光纖通信技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展探析

在當(dāng)代電子通信領(lǐng)域中，光纖通信技術(shù)是一門非常重要的技術(shù)，這一依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)通信工具給對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了重大的促進(jìn)作用。但光纖通信技術(shù)也并非完美無(wú)缺，這一技術(shù)也有應(yīng)用短板。下文首先就光纖通信技術(shù)做詳細(xì)分析。

1  光纖通信技術(shù)簡(jiǎn)述

光纖即光導(dǎo)纖維,光纖通信就是以光波為載體,以光纖為媒介的一種通信方式,其具備通信容量大、安全性好、抗干擾能力強(qiáng)等顯著特點(diǎn)。因此，在當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為電子通信領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。

光纖通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用始于一場(chǎng)光纖材料革命，1970年美國(guó)成功研制出具備實(shí)用價(jià)值的光纖材料，這為光纖通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，光纖通信技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）強(qiáng)大的光纖傳輸能力。與銅質(zhì)材料相比，光纖材料具有更寬的頻帶，因此信息傳播速度更快，信息傳播效率高。（2）較強(qiáng)的實(shí)用性。光纖材料不僅具有頻帶寬、信息傳播迅速等優(yōu)點(diǎn)，還具備造價(jià)低的優(yōu)勢(shì)。與銅相比，光纖材料的造價(jià)更低，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并且線路結(jié)構(gòu)緊密，體小量輕，十分實(shí)用。（3）雙向網(wǎng)絡(luò)。雙向網(wǎng)絡(luò)主要指的是光纖通信技術(shù)的互動(dòng)性。在光纖通信技術(shù)下，光纖網(wǎng)絡(luò)用戶可實(shí)現(xiàn)及時(shí)互動(dòng)。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，這一功能能在很大程度上優(yōu)化用戶的通信體驗(yàn)，因此光纖通信技術(shù)有具有非常高的市場(chǎng)價(jià)值。（4）較強(qiáng)的抗干擾性。光纖通信技術(shù)可有效消除外部環(huán)境對(duì)信息傳輸過(guò)程、傳輸結(jié)果的干擾，信息傳輸質(zhì)量高。并且光纖通信技術(shù)也具有良好的保密性能，信息傳輸?shù)陌踩杂斜Ｕ稀?/span>

在我們深入了解光纖通信技術(shù)各項(xiàng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也必須正確認(rèn)識(shí)到，事物都有兩面性，光纖通信技術(shù)也存在應(yīng)用短板，如一是光纖材料質(zhì)地機(jī)械強(qiáng)度低、易碎裂，安裝難度大，對(duì)安裝技術(shù)要求高。另外光纖材料的制作與檢測(cè)工作需要借助專業(yè)、精密度高、性能良好的設(shè)備完成，對(duì)設(shè)要求高，以此無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。同時(shí)為保證光纖材料制作與檢測(cè)質(zhì)量，需定期做好儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)備運(yùn)維成本高。此外，在具體應(yīng)用過(guò)程中，三是光纖網(wǎng)路分路與耦合較為麻煩，操作難度大。

2  光纖通信技術(shù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用

與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，光纖通信具有體積小、信息傳播迅速、容量大、保密性強(qiáng)、寬頻帶、體積小、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此迅速進(jìn)入了廣播、電力、郵電、軍用通信等領(lǐng)域，促進(jìn)了通信領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與完善。下面就光纖通信技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用做具體分析。

2.1  通信領(lǐng)域中幾類常用光纖通信技術(shù)

2.1.1  光纖接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)為信息的高速傳播與運(yùn)輸提供了重要基礎(chǔ)條件。在應(yīng)用光纖接入技術(shù)時(shí)，由于光纖寬帶接入過(guò)程中存在光纖到達(dá)位置不統(tǒng)一、不固定的情況，因此統(tǒng)一將光纖寬帶接入最終方式確定為光纖到戶（FTTH）。利用這種方式全光接入，為用戶提供需要的、且不受限制的寬帶，以此滿足寬帶接入需求，確保正常通信。

