徐上
摘要:本文將對光通訊的概念、行業(yè)發(fā)展以及光纖技術(shù)的應(yīng)用三方面進(jìn)行闡述,詳細(xì)介紹光通訊行業(yè)的發(fā)展歷程和發(fā)展方向以及光纖技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐思路,僅供參考。
關(guān)鍵詞:光通訊;行業(yè)發(fā)展;光纖技術(shù);信號
1 光通訊的概念
光通訊的載體是光波,不同于一般以電波為載體的通訊技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,光通訊已經(jīng)在信息傳輸中處于重要地位,為構(gòu)建各國的現(xiàn)代化信息高速公路提供了技術(shù)保障。資本主義國家更是把光通訊的快速發(fā)展視為推進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段之一,把光通訊建設(shè)上升到國家戰(zhàn)略的層面。
光纖通訊是一種以光纖為載體,把需要的數(shù)據(jù)、圖像等通過光載波形態(tài)進(jìn)行傳送的通訊形式。與電波的頻率相比,其光波頻率更高,且電波同軸電纜、波導(dǎo)管等介質(zhì)耗損過快,費(fèi)用較高,而光纖相對損耗較低,維護(hù)費(fèi)用較少。正因?yàn)楣饫w通訊的這些優(yōu)勢,才使其逐漸被大眾認(rèn)可,被廣泛運(yùn)用于人們的日常生活中。不過和其他高科技技術(shù)相同,從其研發(fā)成功到現(xiàn)在,這種技術(shù)得到了一次又一次的調(diào)整和改進(jìn),經(jīng)歷了一個(gè)漫長的發(fā)展歷程。
2 光通訊行業(yè)的發(fā)展
從古到今,人們在生活中就沒有離開過通訊,尤其在古代交通的發(fā)達(dá)程度相對落后時(shí),為了滿足人們對遠(yuǎn)距離聯(lián)系的需要,便想出了如烽火臺點(diǎn)狼煙、飛鴿傳書等通訊方式。之后通過科學(xué)家們的不斷研究,人們又發(fā)明了電報(bào)等通訊方式。到了20世紀(jì),歷史上首條同軸電纜開始為人類服務(wù)。隨著時(shí)代的發(fā)展,通訊技術(shù)研發(fā)的腳步從沒有停止,不過已經(jīng)研發(fā)的通訊方式都存在一定的弊端,如電氣信號,這種方式雖然速度較快,但必須要使用極多的中繼器才能維持信號的穩(wěn)定,保證不會因?yàn)榫嚯x的影響引起信號的消失;而微波通訊則因載波頻率受到束縛。直到多年后,光才被應(yīng)用于信息傳輸中,但收效甚微,直到激光發(fā)明之后通訊效果才有所改善。20世紀(jì)70年代,康寧公司研發(fā)出了質(zhì)量較高且損耗較小的光纖技術(shù),首次將每千米的耗減控制在20分貝,使光纖通訊成為現(xiàn)實(shí)。
后又經(jīng)過多年的研發(fā),商用光纖通訊終于投入使用??茖W(xué)家在20世紀(jì)80年代發(fā)明了單模光纖有效地解決了色散對信號質(zhì)量造成的影響。在7年之后,其傳輸速率已極大提高,是第一代的40倍左右,并改善了傳輸功率和信號衰減等諸多情況,大大減少了中繼器的使用。光纖放大器研究的成功可以說是光通訊行業(yè)的豐碑,它使遠(yuǎn)距離快速的信號傳送成為現(xiàn)實(shí),促進(jìn)了光通訊的廣泛應(yīng)用。
到了第三代,光通訊已經(jīng)采用千納米波長的激光作為媒介,極大地降低了信號衰減的狀況,同時(shí)改用色彩遷移代替磷砷化鎵銦解決脈波延散等問題。這一代光通訊達(dá)到了百千米安裝一個(gè)中繼器的水平,整體傳輸速率上升兩倍。而第四代因?yàn)楣夥糯笃鞯氖褂茫瑯O大地減少了中繼器的使用量,有效節(jié)約了使用成本。另外,波分復(fù)用的使用再度將傳輸速率提升到一個(gè)新的高度。
到了現(xiàn)代,光纖通訊的發(fā)展趨勢主要有兩個(gè)方向:
2.1 全光網(wǎng)技術(shù)方向
