陳 挺

（金磚國家未來網(wǎng)絡(luò)研究院中國分院，廣東 深圳 518000）

0 引 言

進(jìn)入21世紀(jì)后，由于信息科學(xué)新技術(shù)的發(fā)展，人們開始進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)信息時代。在計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展中，光纖通信傳輸新技術(shù)是當(dāng)前信息新技術(shù)的主要發(fā)展趨勢[1]。通過使用光纖通信傳輸新技術(shù)實現(xiàn)通信傳輸，有效地提高了信息通信的效能，并推動了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文基于此從光纖通信傳輸新技術(shù)的特點、具體應(yīng)用等多個方面進(jìn)行深入剖析，希望能為相關(guān)研究人士提供一定的參考價值。

1 光纖通信傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)概念

光纖通信是光信號傳輸新技術(shù)的一種，主要由包層、涂層以及纖芯構(gòu)成，其工作原理如圖1所示。纖芯是指以微米為單位的一種通信元件，而包層則是指中間的一層，纖芯與包層兩者之間共同組成一個通信的渠道，以此來傳輸光信號。涂層在其中的作用便是提高整體的韌性，以免光信號出現(xiàn)失真的情況。我國針對光纖通信傳輸新技術(shù)研究的時間較短，但是應(yīng)用較為普及，包括軍事領(lǐng)域、航空領(lǐng)域以及民用領(lǐng)域等。然而，光纖通信傳輸通道的構(gòu)建異常困難，導(dǎo)致大部分貧困山區(qū)并未應(yīng)用光纖通信傳輸新技術(shù)[2]。

圖1 光纖通信的工作原理

2 光纖通信傳輸技術(shù)的特點

2.1 傳輸容量大

傳輸容量大是指該新技術(shù)所搭建的傳輸信道能夠容納更多的信號傳輸。從目前的情況來看，光纖通信傳輸新技術(shù)要比傳統(tǒng)的通信新技術(shù)容量更大，同時也能傳輸更多的信號。這主要依賴于光纖通信傳輸新技術(shù)所具備的高頻帶帶寬，其所帶來的優(yōu)勢明顯，高容量的信息傳輸對于人類社會發(fā)展有著重大的裨益，能夠從根本上優(yōu)化，甚至改革人們的工作方式[3]。

2.2 物理損耗低、通信距離長

光纖通信傳送新技術(shù)的另一個優(yōu)點是物理損失較少，且傳輸距離較遠(yuǎn)。制作光纜的材質(zhì)為石英，其材料損失一般低于20 dB/km，這表明使用光纜作為傳送介質(zhì)時存在著較小的損失。因為光纖通信傳送工藝新技術(shù)具備低廉的物理學(xué)消耗，從而極大地增加了通信的傳播距離，也大大提高了通信的效能。而光纖通信傳送工藝新技術(shù)又具備物理學(xué)消耗少、通信距離長的優(yōu)點，說明大力建造光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠有效地降低通信設(shè)備建造的成本，增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可信度和穩(wěn)定性。用光纖通信傳送新技術(shù)傳遞信息時的安全保密工作較好，不會出現(xiàn)串音干擾問題，故此有更高的保密性。而使用傳統(tǒng)的通信傳送新技術(shù)傳遞信息時，并沒有很好地保護(hù)信息傳遞載體所攜帶信息的安全，因此很容易被人竊聽和泄露，導(dǎo)致安全保密工作較差[4,5]。使用光纖通信傳送新技術(shù)傳遞信息時，包含信號的反射波在光纜中傳遞時沒有被干涉，所以幾乎不會出現(xiàn)在光纜中泄露的情形，即使在光纜彎曲的地方，泄露出的反射波也非常微小。

2.3 防止電子干擾性能強(qiáng)

光纖通信傳送新技術(shù)還具備較強(qiáng)的防電子干擾新技術(shù)性能，可有效提高信號傳遞的質(zhì)量和水準(zhǔn)，從而提高信號傳遞的準(zhǔn)確度和可信度。光纖通信傳輸新技術(shù)具備該性能主要是因為制造光纜的材料石英有很好的絕緣力量，在信號傳遞的過程中，受外部電壓的影響也較小[6]。

3 光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 光纖到戶接入技術(shù)

由于科技的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)科技在世界范圍內(nèi)應(yīng)用，人類對通信傳播的服務(wù)質(zhì)量也提出了更高的需求，而傳統(tǒng)的通信傳播新技術(shù)手段已無法適應(yīng)人類對信息傳播的需要。因此應(yīng)當(dāng)提高人類通信傳播的速率和服務(wù)質(zhì)量，以優(yōu)化人類信息傳播的效率，從而更好地適應(yīng)人類的需要并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的蓬勃發(fā)展。光纜到戶連接新技術(shù)手段是光纖通信傳播新技術(shù)手段的主要應(yīng)用，科學(xué)合理地利用光纜到戶連接新技術(shù)手段能夠有效地改善人類通信傳播的效率，提高人類通信傳播的速率和服務(wù)質(zhì)量，從而節(jié)約信息傳播系統(tǒng)的維護(hù)成本，給人類社會帶來更良好的信息通信服務(wù)[7,8]。但是光纖到戶連接新技術(shù)手段的弊端是在工程建設(shè)初期需要投入巨大的成本。

