劉 波(中國電信股份有限公司上海分公司 上海 200438)
光纖的全稱是光導(dǎo)纖維,是一種光傳導(dǎo)的工具,其原材料一般是玻璃或塑料,利用光的反射原理進行信息傳導(dǎo)。自從“光纖”這一概念被提出后,就引起了廣大研究者濃厚的研究興趣,經(jīng)過了長時間的研究,光纖技術(shù)已經(jīng)得到了長足的發(fā)展,并應(yīng)用到了人們的日常生活中,讓人們享受到了便利,同時光纖技術(shù)仍處在不斷發(fā)展的過程中,相信以后會有更加快速的光纖技術(shù)出現(xiàn)。目前光纖技術(shù)主要分為以下幾類。
1.1多模光纖。經(jīng)過研究者日以繼夜研究出現(xiàn)的多模光纖的第一代光纖通信技術(shù),多模光纖的光芯較大,直徑一般在50μm至100μm之間,能夠允許不同模式的光在同一根光線上傳輸,其傳輸速度較雙絞線已經(jīng)有了較大的提升,傳輸距離也得到了較大提升。正是由于多模光纖具有這么多的好處,自從上世紀(jì)七十年代多模光纖技術(shù)出現(xiàn)后就一直占據(jù)著重要的地位,多模光纖長期占據(jù)大量的銷售份額,二十多年都沒有被其他興起的光纖技術(shù)所影響。另外,由于多模光纖制作成本較低,優(yōu)勢明顯,在新世紀(jì)下還迎來了多模光纖的新發(fā)展,國際標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)在2002年左右與其他機構(gòu)共同商議新一代多模光纖的標(biāo)準(zhǔn)制定,并且新一代多模光纖很快就被國際通用,多模光纖又一次煥發(fā)出光彩。
1.2單模光纖。單模光纖主要是指只能在指定波長下傳播信息的光纖,即只能允許一個波峰通過,因此單模光纖的光芯較多模光纖細(xì),一般只有9μm或10μm。正是由于單模光纖光芯太小,影響光纖傳輸?shù)闹饕蛩啬J缴⒑苄?,因此單模光纖常用在遠(yuǎn)距離傳輸中。但是單模光纖對光纖材料和光源體要求比較高,尤其是單模光纖的光端機十分昂貴,這也造成了單模光纖的應(yīng)用成本比多模光纖高的多,這也是多模光纖能夠長期占據(jù)市場的重要原因。
1.3全波光纖。全波光纖的名稱來源于光纖可利用的波段,從前的光纖一般具有兩個窗口,即在兩個光波段內(nèi)信號的傳播效果最好,即損耗最少,但在兩個傳播波段之間的光波傳輸損耗卻較大,一直被人們認(rèn)為這是不能使用的波段。全波光纖就是采用了新技術(shù)克服了兩個窗口中間光傳輸損耗較大的問題,將兩個窗口的間隔打通,使光波傳輸?shù)牟ǘ未蟠髷U寬,就把這個兩個窗口合并成的窗口稱為“全波窗口”,把這種光纖叫做全波光纖。因此,全波光纖大大拓寬了光纖通信的帶寬,使光纖通信通路得到了增加,同時降低了光傳播過程中的損耗,傳播距離也較長,在城市城域網(wǎng)的建立中發(fā)揮著重要的作用。
隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的光纖技術(shù)取得了長足的發(fā)展,在光通信中有著廣泛的應(yīng)用。
2.1光通信的主要步驟。利用光纖進行光通信主要步驟為將要傳送的信息變?yōu)殡娦盘栞斔偷焦獍l(fā)送機中,通過光纖進行信息傳遞,光接收機在接收到光信號后又將其轉(zhuǎn)換成電信號,最后再通過信息還原技術(shù)還原得到所傳輸?shù)男畔ⅲ@就是利用光纖進行信息傳遞的整個過程。根據(jù)所使用光纖種類的不同,信息傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量有所不同,成本也有所不同。
2.2波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用。由于光纖技術(shù)是利用光進行通信的通信技術(shù),要想同時進行多路的信息傳輸,就必須在光線中將攜帶不同信息的光分開,分別進行傳輸與接收,就能實現(xiàn)多路信息的同時傳輸,大大提高信息的傳輸速率。由于光是一種波,所以就把這種技術(shù)叫做波分復(fù)用技術(shù),這樣就能充分利用光纖可通過的光的波段范圍,讓不同波長的光攜帶不同的信息,提升光纖的傳輸容量和信息傳輸效率。在實際通信過程中,波分復(fù)用技術(shù)將光纖允許通過的波長的光分為多個光路,讓多路攜帶信息的光同時傳輸,極大的改善了過去網(wǎng)速慢的問題。例如商用的DWDM系統(tǒng)的傳輸容量可達(dá)400Gbit/s,而且一般的DWDM系統(tǒng)傳輸距離也已經(jīng)達(dá)到2000km以上,這是人們過去所不敢想象的信息速率。
2.3光纖接入技術(shù)的應(yīng)用。光纖接入技術(shù)主要是為了解決當(dāng)前我國網(wǎng)速普遍偏慢的問題,滿足大眾的需求,使家家戶戶都能享受到高速網(wǎng)絡(luò)帶來的便利。利用光纖進行光通信時不僅要搭建好主干通信網(wǎng)絡(luò),將光纖接入千家萬戶才是更為重要的關(guān)鍵技術(shù),只有真正實現(xiàn)“光纖到戶”,才能讓大眾充分享受到信息時代的便利。我國早在2003年就已經(jīng)在全國開展“光纖到戶”的推廣工作,時至今日,光纖入戶工作已經(jīng)基本覆蓋到全國各大中小城市,已經(jīng)有數(shù)以億計的網(wǎng)民體驗到高速網(wǎng)絡(luò)的便利,這是我國光纖技術(shù)發(fā)展和通信技術(shù)應(yīng)用上取得的重大成就之一。
總而言之,光纖技術(shù)經(jīng)過了這么多年的發(fā)展,已經(jīng)取得了許多重大的突破和成就。多模、單模、全波等光纖技術(shù)的不斷出現(xiàn)為信息時代的建設(shè)打下了堅實的基礎(chǔ),同時光纖在光通信中的廣泛應(yīng)用也在不斷提升我國的網(wǎng)絡(luò)速度。相信隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展,我們今后還將享受到更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。