這項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸時(shí),其整個(gè)過程都是光信號的形式,但到達(dá)客戶終端之后則會轉(zhuǎn)換成信息數(shù)據(jù)原來的形態(tài)。向這一技術(shù)方向發(fā)展,將會極大地提升信息數(shù)據(jù)的傳送速率,有效減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)造成的數(shù)據(jù)信息負(fù)載量受限問題,而且光通訊的總體網(wǎng)絡(luò)利用率也得到了明顯的提升。目前,國內(nèi)在全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)上還存在巨大的空間,但是相應(yīng)的研究水平并不完善。針對這一問題,我們可以借助發(fā)達(dá)國家的科研成果進(jìn)行解決。
2.2 光弧子通訊方向
所謂光弧子,就是PS數(shù)量級中特殊且光脈沖超短的一種技術(shù),它的優(yōu)勢是即使是較遠(yuǎn)距離的信息傳送,也不會對其波形及速度造成影響,始終保持原有的狀態(tài)。光通訊行業(yè)向這一方向發(fā)展,可以使光纖傳輸速率獲得飛躍性的提高,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對超短脈沖的有效控制。除此之外,可以減少服務(wù)器的投入,拓展光纖的傳送長度,使其至少增加到10萬km以上的距離。目前,國內(nèi)光弧子技術(shù)的具體實(shí)施還是存在一定的難度,面臨諸多問題,不過其距離較長且容量較大的優(yōu)勢使其即使是在海底,也能保持信號穩(wěn)定的傳送,因此,其在通訊系統(tǒng)中具有極其重要的作用,發(fā)展前景廣闊。
3 光纖技術(shù)的應(yīng)用
3.1 光纜技術(shù)的應(yīng)用
在光通訊中,電纜的應(yīng)用時(shí)間最長,從原有的3個(gè)傳輸口上升為5個(gè),光線的傳輸效率得到了有效提高,尤其是對全波光纖,傳輸效率的提升尤為顯著。隨著國內(nèi)光纖生產(chǎn)技術(shù)的逐步提高,光纜生產(chǎn)已經(jīng)可以達(dá)到低成本、高質(zhì)量的水平,為其打開市場銷路奠定了良好的基礎(chǔ)。
3.2 光復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用
光復(fù)用技術(shù)的最大優(yōu)勢就是有效提升了信號傳送的速率,可以達(dá)到同一光頻率不同時(shí)段對多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送的水平。此項(xiàng)技術(shù)的使用,不僅實(shí)現(xiàn)在目前技術(shù)水平中光纖應(yīng)用效率的最大化,而且對光通訊行業(yè)的改革也具有極大的促進(jìn)作用。
3.3 續(xù)接技術(shù)的應(yīng)用
在光纖使用中,要將光纖內(nèi)芯進(jìn)行準(zhǔn)確連接以達(dá)到損耗最小化的目的難度非常大,在不斷的研發(fā)中專家研發(fā)出了萬能熔焊續(xù)接機(jī),并用其發(fā)展光纖續(xù)接技術(shù),有效地解決了這一問題。在信號輸出與輸入端口,人們可以準(zhǔn)確地掌握連接以及損耗的情況,并采取相應(yīng)的工作措施。
4 總結(jié)
通過本文介紹,我們了解到光通訊行業(yè)的發(fā)展歷史、未來的發(fā)展方向以及光纖應(yīng)用等方面的情況。通過分析我們可以得出,光通訊行業(yè)在國內(nèi)仍有較大的發(fā)展空間,而光纖技術(shù)也會逐步提高,會對網(wǎng)絡(luò)以及信息行業(yè)的發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。