摘要:隨著現(xiàn)代社會(huì)逐漸邁進(jìn)信息化時(shí)代,光纖通信技術(shù)在其中發(fā)揮了不可替代的作用。光纖技術(shù)具有通信容量大、抗干擾力強(qiáng)、安全性強(qiáng)和中繼距離長四個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn),并隨著不斷發(fā)展的多網(wǎng)融合技術(shù),新的發(fā)展機(jī)遇又降臨到了光纖通信技術(shù)領(lǐng)域。同樣的,光纖通信技術(shù)也在我國各行各業(yè)發(fā)揮了巨大作用。本文介紹了光纖通信技術(shù)在電力調(diào)度、廣電網(wǎng)絡(luò)傳輸和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用,具有重要意義。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);特點(diǎn);應(yīng)用
引言:
根據(jù)相關(guān)專家的預(yù)測(cè),在未來社會(huì)光纖通信技術(shù)還會(huì)有更多、更重要的應(yīng)用。光纖通信技術(shù)是通過在發(fā)送端將待傳送信息轉(zhuǎn)變成電信號(hào),隨后再將電信號(hào)變化轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)變化,然后體現(xiàn)在激光束上,再利用光纖發(fā)送出去[1]。在接受端是一個(gè)相反的轉(zhuǎn)化過程,光信號(hào)先被轉(zhuǎn)化回電信號(hào),再通過調(diào)制解調(diào)器技術(shù)就能恢復(fù)得到原來的信息[2]。光纖通信技術(shù)的發(fā)展非常迅速,到現(xiàn)在為止,雖只經(jīng)歷了不足二十年,但已更新了三代,成為了目前世界上主要的現(xiàn)代通信網(wǎng)傳輸方法。
1. 光纖通信的技術(shù)特點(diǎn)分析
1.1 通信容量大的特點(diǎn)
顯而易見的,光纖通信具有的首要特點(diǎn)是通信的容量大、而且頻帶非常寬。在通信領(lǐng)域,通信頻帶主要有兩個(gè)方面,分別是最高和最低頻率,處于兩個(gè)頻率之間的值就是基本的頻帶頻率[3]。一般而言,高頻光波是光纖通信所使用的主要波長,也就是可見光區(qū)范圍和近紅外區(qū)范圍。對(duì)于普通電磁波來說,其頻率范圍一般是106~108 Hz,廣播的頻率通常在1014 Hz 以上的范圍,也就是其頻率較高,而光纖通信的頻率更高,一般是普通電磁波的100 倍以上,這就使得光纖通信具有更寬的頻帶,而能夠傳輸?shù)男畔⒘恳簿透骩4]。然而實(shí)際應(yīng)用時(shí),受光電器件的限制,光纖通信的頻帶并沒有那么寬,傳輸過程中的頻寬值并不是預(yù)想的寬度。即使這樣,光纖通信的信號(hào)傳播仍然能夠達(dá)到 24 萬路,相比于普通光纖,在數(shù)量方面光纖通信的信號(hào)傳輸具有明顯優(yōu)勢(shì)。
1.2 超強(qiáng)的抗干擾能力
抗干擾能力方面,光纖通信技術(shù)也具有明顯優(yōu)勢(shì),同時(shí)也是衡量通信技術(shù)性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。在通常狀態(tài)下,信號(hào)傳輸過程中,環(huán)境中的各種電磁信號(hào),諸如雷電、高壓線、太陽黑子等,均會(huì)對(duì)信號(hào)造成影響,從而造成信號(hào)的損耗,影響了正常使用通信設(shè)備[5]。但對(duì)于光纖通信技術(shù)來說,由于他使用的是一種玻璃纖維材料,具有非常好的絕緣效果,并不是傳統(tǒng)的金屬材質(zhì),因此在抗干擾方面其應(yīng)用的先天優(yōu)勢(shì)明顯。而且其采用的絕緣材料具有非常強(qiáng)的抗腐蝕和耐高溫的能力,更增強(qiáng)了光纖通信的抗干擾能力。
1.3 超強(qiáng)的安全性能特點(diǎn)
光纖通信技術(shù)在日常使用過程中,安全性能非常好,但是對(duì)于普通電纜線來說,電磁波泄露經(jīng)常會(huì)對(duì)其信號(hào)傳輸造成影響,干擾通信信號(hào),而且由于采用金屬材質(zhì)的電纜線,還會(huì)因?yàn)椴牧侠匣M(jìn)一步影響傳輸信號(hào),不僅降低了傳輸信號(hào)的質(zhì)量還會(huì)影響信號(hào)傳輸?shù)陌踩kS著不斷完善的光纖通信技術(shù),傳統(tǒng)的金屬纜網(wǎng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的通信技術(shù)需求,所以光導(dǎo)纖維將會(huì)逐漸替代金屬纜網(wǎng)成為主流。光導(dǎo)纖維在信號(hào)傳輸時(shí),其密閉性非常高,光導(dǎo)纖維能夠牢牢控制住光信號(hào),大大降低了光信號(hào)的泄露,提到了通信的安全性。
1.4 中繼距離長的特點(diǎn)
采用金屬纜線進(jìn)行信號(hào)傳輸時(shí),在傳輸過程中,信號(hào)會(huì)發(fā)生不同程度的損耗,而且會(huì)隨著距離的增加而明顯增加。所以對(duì)于普通金屬纜線來說,在通信質(zhì)量得以保證的情況下,其中繼距離一般不足50km。但是采用光纖傳導(dǎo)的話,信號(hào)的損耗非常少,而且頻率衰弱現(xiàn)象也不明顯。在使用光纖進(jìn)行長距離傳輸時(shí),信號(hào)的衰減量非常小,一般能夠控制在0.19 dB/km,非常適合于信號(hào)的長途傳輸。另一方面,由于采用的是光傳輸,光纖通信技術(shù)的信號(hào)受到的干擾很小,而且相比于金屬纜網(wǎng),其造價(jià)也很低,因此其發(fā)展和普及非???。
