我国光纤通信技术的特点及发展趋势

时间:2022-07-12 10:05:53

我国光纤通信技术的特点及发展趋势

摘要:光纤的形状是一种较细的长形圆柱玻璃丝,可以进行长距离信号传输。随着当前科学技术的快速发展,光纤通信以其自身超低损耗及超强抗电磁干扰受到了越来越多人的欢迎,其本身还有巨大的潜力存在,从这方面来看对以后通信的发展会起到非常关键的作用,当然这还需要我们在未来的工作中进行不断的开发和探索。基于此,文章从特点与发展方向两方面针对光纤通信技术展开了分析,供大家参考。

关键词:光纤通信技术;特点;发展趋势

所谓光线通信技术是指利用光学纤维来传输信息的一种技术手段。随着当前科技信息技术的快速发展,光纤通信凭借其超低损耗、超强抗电磁干扰等一系列特点,受到了越来越多人的青睐。实际上光纤通信技术本身还蕴藏着巨大的潜力,对未来通信发展将会起到非常重要的作用,还需要在未来的工作中进行不断探索和研究。

1光纤通信技术的特点

1.1频带宽,通信容量大

与铜线、电缆相比,光纤的传输带宽要大很多,对于单波长光纤系统来说,由于受到终端设备电子瓶颈效应的影响,光纤带宽大的优势不能得到很好的发挥,通常情况下会利用各种复杂技术使传输容量得到增加,尤其是应用当前的密集波分复用技术,光纤传输容量可以得到有效增加,现在单波长光纤通信系统其传输速率可以达到2.5Gbps~10Gbps之间[1]。

1.2较强的抗电磁干扰能力

光纤原材料是利用石英材料制成的一种绝缘体材料,这种材料不容易被腐蚀,同时其绝缘性也比较好。这种材料具有对电磁干扰的免疫力,不会受到自然界中电离层变化、雷电干扰、太阳黑子活动等干扰,同时也不会受到人为释放电磁的干扰,还可以和高压输电线进行平行架设,或者和电力导体复合构成复合电缆,对于强电领域的通信系统非常有利。另外,因为可以有效娩出电磁脉冲效应,还能在军事领域中得到广泛应用。

1.3无串音干扰,保密性好

传输电波的过程中,一旦出现电磁波泄漏问题可能会使传输通道被串扰、被窃听,其保密性非常差。利用光纤传输,光信号可以被限制在光波导结构中,这样一来一旦泄漏射线就可以被不透明包皮所吸收,即使转弯位置漏出的广播也是比较微弱的,虽然光缆中光纤的数量非常多,但是其相邻信号也不会有串音干扰的情况出现,此外,即使是在光缆外面也不能窃听到光纤中传输的信息。

1.4损耗低,中继距离长

从目前的情况来看,与其他传输介质相比石英光纤的损耗最低,如果将来利用非石英极低损耗传输介质,从理论上来看传输损耗还会进一步降低,这种情况直接表明,利用光纤通信系统可以使系统施工成本得到有效降低,从而提升经济效益。

2光纤通信技术的发展趋势

光通信技术是一种新兴的通信技术,它具有非常广阔的发展前景,生命力也非常强大,当前学术界对其研究主要集中在下面几个方面上。

2.1超大容量、超长距离传输技术

波分复用技术得到广泛应用以后,光纤传输系统的整体传输容量得到了明显提高,当前已经开始投入使用1.6Tbit/s的WDM系统[2],同时全光传输距离也得到了扩展。另外一个提升传输容量的方法是光时分复用(OTDM)技术的应用,这项技术全面应用以后传输容量也得到了显著提升,单信道最高速率640Gbit/s得到了实现。然而,仅仅依靠OTDM和WDM来提升光通信系统容量是有限的,这种情况下还可以对多个OTDM信号进行波分复用,这样也可以有效提升传输容量。此外,偏振复用(PDM)技术的应用可以达到减弱相邻信道之间相互作用目的,因为超高速通信系统中归零(RZ)编码信号占空较小,对色散管理分布的要求得到了降低,加上对于光纤的非线性和偏振模色散(PMD)来说,RZ编码方式的适应能力非常强,所以当前超大容量WDM/OTDM通信系统均采用编码传输方式。

2.2全光网络的发展

全光网络是未来高速通信网的主要发展方向,作为光纤通信技术发展的最高阶段,全光网络也是最为理想的阶段。虽然传统光网络在应用过程中节点之间的全光化得到了实现,但是网络结点位置使用需要利用电器件,通信网干线总容量的提升受到了限制。随着当前光放技术的快速发展,超长距离光域传输将不会再有障碍,光交换技术应用过程中,业务交换将会在光域中进行,而无源光网络(PON)技术的应用将会促进光纤化的实现[3]。全光网络利用光节点取代电节点,全光化也在节点之间得到了实现,信息利用光的形式进行交换及传输,交换机不再按照比特对用户信息进行处理,而是利用波长对路由进行决定。

2.3光纤通信技术的智能化

随着当前业务需求的多样化发展,光纤通信不仅要积极突破距离上的限制,同时还要朝着智能化的方向发展。面对越来越庞大的传输容量以及越来越繁忙的调度需求,网络的高效性、安全性对网络维护管理提出了较高要求,为了充分适应未来智能光网络(ION)的实际需要,光传送网(OTN)技术、自动交换光网络(ASON)技术等技术为代表的相关技术将会得到飞快的发展。

2.4光孤子通信

由于光孤子存在于光纤反常色散区,非线性效应和群速度色散之间是相互平衡的,所以经过长距离传输以后,基本上波形、速度是不变的。实际上光孤子通信是将光孤子作为载体,从而使长距离无畸变通信得以实现。

3结语

综上所述,虽然现在光通信容量已经比较大了,但是始终有非常多的应用能力在闲置之中,随着科学技术的快速发展以及社会经济水平的不断提升,对信息的需求也会越来越大,甚至会超出当前的网络承载能力,这种情况下我们必须加强对光传输的研究和分析,进一步探究更加先进的、合理的光传输手段。总之,随着社会经济的快速发展,光通信必然会得到更加长久的发展。

作者:徐见 单位:安徽电信规划设计有限责任公司

参考文献:

[1]王树占,李娟艳,王佳敏.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].电子制作,2015,(8):149.

[2]齐相军.浅谈当前光纤通信技术的现状与发展趋势[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011,(8):289.

[3]钟水荣.光纤通信传输技术的应用现状及发展趋势探讨[J].中国新技术新产品,2014,(14):28.设备信息与技术307