2.1.2  波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)主要是借助單模光纖的低損耗區(qū)域，創(chuàng)造出巨大的帶寬資源，之后根據(jù)具體的信道光波頻率，合理劃分光纖低損耗窗口，形成若干個(gè)信道，并采用合波器實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)的信號(hào)光進(jìn)行合并后傳輸進(jìn)光纖。信號(hào)發(fā)送的一端變?yōu)榘l(fā)送端，接受的一端為接收端，發(fā)送端使用的設(shè)備為合波器，而接收端使用的設(shè)備為分波器，在接收到波長(zhǎng)信號(hào)后，利用分波器將不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開，在一根光纖中實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸。

2.1.3  光纖傳感技術(shù)

在應(yīng)用光纖傳感技術(shù)時(shí)，主要通過(guò)光纖傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的有效傳輸?，F(xiàn)階段，市面上的光纖傳感器分為功能型傳感器與非功能型傳感器。這兩類光纖傳感器都具有重量輕、體積小、寬頻帶、耐腐蝕、耗電少等優(yōu)點(diǎn)，這也是光纖傳感技術(shù)在現(xiàn)代通信領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的重要原因。

2.2  光纖通信技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)

光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代通信領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、高清視頻等領(lǐng)域都對(duì)光纖通信技術(shù)進(jìn)行了或多或少的應(yīng)用，下面做詳細(xì)分析。

2.2.1  通信領(lǐng)域

在現(xiàn)代化背景下，網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)等現(xiàn)代化通信方式已經(jīng)成為人們生活、辦公中的必要要素，且隨著信息技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)也逐漸成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域的主流通信技術(shù)。如現(xiàn)實(shí)生活中的遠(yuǎn)距離通信就是充分發(fā)揮了光纖抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了信息的遠(yuǎn)距離、高質(zhì)量傳輸。

2.2.2  電力領(lǐng)域

光纖通信技術(shù)不僅是關(guān)鍵的通信工具，也是促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)階段，我國(guó)大部分地區(qū)的電力系統(tǒng)已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)化為光纖，如我國(guó)最大的專用通信網(wǎng)就是使用光纖通信網(wǎng)的電力系統(tǒng)。

2.2.3  廣播電視領(lǐng)域

隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展成熟，這一技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。與其他通信方式相比，光纖通信具有信息容量大、信息傳播速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，十分適用于廣播電視領(lǐng)域。可以斷言，光纖通信技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用極大促進(jìn)了廣播電視領(lǐng)域的發(fā)展創(chuàng)新。

3  光纖通信技術(shù)發(fā)展展望

光纖通信是一個(gè)必然的趨勢(shì)，現(xiàn)階段已經(jīng)在通信領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。分析將光纖通信技術(shù)的成長(zhǎng)發(fā)展速度以及技術(shù)、物質(zhì)條件可知，光纖通信技術(shù)在未來(lái)必定會(huì)有更為遠(yuǎn)大的發(fā)展，其各項(xiàng)技術(shù)在社會(huì)中的應(yīng)用范圍會(huì)更加廣泛，技術(shù)也會(huì)更為成熟，價(jià)值作用也能得到充分發(fā)揮。以當(dāng)前城域網(wǎng)的核心骨干網(wǎng)光傳送網(wǎng)為例進(jìn)行說(shuō)明：現(xiàn)階段，城域網(wǎng)中的核心骨干網(wǎng)為光傳送網(wǎng)（OTN），這一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在發(fā)展與應(yīng)用之初為單通道，傳輸速率為2.5Gbit/s，但現(xiàn)在，光傳送網(wǎng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到40Gbit/s以上的速率?？梢哉f(shuō)這一變化與發(fā)展四飛躍式的。此外，在這一階段的發(fā)展中，光纖通信技術(shù)在不斷的分支、分流，除卻光纖傳感技術(shù)、光纖接入技術(shù)等關(guān)鍵的光纖通信技術(shù)外，相干檢測(cè)、高速光探測(cè)、光數(shù)字處理、高速電光調(diào)制加、朝通道等技術(shù)也得到了發(fā)展與應(yīng)用，這些技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用給現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展進(jìn)步產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。

