光纤通信传输技术应用现状及发展

时间:2022-06-24 10:46:00

光纤通信传输技术应用现状及发展

1光纤通信传输技术的基本特性

1.1物理损耗低,中继距离长

光纤的主要构成材料是石英,与其他的传输介质相比较,其所产生的损耗更低,整体低于20Db/km。由此可见,在长途传输线路当中应用光纤通信技术,因为中继站减少,所以中继距离得以延长,降低成本。

1.2抗干扰性能较强

光纤通信材料属于绝缘体材的范畴,基本上不会出现损坏的现象,具备良好的绝缘性。在实际的应用过程当中,其受外界电流影响非常小,同时也不会受到电离层电流的制约,对电磁的“免疫力”比较理想。仅此而言,可实现和高压线路平行架设的目的,在电信,电力,甚至是军事方面均可广泛应用。1.3不存在串音干扰光纤四周环绕的均是不透明塑料皮,可吸收所泄露的电磁波射线。因此,即便是在同一条电缆之中存在不同的光纤电缆,亦不会出现串音干扰的问题,针对电缆外部而言,也难以窃听到光纤中传输的信息,可保证通信信息安全。

2光纤通信传输技术的应用现状及不足

在三网融合的的发展趋势之下,光纤通信传输技术取得了较大的进步。但是依旧存在着部分的不足,需要向光纤到户接入技术以及单纤双向传输技术两个方面转变,具体如下:

2.1光纤到户接入技术

针对现代宽带业务领域的研究逐渐深入,基于更好地适应用户的通信要求,所采用的通信技术一要具备宽带主干传输网络,还要具备光纤到户接入技术,后者是保证信息传送得以进入千家万户的重要保障之一,鉴于此,大部分业内人士均认为,信息接入网是信息高速公路发展的“临门一脚”,在肯定了光纤到户接入技术的重要性的同时,也指出了信息通信领域的瓶颈所在。

2.2单纤双向传输技术

在应用双纤传输技术之时,信号处于分散传输的状态,即是信号在两根光纤当中进行传输。而应用单纤传输技术,全部的信号均在一根光纤当中完成传输。根据现代光纤传输理论可得知,光纤传输的容量是不存在上限的,但是在传输设备的制约之下,导致光纤传输的容量一直无法达到理想的水平。目前,我国的通信领域采用的基本上都是双纤传输技术,导致宝贵的光纤资源被严重浪费。现阶段,单纤双向传输技术的主要应用方向是光纤末端接入设备方面,包括PON无源光网络、单纤光收发器等,应用程度有待深化。

3光纤通信传输技术的主要发展趋势

光纤通信传输技术未来的主要发展趋势集中体现在集成光器件、全光网络、光网络智能化、多波长通道四个方面,具体如下:

3.1集成光器件

为了全面提高光纤通信传输技术的应用水平,必须要实现光器件的集成化目标,这也是其余的发展趋势得以实现的关键前提之一。在互联网技术高速发展的背景之下,现有的ADSL接入宽带已经难以满足实际的信息传输需求了,实现光器件的集成化,可显著改善光器件的工作性能,进而提高其传输信息的速度,推动光纤通信传输技术的发展进步。实现光器件的集成化,主要的方向是采用相对成熟的新工艺,在硅衬底之上进行光学器件的制作,包括波导与光纤耦合器等重要的无源器件,在一块硅芯片之上实现全部光学器件模块的集成处理。

3.2全光网络

广义上的“全光网络”指的是无论在网络传输还是网络交换的过程当中,网络信号均是以光的形式存在的,其进行电光或者是光电转换的步骤仅限于进/出网络之时。目前,我国部分的光网络系统,虽然在各个节点之间基本上已经实现了全光化的目的,但是在网络结点的位置,其所采用的依旧是电器件,而非光器件,对光纤通信干线的总容量造成了较大的限制。鉴于此,未来的光纤通信技术必须要实现全光网络,关键在于创建完善的光网络层,光网络层的核心技术为光转换技术与WDM技术两项,同时将电光瓶颈尽数消除。在4G网络发展建设的推动之下,我国的光器件产业逐渐趋向完善,目前市面上无论是有源光器件,还是无源光器件均实现了批量生产与商业应用,如华为、中兴、光迅等知名电子科技企业均代表着我国光器件生产的最高水平。

3.3光网络智能化

我国的光纤通信素以传输为主线,伴随现代计算机技术的发展进步,其在网络通信当中所起到的作用将会越来越重要以及明显,因此必须要实现光纤网络通信技术的智能化,提高网络通信技术的实际应用高度。针对现代光网络技术而言,实现光网络智能化,其关键在于将自动连接控制技术以及自动发现技术应用到其中,辅以通信网络系统的自我保护与恢复功能,以期全面实现光纤通信传输技术的高度智能化。实现光网络智能化,核心思路在于提高 固定栅格频谱的利用率,在传统的WDM网络的固定栅格之下,各种速率的光通道支撑为50GHz的频谱间隔,针对100Gb/s的通道而言,这样的频谱间隔是合理的,但是对于80Gb/s以下的通道而言,则会造成固定栅格频谱的浪费。此外还要建立完善的波长通道,实现光信道的动态调整,开放接口,实现资源云化,打造灵活的弹性光路。

3.4多波长通道

在光纤通信传输技术当中,存在一种衍生技术“波分复用技术”,其核心作用在于对光波通信的信息容量实现有效的拓展,进而实现时分与空分多址复用的目的。其中,空分复用需要依靠多根光纤进行信号的传输,与单根光纤复用相比较,空分复用还需要借助频分或者是码分复用来实现。在现代商业当中,频分复用的应用范围比较广,针对传统的G.653光纤而言,采用色散调节技术确实可以提高其传输速度以及拓展其信息容量,但是在正常的使用过程当中非常容易出现FWM(四波混合)的问题,这是光纤放大器不合理使用而直接导致的结果。FWM的原理可细分为三点:一是后向参量放大和振荡、二是三个泵浦场的不规则作用情况、三是入射光中的某一个波长上的光改变了光纤的折射率。FWM所带来的负面影响主要是衍生出新的波长,进而导致串音干扰,削弱传输信号,不利于波分复合技术的实际应用。鉴于此,需要研发可抗御FWM影响,并且集超大容量与超快速度等优点于一身的新型光纤,以提高波分复用技术在光纤通信传输的应用水平。研究表明,采用G.652光纤可抗御FWM所带来的负面影响,但是鉴于其存在色散的问题,因此需要加强色散补偿,这是现阶段业内抗御FWM影响的主要技术方向。

4结语

综上所述,现阶段光纤通信传输技术虽然取得了长足的进步,但是依旧存在着部分的不足。相关的下从业人员需要在明确其不足的基础上,立足于集成光器件、全光网络、光网络智能化、多波长通道等方面,切实提高光纤通信传输技术的应用水平。

作者:李刚 单位:中国联合网络通信有限公司广东省分公司