信息載體下的光纖通信論文
時間:2022-08-01 03:29:08
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1光纖及光纖通信技術概述
光纖,是光導纖維的簡寫。光纖是由玻璃或者塑料為材料制作而成的纖維,具有傳播光的功能,如下圖1所示。光纖中光的傳播利用的是“光的全反射”原理,借助發光二極管等裝置將光脈沖發射到光纖當中,光纖的另一端則依靠光敏原件檢測脈沖以結束傳輸信息。在光纖當中,光的傳播損耗是非常小的,而電信號在電線中傳播的過程中,由于電阻等因素的影響,將帶來大量的損害,這就使得光纖較線纜更有利于信息的傳輸,能夠更好地滿足現代社會的發展需求。光纖通信,就是以光波為信息載體,利用光纖進行信息傳輸的現代通信技術。光纖通信的實現,需要借助于光纖、光源以及光檢測裝置。1976年,美國亞特蘭大貝爾實驗室正式開通了全球第一條光纖通信線路,以44.736Mbps的速度進行數據的傳輸,距離為10km。該線路的開通,標志著人類光纖通信的誕生和使用,開啟了光纖通信技術時代。到1977年,美國芝加哥市實現了全球第一條商用光纖通信系統的建設和使用,光纖通信技術逐漸開始在全球范圍內普及。我國最早于1973年開始光纖通信技術的研究,并且在1999年在青島、沈陽和大連開通了光纖通信系統,光纖通信系統正式在國內獲得使用。到目前為止,我國光纖通信技術發展速度不斷加快,光纖產能達到了1億2千萬芯公里,滿足了國內光纖通信系統的建設需求,并為全球多個國家光纖通信系統建設提供可靠支持。
2光纖通信技術發展現狀分析
光纖通信技術是光纖通信技術的進步,能夠促進光纖通信質量和效率的提升,降低光纖通信過程中能量的損耗,實現光纖通信應用范圍的不斷延伸。光纖通信技術有以下兩種。光纖接入技術即光纖到路邊(FTTC)和光纖到戶(FTTH)的寬帶網絡接入技術。光纖接入技術所帶來的影響更為深刻,主要原因在于光纖接入技術的影響要更加廣泛。隨著光纖通信的應用和普及,光纖通信已經成為電信通信技術的重要替代,滿足了現代信息的傳輸需求。但是,目前光纖通信技術依然以雙絞線銅線為主,原始落后的模擬系統導致光纖通信技術的發展受到一定的阻礙,使光纖通信發展陷入瓶頸。利用光接入網,是提升光纖通信水平的關鍵。光纖接入技術作為目前最為主要的研究方向,光纖接入技術最為重要的意義和價值在于,光纖接入技術能夠最大化地應用于企業和家庭當中,滿足人民群眾對信息通信質量和效率的需求。光纖到戶(FTTH)提供全光的接入,在充分利用光纖寬帶特性的情況下,用戶能夠獲得更為良好的光纖通信體驗,能夠不受限制地進行信息接收,以充分滿足自身的寬帶接入需求。我國從2003年開始,便逐漸開始了對FTTH的推廣工作,目前為止,全國已經有30多個城市建立了實驗FTTH網絡,該網絡覆蓋了企業、居民、網吧等區域,獲得了較為顯著的效果,成為最具發展前景的光纖通信技術。波分復用技術(WDM),即充分利用單模光纖低損耗區來最大化地獲取寬帶資源,如下圖2所示。在光纖通信過程當中,由于光波頻率的不同,光纖低損耗窗口能夠劃分為多個通道,在波分復用器的作用之下,能夠將不同規定波長的信號光載波合起來,依靠一根光纖實現信號的傳輸,以減低信號傳輸中的損耗,提升光纖通信質量。當信號抵達之后,利用波分復用器對光波不同信號的光載波進行區分,以達到信號傳輸的最終目的。波分復用技術作為一種尖端光纖通信技術,波分復用技術能夠在很大程度上提升光纖傳輸系統的整體承載量,因此受到廣泛的關注和青睞。對于信息傳輸來說,傳輸過程中的損耗問題尤為受到關注和重視。傳統的電信通信技術下,信號以電的形式發出,在媒介當中會造成大量損耗,不但造成資源上的浪費,也導致信息質量的下降。波分復用技術的出現,不但對電信通信技術進行了有效替代,更解決了部分光纖通信技術所面臨的難題。目前,密集波分復用技術是在波分復用技術的基礎上所研發出來的新技術,使光纖傳輸容量進一步的增加。目前,密集波分復用技術已經成為光纖通信的核心技術,將光纖通信距離和傳輸容量提升到了全新的高度。
3光纖通信技術的未來發展趨勢
3.1超高速傳輸
超高速傳輸,是未來光纖通信技術的主要研究方向。一般來說,傳統光纖通信數據傳播過程中,信息傳輸效率每提升4倍,信息傳輸所消耗的成本則相應的下降30%~40%,在這一規律之下,光纖通信速度在發展過程中速度不斷提升,20多年的時間里提升了2000倍甚至更高。在未來的發展過程中,光纖通信的速度還將會出現全新的發展速度,集成度更高,傳輸效率更高,以滿足人們對更高的信息傳輸速度要求。
3.2高性能光纖
高性能的光纖,能夠給光纖通信技術的發展提供強有力支持,而高性能光纖的研制,將成為主要的研究領域。隨著IP業務的不斷上升,對光纖產品的要求也更高,傳統的光纖產品已經難以適用于超距離乃至超長距離的信息傳輸,高性能光纖的開發成為必然趨勢。到目前為止,為滿足不同干線網和城域網的需要,已經先后開發出非零色散光纖和無水吸收峰光纖兩種新型光纖產品,而在未來,高性能光纖產品也將會更加豐富,按照光纖通信領域和環境的不同,高性能光纖的作用也將會出現較大的差異。
4總結
光纖通信技術,作為重要的現代通信技術,得到了廣泛應用和普及,成為最為主要的信息通信手段。光纖通信自身所具備的諸多優點,使得光纖通信技術已經逐漸替代傳統的信息通信技術,以更好地滿足人們對信息數據傳輸的實際需求。目前,經過了三四十年的發展,光纖通信技術已經獲得了長足發展,從性能、效率和能耗上都得到了極大的改善,而這也體現出了現代科學技術的發展高度和創新能力。在未來,光纖通信技術將會創造更多價值,對各個行業和領域帶來更大影響,以適應不斷提升的信息通信要求,為社會和經濟的發展提供更為可靠的支持。
作者:湯永忠工作單位:安徽電信工程有限責任公司
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