光纖通訊技術的優勢及分類探討

摘  要：光導纖維通信是指利用光導纖維進行信號傳輸，從而達到信息傳遞的目的，這種通信方式被稱為光纖通信，以光導纖維作為傳輸媒介的通信技術是未來通信行業發展的主要趨勢?；诖?，本文以光纖通訊技術作為研究對象，結合技術優勢分析，分別從光纖光纜技術、光有源和無源器件等方面闡述光纖通訊技術的分類。

關鍵詞：光纖通訊技術;通訊保護;光纖傳感器

引言

信息化時代背景下，隨著技術的發展信息的傳遞速度也在不斷提升，從以往的電子媒介傳播到當前光傳播，光纖通訊技術為人們的生活與工作提供了便利，各行業和領域的信息傳遞都離不開光纖通訊技術的作用。光纖通訊技術不僅容量大、頻帶寬，且施工成本較低，不會產生過多的損耗，這是過去的電纜不具備的優勢。

1.光纖通訊技術的優勢

1.1光纖通訊技術容量大、頻帶寬

光纖通信以光波為載波，光纖作為信息的傳輸媒介，以最短的時間將信息從一處傳遞到另一處。與其他傳輸介質相比，光纖容量大、頻帶寬。光纖傳輸信號比微波技術容量大出幾十倍，光波頻率比電波的高出十幾倍。光纖頻帶寬度比電纜與銅纜的帶寬多處很多，傳輸時不會造成過多的損耗。1977年美國芝加哥兩個電話局之間相距7000米，人們應用多模光纖完成光纖通信實驗，驗證了光纖通訊技術容量大與頻帶寬的優勢特點?，F如今，光纖可用于大容量與長距離的長途通信，新型G.655光纖PMD值低，可將傳輸系統容量提升到每秒40Gbit，在分布式拉曼效應的作用下，光纖信號傳輸距離可持續延長[1]。

1.2光纖損耗低、經濟適用

行業生產與日常生活中，最常見的光線材料就是石英光纖。石英光纖損耗低，經濟適用，可以有效降低施工成本，玻璃材質擁有特殊電器性質，與石英光纖一同施工時可以達到絕緣效果，施工時無需安裝接地與回路設施。針對城域網設計的低水峰光纖不僅可以簡化設備，還能夠降低施工成本，使其在1460nm延伸波段中擴大帶寬，優化CWDM系統，正常信息傳輸距離。針對局域網設計的新型多模光纖，多模光纖在綜合布線上代替了數字電纜，局域網信息傳輸距離比較短，雖然多模光纖成本較高，但配套的光器件可使用發光二極管，這比激光管價格便宜。不僅如此，多模光纖芯徑和數值空徑比較大，連接和耦合更加容易，與之相關的耦合器價格較低。

2.光纖通訊技術的分類

2.1光纖光纜技術

光纖通訊技術的發展主要分為通信系統所用光纖和特種光纖兩部分。以往的光纖傳輸串口只有850/1310/1550nm三個窗口，隨著L波段、全波光纖和S波段窗口的開發，當前光纖通訊技術開始應用無水峰全波窗口。新型窗口的開發使光纖通訊技術的光頻范圍從1280nm拓展到了1625nm，在實現低損耗和低色散傳輸的同時，擴大了百倍以上的傳輸容量。

2.2光檢測器

光信號在光纖通訊傳輸作用下到達了接收端，接收端需要有一個用于接收信號的元器件。但人們無法直接將光信號還原為原有的信號，這之間需要有一個將光信號轉化為電信號，再實現電子線路放大的過程，最后再將信號還原，這就是光檢測器，比如PN和PIN光電二極管。光纖通訊技術下的光纖通信系統運行時需要用到光檢測器，設備靈敏度高、響應速度快、噪音小、穩定可靠，可以將光功率快速轉化為電流，光接收機中，光纖傳來的信號很弱，光纖通信系統傳輸速率的提升使光檢測器的性能更加完善。