2. 光纖通信技術(shù)應(yīng)用分析
2.1在自動(dòng)化電力調(diào)度中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)非常復(fù)雜,有配電、輸變電和發(fā)電廠等許多部分,因此對(duì)電力系統(tǒng)來說,信息傳輸速度和傳輸通暢性影響非常大。為了保證電力通信系統(tǒng)的性能,采用光纖通信技術(shù)非常必要。光纖通信技術(shù)具有非常靈活的組網(wǎng)方式,可以是樹型、星型,也可以是環(huán)狀或者網(wǎng)狀,另外還有其它很多形式。在電力自動(dòng)化調(diào)度中,環(huán)形和樹形是比較常用到的形式,其中單純的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是最常見的,可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。通信網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點(diǎn)多的特點(diǎn),因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)通信中斷問題,為避免此類問題,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的雙光纖環(huán)路將會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,這種網(wǎng)絡(luò)具有較好的自愈性。 當(dāng)光纖通信發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)切換功能可以將另外新的光纖路徑切換過來,通信系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)自愈,繼電工作得以正常運(yùn)行,不影響電力調(diào)度工作的正常開展。另外,對(duì)于供電部門來說,其工作具有特殊性,光纖通信技術(shù)在自動(dòng)化電力調(diào)度中應(yīng)用時(shí),對(duì)運(yùn)行電網(wǎng)的可靠性也提出了要求。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障,工作人員應(yīng)該能夠準(zhǔn)確并且及時(shí)找到故障原因和輔助位置,這樣才能盡快解決問題,防止故障的影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。對(duì)調(diào)度側(cè)來說,其遠(yuǎn)程遙控不應(yīng)該發(fā)生不正常的拒動(dòng)操作,光纖通信的穩(wěn)定性將會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行是否穩(wěn)定產(chǎn)生直接影響。 前面提到,光纖系統(tǒng)具有抗干擾性強(qiáng)同時(shí)通信容量大的優(yōu)點(diǎn),可以為正常開展電力調(diào)度工作提供有力保障。在自動(dòng)化電力調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)中,不僅包括自動(dòng)化信息傳輸, 還需要其它系統(tǒng)提供必要的功能支持, 從而實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化調(diào)度工作的順利開展。輔助系統(tǒng)主要有視頻監(jiān)控、五防系統(tǒng)、調(diào)度電話等,這些輔助系統(tǒng)的建設(shè)也是實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化調(diào)度必不可少的部分,而通過引進(jìn)光纖通信技術(shù),才能保證各個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化。
2.2在廣電網(wǎng)絡(luò)傳輸中的應(yīng)用
光纖通信技術(shù)能夠有效提高廣電網(wǎng)絡(luò)覆蓋面和電視信號(hào)傳輸質(zhì)量,因此在廣電網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域,光纖通信技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。另外,對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)來說,光纖通信技術(shù)的應(yīng)用提高了其增值服務(wù)質(zhì)量,為其業(yè)務(wù)的進(jìn)一步擴(kuò)展提供了技術(shù)支撐。鑒于光纖通信具有的傳輸質(zhì)量高和效果好的優(yōu)點(diǎn),目前電視臺(tái)幾乎所有的信號(hào)傳輸都在使用光纜。 在以往,依靠微波進(jìn)行中繼傳輸時(shí),信號(hào)的可靠性不高、噪聲影響比較大,改為光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸后,傳輸質(zhì)量和可靠性均得到提升。尤其對(duì)于直播節(jié)目而言,就更需要運(yùn)用光纖傳輸實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量直播。