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摘要:光纜通信在我國已有20多年的使用歷史,這段歷史也就是光通信技術的發(fā)展史和光纖光纜的發(fā)展史。光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點,備受業(yè)內人士青睞,發(fā)展非常迅速。目前,光纖光纜已經進入了有線通信的各個領域,包括郵電通信、廣播通信、電力通信、石油通信和軍用通信等領域。本文主要綜述我國光纖通信技術。
關鍵詞:光纖通信;技術;特點;應用
光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術的進步。近年來,光纖通信技術得到了長足的發(fā)展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。
一、光纖通信的概念
光纖通信的誕生可以說是電信史上的一次重大變革,它是一種利用光來作為信息載體并以光纖作為傳輸渠道的通信力式。用光纖進行通信具有以下優(yōu)勢:
(1)光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽,可以保障信息的安全;
(2)而光纖是用玻璃材料構造成的,是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路;
(3)光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題(數字光纖通信系統(tǒng));
(4)作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。
光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。1 光纖通信技術的現狀
如今光纖通信技術已滲透到了人們的生活中,現代化科技為人們帶來的便利以及高品質生活是可見的。光纖通信技術就是一種現代化科技產物,其體系在不斷的完善,其應用面在不斷的擴大。
二、光纖通信技術的特點
(1)無串音干擾,保密性好。
在電波傳輸的過程中,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)生串擾的現象,保密性強。除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優(yōu)點,光纖的應用范圍越來越廣。
(2)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),由于終端設備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術來增加傳輸的容量,密集波分復用技術就能解決這個問題。
(3)抗電磁干擾能力強。
光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質,交變電磁波在其中不會產生感生電動勢,即不會產生與信號無關的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利,而且在軍事上也大有用處。
(4)損耗低,中繼距離長。
目前,實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖;此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質構成的系統(tǒng)長得多。如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質,理論上傳輸的損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,帶來更好的經濟效益。
(5)光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設。
光纖的芯徑很細,約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節(jié)約了地下管道建設投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
除以上特點之外,還有光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
三、光纖通信技術的現狀
如今光纖通信技術已滲透到了人們的生活中,現代化科技為人們帶來的便利以及高品質生活是可見的。光纖通信技術就是一種現代化科技產物,其體系在不斷的完善,其應用面在不斷的擴大
(1)波分復用技術
波分復用(Wavelength Division Multi plexing,WDM)技術是在利用處于光纖的低損耗區(qū)的特性來實現對帶寬資源最大化獲取。這種技術根據各個光波的波長差異來進行對其的分類,在利用光波作為載體進行傳輸信號,然后在信號發(fā)射端將這些被分類的的光波進行波分復用技術合并起來一起傳輸,在到達目的地時,又由另一個波分復用器即分波器將在發(fā)射端合并在一起存在波長差異的信號進行分類。因此,一根光纖可以實現多個光信號的傳輸,從而大大提高了通信效率。
(2)光纖接入技術
所謂光纖接入技術則是指實現信息在其傳輸速率最大化程度下對大眾的輸送,使人們在大容量、高速率的信息傳輸下享受光纖通信技術所帶來的科技化生活。上述的波分復用技術是在信號在傳輸的途徑中的主傳輸干道,在保證其效率的前提下,更應該著重的是用戶的接入部分。信號傳送倘若在用戶接入部分沒有達到預期目標,則光纖通信技術對人們帶來的便利無從談起。由于在光纖接入到用戶時的光纖位置不同,可以分為FTTB\FTTC\FRRCAB以及FTTH等技術應用。
FTTH即光纖到戶是目前應用最廣的方式,在我國大多數城市、企業(yè)以及網吧等地都訂制了FTTH的技術發(fā)展建設標準,FTTH在我國一直處于優(yōu)勢處境,這也離不開有些城市對FTTH的大力支持以及扶持。
在所謂的FTTH應用中,其實主要是采用了P2P以及XPON技術。P2P即是點到點又稱有源接入技術,國內不少的播放器應用都采用的是P2P的技術來實現信號的快速傳輸。XPON技術即是點到多點,又稱光纖無源接入技術,它較為P2P技術來講,后者更為受歡迎,這源于P2P技術為用戶提供了高帶寬的接入,著顯然是用戶所希望和需求的。
四、光纖通信技術的應用
(1)廣泛應用于全球的通信系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、軍事、航天教育等領域系統(tǒng)中去。如今,人類生活基本離不開光纖通信技術,它的應用成為人類通信領域以及發(fā)展中的一個改革點。
(2)成為計算機網絡連接、互聯(lián)區(qū)域網之間的鏈接紐扣。
(3)進行相關數據的傳輸,成為大多企業(yè)工廠或機構正常運作的必要條件。比如,公安機關的監(jiān)控系統(tǒng)、企業(yè)財務記錄管理系統(tǒng)以及醫(yī)療教育等機構信息數據的傳輸。
(4)光纖接入網,p2p技術以及XPON技術。
(5)提供多樣化、現代化網絡信息服務,及時通訊、圖片、音頻、視頻等信息的傳輸。
五、結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來如愿到來。