2.3光無源器件

光纖接入網絡后，光無源器件得到發展空間。常用的器件目前已經形成一定生產規模，產品的性能得到改善，光無源器件使光能量消耗器件，產品不僅種類繁多，且功能豐富。光通信系統可以將光路與光波導連接，對光的傳播方向、光的分配進行控制，也能夠對光波導、器件以及雙方光耦合實時控制。當前光纖活動連接器已經實現了大規模生產，光分路器、光衰減器、光隔離器實現了小批量生產。隨著光纖通訊技術的進步與發展，當前頁出現了環形器、增益平衡器、上下復用器、色散補償器、光交叉連接器等新興光無源器件。

2.4光復用技術

光纖通訊技術中，光復用技術的種類比較多，其中波分復用技術與光時分復用技術最重要。這是當前光纖通訊技術最活躍的領域之一，光復用技術的發展推動了整個光纖通訊行業的進步，實現了傳輸技術的變革。目前波分復用技術商業水平已達到237以上的波長，研究水平為1022波長，理論極限為15000個波長，其中包含了光的偏振模色散復用，這是在同一個光頻率中可實現不同時刻、不同信道的信息傳輸。光復用技術傳輸速度已超過每秒320Gb，將光時分復用技術DWDN技術結合，可增加復用容量，拓寬光復用技術的使用領域。

2.5光放大技術

EDFA光纖功率放大器是光放大技術下的產物，產品具有高平坦性特點，核心器件采用Pump激光器、自動功率控制和自動溫度控制電路使輸出功率更加穩定可靠。光纖功率放大器的光路設計可確保光纖通訊擁有優秀的光路指標，微處理器系統高精度、可調節。光纖功率放大器轉為光纖通訊技術和數字光纖通信系統設計的光路具有以下特點：噪聲指數低、輸出功率功放大、提升系統鏈路損耗預算、高輸入功率范圍、輸出功率現場可調，在光纖通訊工程中光放大技術的兼容性更加顯著。雙電源混插熱插拔設計使光纖功率放大器成為雙電源產品，在提升光纖功率放大器平均故障間隔時間的同時，可對機房內電源系統完成備份。光放大器需要應用專門的智能溫控系統，當設備溫度超過45℃時，強力風扇啟動;當設備溫度低于40℃時，風扇停止工作，以此保證智能溫控系統運行穩定性和強力風扇的使用壽命，且光放大器具有專業的散熱風道設計可以保證設備運行溫度穩定。智能化監控系統擁有RS232、RS485、以太網接口，網管可口開放，能夠與其他系統相連，兼容SNMP協議，支持網管Agent熱插拔，方便軟件升級。光纖功率放大器可用于SDH長途干線網、城域網、千兆以太數據網、接入網以及DWDM傳輸系統，設備具有高輸出光功率、低噪聲、低功耗、工作波長范圍寬的特點，是光放大技術發展的產物，推動了光纖通訊技術的進步[2]。

總結：

總而言之，光纖通訊技術的發展需要依靠光纖技術水平的提升，光纖通信已成為通信傳輸中的重要形式，為滿足信息時代的高需求，光纖通訊技術需要不斷改進。光纖光纜技術、光檢測器、光無源器件、光復用技術、光放大技術的成功發展為光纖通訊技術拓寬了應用領域，在給人們的生活帶來便利的同時，也推動了國家信息技術的進步。

參考文獻

[1]  張勇.光纖技術通訊技術的應用及發展分析[J].中國管理信息化，2019，22（15）：163-165.

[2]  王京京，任賽賽，梁根宏.光纖通信技術應用及發展探究[J].電子世界，2017（11）：59.

作者簡介：龔毅敏（1999.08-），男，漢族，江西南昌人，武漢工程大學，學生，本科，專業為光電信息科學與工程。