3.2 單纖雙向傳輸新技術(shù)

單纖雙向傳輸新技術(shù)也是光纖通信傳送新技術(shù)的重要應(yīng)用，是信息在同一條光纜中傳送的新技術(shù)，與在兩條不同光纜中實現(xiàn)往返信息同時傳送的雙纖傳送新技術(shù)相對應(yīng)。通過利用現(xiàn)代光纖傳輸理論，人們已經(jīng)能夠認(rèn)識到光纜具有很大的信息傳送容量，不過由于目前受到各種因素，如傳送設(shè)備的影響，光纜的信息傳送容量并沒有取得理想的成效。在中國，應(yīng)用較為普遍的傳輸新技術(shù)為雙纖傳送新技術(shù)，這在一定程度上提高了對光纜資源的使用率。但是因為信息對通信傳輸資源的需要量仍然很大，所以應(yīng)用雙纖傳送新技術(shù)也造成了信息資源的浪費(fèi)[9]。如果使用單纖雙向傳輸新技術(shù)實現(xiàn)光通信數(shù)據(jù)傳輸，將能夠節(jié)約1/2的光纜資源，從而極大減少光纖通信系統(tǒng)的建造成本，對信息通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重大意義。雙纖單向傳輸如圖2所示。

圖2 雙纖單向傳輸

3.3 骨干節(jié)點中的應(yīng)用

光纖通信傳輸新技術(shù)使用中的重點是光纖通信傳輸新技術(shù)在骨干節(jié)點中的使用。通過低反射光轉(zhuǎn)換新技術(shù)的廣泛使用，光纖通信傳輸新技術(shù)已經(jīng)在骨干節(jié)點中發(fā)揮了巨大的價值和作用，主要表現(xiàn)在能夠有效地彌補(bǔ)使用傳統(tǒng)金屬光纜實現(xiàn)信號傳送時的不足之處，從而有效提高信號傳送的效率，進(jìn)一步增強(qiáng)信號的正確性和可信度，降低對網(wǎng)絡(luò)資源的消耗[10]。

3.4 電力通信中的應(yīng)用

電力通信對中國的社會經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。通過采用光纖通信傳輸新技術(shù)進(jìn)行電力通信，能夠有效提升電力通信的服務(wù)質(zhì)量與管理水準(zhǔn)，對增進(jìn)電力工業(yè)改革的新技術(shù)交流、提升電網(wǎng)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益具有很大的應(yīng)用價值。

4 光纖通信傳輸新技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 波分復(fù)用系統(tǒng)

近年來，波分復(fù)用新技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在多個領(lǐng)域的通信系統(tǒng)中[11]。波分復(fù)用新技術(shù)是指在同一條光纜中同時把兩個甚至多于兩個的光波長信號利用不同的通道各自傳送信息的新技術(shù)，通常擁有巨大的傳送容量與超長的傳送距離。在利用波分復(fù)用新技術(shù)實現(xiàn)信號傳送時，不但可以大幅度增加光信號的傳送容量，還可以大大節(jié)約光纜資源。

4.2 智能化光網(wǎng)絡(luò)

智能化光網(wǎng)絡(luò)將是未來信息通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點與核心。但通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前的光纖通信體系的主線只是傳輸。由于現(xiàn)代科學(xué)新技術(shù)的蓬勃發(fā)展，電子電腦對通信產(chǎn)生了更大的影響，光計算機(jī)系統(tǒng)的迅速發(fā)展也推動了通信新技術(shù)的高速發(fā)展[12]。光信息的自主探測術(shù)與自主連接控制等新技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的過程中也得到了更普遍運(yùn)用，從而進(jìn)一步推動了光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

4.3 全光網(wǎng)絡(luò)

全光網(wǎng)絡(luò)將是目前光纖通信及傳輸新技術(shù)發(fā)展的理想態(tài)勢，更是未來通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢。全光互聯(lián)網(wǎng)中的所有節(jié)點全部由全光化形態(tài)的光節(jié)點構(gòu)成，不管信號在傳遞過程或者轉(zhuǎn)換過程中，整個網(wǎng)路信號全數(shù)以光的形態(tài)出現(xiàn)。而目前，中國還處在全光互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的初期，國內(nèi)一些全光互聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點連接之間也已初步做到了完全光化，但是由于在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中間的位置上仍然使用了電器元件，光纖通信系統(tǒng)干線總?cè)萘康脑黾舆€是比較困難[13]。

5 結(jié) 論

光纖通信傳輸技術(shù)是現(xiàn)代人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的產(chǎn)品，同樣也推動著現(xiàn)代人類經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，因其自身的優(yōu)勢而被廣泛地運(yùn)用在經(jīng)濟(jì)社會的通信領(lǐng)域。但同時也必須看到光纖通信傳輸技術(shù)發(fā)展中的不足，在實際運(yùn)用中不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗進(jìn)行發(fā)展完善，從而促進(jìn)人們在通信領(lǐng)域向智能化和全光網(wǎng)的方向快速發(fā)展。