逐渐朝着智能化与自动化方向发展。在此基础上，要全面认识光纤传输技术的特性，掌握光纤传输技术的应用，逐步提高光纤传输性能，改善光纤传输信息品质，以推动光纤通信传输技术的进一步发展。