光纖通信技術(shù)(一)

　    光纖通信是現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸手段，它的發(fā)展歷史只有約2 0年，已經(jīng)歷3代：短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單 模光纖。采用光纖通信是通信史上的重大變革，美、日、英、法 等20多個(gè)國家已宣布不再建設(shè)電纜通信線路，而致力于發(fā)展光纖 通信。我國光纖通信已進(jìn)入實(shí)用階段。 　　光纖通信的誕生和發(fā)展是電信史上的一次重要革命，與衛(wèi)星 通信、移動通信并列為20世紀(jì)90年代的技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)后，由 于因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展和音頻、視頻、數(shù)據(jù)、多媒體應(yīng)用的增 長，對大容量（超高速和超長距離）光波傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)有了更 為迫切的需求。

 　　光纖通信與以往的電氣通信相比，主要區(qū)別在于它有很多優(yōu) 點(diǎn)：傳輸頻帶寬、通信容量大;傳輸損耗低、中繼距離長;線徑細(xì)、重量輕，原料為石英，節(jié)省金屬材料， 有利于資源合理使用;絕緣、抗電磁干擾性能強(qiáng);還具有抗腐蝕能力強(qiáng)、抗輻射能力強(qiáng)、可繞性好、無電火 花、泄露小、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在特殊環(huán)境或軍事上使用。

 　　光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，主要用于市話中繼線。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代 電纜，得到廣泛應(yīng)用。長途干線通信過去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信，現(xiàn)已逐步使用光纖通信，并形成 了占全球優(yōu)勢的比特傳輸方法。

 　　光纖通信還可用于全球通信網(wǎng)、各國的公共電信網(wǎng)（如我國的國家一級干線、各省二級干線和縣以下 的支線）、高質(zhì)量彩色電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用 天線（CATV）系統(tǒng)等。

        1光纖通信技術(shù)

 　　光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健？梢园压饫w通信看成是以光導(dǎo)纖維為 傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內(nèi)芯和包層組成，內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還 細(xì)；外面層稱為包層，包層的作用就是保護(hù)光纖。

 　　實(shí)際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料 是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路；光波在光纖中傳輸，不會發(fā)生信息 傳播中的信息泄露現(xiàn)象；光纖很細(xì)，占用的體積小，這就解決了實(shí)施的空間問題。

 　　2光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

 　　頻帶極寬，通信容量大。

 　　光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的限制往往發(fā)揮不出 帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚芗ǚ謴?fù)用技術(shù)就能解決這個(gè)問題。

 　　損耗低，中繼距離長。

 　　目前，商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的；如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì)， 理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本，帶來更 好的經(jīng)濟(jì)效益。

 　　抗電磁干擾能力強(qiáng)

　　石英有很強(qiáng)的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個(gè)重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強(qiáng)，它 不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設(shè)的電纜等干擾。這一點(diǎn)對于在強(qiáng)電領(lǐng)域的通訊應(yīng)用特別有用，而且 在軍事上也大有用處。

 　　無串音干擾，保密性好。

 　　在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的傳播容易泄露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會發(fā)生串?dāng)_的現(xiàn) 象，保密性強(qiáng)。除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成 本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因?yàn)楣饫w的這些優(yōu)點(diǎn)，光纖的應(yīng)用范圍越來越廣。 3不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)

 　　SDH系統(tǒng)光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的，所以客戶信號一般是 TDM的連續(xù)碼流，如 PDH、SDH等。伴隨著科技的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號與連續(xù) 碼流的特點(diǎn)完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號，是光通信技術(shù)需要解決的難題。而且兩種傳 送設(shè)備也是有很大區(qū)別的。

 　　不斷增加的信道容量光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH，從155Mb/s發(fā)展到lOGb/s，近來，4OGB/s已實(shí)現(xiàn)商 品化。專家們在研究更大容量的，如160Gb/s（單波道）系統(tǒng)已經(jīng)試驗(yàn)成功，目前還在為其制定相應(yīng)的標(biāo) 準(zhǔn)。此外，科學(xué)家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術(shù)。

 　　光纖傳輸距離從宏觀上說，光纖的傳輸距離是越遠(yuǎn)越好，因此研究光纖的研究人員們，一直在這方面 努力。在光纖放大器投入使用后，不斷有對光纖傳輸距離的突破，為增大無再生中繼距離創(chuàng)造了條件。

 　　向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展，光傳輸逐漸靠近業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。而人們通常認(rèn)為光傳 輸作為一種傳輸信息的手段還不適應(yīng)城域網(wǎng)。作為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，既接近用戶，又能保證信息的安全傳輸，而 用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務(wù)。

 　　互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢近年來，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務(wù)也隨之火爆。研究表 明，隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展，通信業(yè)將面臨“洗牌”，并孕育著新技術(shù)的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進(jìn)一步開發(fā) 和發(fā)展，現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展，它能靈活的讓營運(yùn)者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的 相關(guān)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生，為人們的使用帶來更多的方便。

 　　綜上所述，以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向I P互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c(diǎn)，而在以后，科學(xué)家還會繼續(xù)對這一領(lǐng)域的研究和開 發(fā)。從未來的應(yīng)用來看，光網(wǎng)絡(luò)將向著服務(wù)多元化和資源配置的方向發(fā)展，為了滿足客戶的需求，光纖通 信的發(fā)展不僅要突破距離的限制，更要向智能化邁進(jìn)。 文