但是光纖通信網(wǎng)絡(luò)并不是完全不會(huì)發(fā)生故障的,難免會(huì)因?yàn)榻宇^污染或者光纖損壞造成通信故障。這種情況下需要從兩個(gè)方面開展工作:第一個(gè)方面 要確保前端的工作發(fā)射機(jī)處于穩(wěn)定的良好環(huán)境中,并應(yīng)該維持電壓穩(wěn)定,同時(shí)還要對(duì)光纖電纜進(jìn)行不定時(shí)查看,及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纖的斷裂、變形等問題,重點(diǎn)觀察接頭部位,防止出現(xiàn)光纖過度彎曲;第二個(gè)方面對(duì)接頭處嚴(yán)格把關(guān),確保接頭處理工作的質(zhì)量。實(shí)踐表明,接頭部位的處理不合理的話,將會(huì)產(chǎn)生信號(hào)干擾,引起噪聲,因此,一般需要采取比較高級(jí)的熔接技術(shù)固定光纖結(jié)構(gòu) ,保證接頭質(zhì)量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光纖信號(hào)的穩(wěn)定傳播。
2.3在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用
在軍事領(lǐng)域中,信息化戰(zhàn)爭主要依靠光纖通信技術(shù)的應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn),通過光纖通信技術(shù)能夠毫不費(fèi)力地?fù)艨鍞耻?。可以不無夸張的說,信息作戰(zhàn)技術(shù)因?yàn)楣饫w通信技術(shù)的使用而變得更加完美,所以,各個(gè)國家的軍事人才都對(duì)光纖通信技術(shù)在信息化作戰(zhàn)中的應(yīng)用非常重視。光纖通信技術(shù)作為信息戰(zhàn)的核心技術(shù)支撐,通過在軍事領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信技術(shù),能夠同時(shí)提高通信容量和保證軍事通信的穩(wěn)定性,更重要的是還能有效提高軍事通信的安全性,大大降低了信息泄露的概率,是普通的微波或者衛(wèi)星通信所無法企及的。另一方面,光纖通信具有較廣的帶寬,這就使的大量的或者超大量的數(shù)據(jù)傳輸成為可能,因此傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有多樣性,減少了資源浪費(fèi)。
隨著我國光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)步,據(jù)估計(jì),在未來十年時(shí)間里,我國的光纖通信在傳輸速度方面能夠?qū)崿F(xiàn)提高 100倍的目標(biāo),這就使得光纖通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于商用系統(tǒng)來說,目前的光纖通信技術(shù)基本上都能夠達(dá)到10 Gbit/s的傳輸速度,甚至有的可以達(dá)到 40 Gbit/s,這已經(jīng)是非常理想的傳輸速度了,更為可喜的是這種技術(shù)已經(jīng)開始實(shí)用。鑒于光纖通信技術(shù)目前的這種發(fā)展情況,相關(guān)領(lǐng)域的科研人員并未因此而停滯不前,相反的是,他們開展了更為深刻和廣泛的研究,積極開發(fā)此項(xiàng)技術(shù),相信不久的將來,更快的傳輸速度將會(huì)開始應(yīng)用。如此快速發(fā)展的光纖通信技術(shù),也將會(huì)給軍事領(lǐng)域帶來巨大影響。
3. 結(jié)論
綜上所述,未來通信技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是光纖通信技術(shù),這也是其它一切技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著人們對(duì)光纖通信技術(shù)的研究越來越深入,將會(huì)發(fā)掘出其更多的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域,從而為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供更大的動(dòng)力。
參考文獻(xiàn):
[1] 漆曉靜.淺談光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國新通信,2016,18(10):89.
[2] 馬草旺. 信息化背景下光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用分析[J]. 信息化技術(shù)應(yīng)用,2018,(4):1~4.
[3] 秦衛(wèi)華 . 淺論光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用 [J]. 黑龍江科技信息 , 2016(29): 182.
[4] 白振成 . 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用研究展望 [J]. 信息系統(tǒng)工程 , 2017(4):138.
[5]鄭華昕 . 關(guān)于光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀研究 [J].河北農(nóng)機(jī) , 2017(4):29.
作者簡介:
崔毳毳,1978.12.13—, 女,漢族,吉林四平,本科,通信工程師,研究方向:光電子光纖通信,單位:中國人民解放軍93169部隊(duì),郵編:136000。