在三網(wǎng)融合，網(wǎng)絡(luò)資源更為豐富便捷的未來(lái)，光纖通信技術(shù)將朝著更高速、更大容量、更寬頻帶的方向發(fā)展，從而滿足網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及用戶對(duì)寬帶業(yè)務(wù)提出的新要求。在用戶網(wǎng)絡(luò)需求日益增長(zhǎng)的背景下，5G 技術(shù)被提出并已經(jīng)完成了第一階段全功能標(biāo)準(zhǔn)化研究，將5G技術(shù)引進(jìn)社會(huì)各領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)5G技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用以具備了充足的技術(shù)條件與物質(zhì)條件。可以預(yù)想，5G、4K/8K視頻、VR/AR、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、端用戶服務(wù)控制等新興應(yīng)用及服務(wù)將為光纖通信技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造更為有利的條件，光纖通信技術(shù)將獲得更高速、更高質(zhì)量的應(yīng)用。這里主要以5G 技術(shù)的發(fā)展為切入點(diǎn)談?wù)劰饫w通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

在5G技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟并進(jìn)行商用后，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的速度、質(zhì)量以及信息傳輸?shù)陌踩詫⑻岢龈咭?，而為有效滿足用戶的多元化網(wǎng)絡(luò)通信需求，提高光纖通信技術(shù)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，光纖通信也必定會(huì)走上技術(shù)革新、性能優(yōu)化道路，會(huì)朝著高可靠性、大容量、超寬帶以及低延時(shí)與業(yè)務(wù)快速發(fā)放等方向發(fā)展。具體而言，光纖通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、服務(wù)優(yōu)勢(shì)將在網(wǎng)絡(luò)傳輸、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)管控以及器件等方面實(shí)現(xiàn)。最明顯的變化可能是光纖通信的網(wǎng)絡(luò)單波速率會(huì)得到實(shí)質(zhì)性的提升。值得注意的是，這一預(yù)測(cè)并非缺少依據(jù)，通過(guò)分析研究光纖通信技術(shù)在現(xiàn)階段的應(yīng)用情況與發(fā)展方向就可以得出，隨著5G的即將到來(lái),OTN的SDH(軟件定義光網(wǎng)絡(luò))化將是主要趨勢(shì)之一（當(dāng)然還存在其他多方面的發(fā)展趨勢(shì)）。與城域網(wǎng)為例進(jìn)行分析：現(xiàn)階段，城域網(wǎng)建設(shè)中的PTN與OTN正顯現(xiàn)出明顯的融合趨勢(shì)，即兩個(gè)模塊的部分功能、技術(shù)被有機(jī)融合，最后形成新的功能模塊：POTN。在城域網(wǎng)建設(shè)中，POTN指的是將PTN與OTN深入融合后形成的一種光網(wǎng)絡(luò)，其具有更優(yōu)秀的工作性能，可有效滿足現(xiàn)代社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。

4  結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)代電子通信領(lǐng)域中，光纖通信技術(shù)是一門非常重要的技術(shù)，這一依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)通信工具給對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了重大的促進(jìn)作用?，F(xiàn)階段，光纖通信技術(shù)已經(jīng)在通信、電力、廣播電視等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，光纖接入技術(shù)、光纖傳感技術(shù)、波分復(fù)用技術(shù)等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)更是在通信領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。在三網(wǎng)融合，5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)商用的將來(lái)，光纖通信技術(shù)必定會(huì)有更為遠(yuǎn)大的發(fā)展，其各項(xiàng)技術(shù)在社會(huì)中的應(yīng)用范圍會(huì)更加廣泛。具體而言，未來(lái)的光纖通信技術(shù)將朝著更高速、更大容量、更寬頻帶的方向發(fā)展，技術(shù)優(yōu)勢(shì)與服務(wù)優(yōu)勢(shì)將得到顯著增強(qiáng)。

本文來(lái)源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.00559.cn/w/qk/21223.html