光纖通信系統光傳輸技術與維護

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摘要：光傳輸是一項將光信號實時傳輸、共享的信息化技術，具有抗干擾強、損耗低、保密性高和頻帶寬等顯著的應用優勢，在光纖通信系統中占據著重要的地位。但在技術應用過程中時常會出現各類光傳輸設備運行故障問題，影響通信傳輸的穩定性和安全性。基于此，對光纖通信系統中光傳輸技術的主要特征和常見的故障問題進行了總結，并結合實際應用，對光傳輸設備維護策略和原則開展了分析與探討。

關鍵詞：光纖通信系統；光傳輸技術；維護措施

隨著現代網絡通信技術的發展，光纖通信技術在人們的日常生活中應用得越來越普及。光傳輸具有抗干擾強、損耗低、保密性高和頻帶寬等顯著的應用優勢，在光纖通信系統中占據著重要的地位，但在技術應用過程中時常出現各類光傳輸設備運行故障問題，影響通信傳輸的穩定性和安全性[1]。本文對光纖通信系統中光傳輸技術的主要特征和常見故障問題進行了分析，并結合實際應用，對光傳輸設備維護策略和原則進行了探討。

1光纖通信系統中光傳輸技術的特征

1.1抗干擾特征

在當前我國光纖通信的發展過程中，主要將以二氧化硅為主要原料的石英材料作為光纖材料，具有較強的抗腐蝕性、抗干擾性和絕緣性，在光纖通信系統的運行過程中不會受到周邊區域中電磁信號的過強干擾和影響，從而出現光信號傳輸中斷、延遲傳輸等問題[2]。得益于此，在光纖通信系統中，光傳輸技術信號的傳輸穩定性、時效性得到了有力的保障。

1.2低損耗特征

石英光纖與紅外光纖、復合光纖等相比而言，最為顯著的優勢則是光信號在中長距離的傳輸過程中，僅會出現績效幅度的損耗，從而大幅度地降低了光纖通信系統的實際運行成本。例如：在光波長為1.2～1.5μm區間范圍內時，損耗為1dB/km，足見光傳輸技術的低損耗特征。

1.3光波保密性特征

在光波傳輸過程中，光波以石英光纖為介質，相較于傳統電波的視距傳播、散射傳播等方式而言，并不會在傳播過程中受到外界因素的過強干擾、入侵，因此光傳輸技術在應用過程中不但不會出現串聯等問題，還大幅度地提高了光波保密性、保真度，這也是光波保密性特征的主要表現形式。

1.4頻帶寬特征

在光纖通信系統的運行與寬帶傳輸過程中，頻帶的寬窄直接決定于實時傳輸容量的大小，而光傳輸技術則具有實時傳輸容量大、頻帶寬等特征。以光傳播技術頻帶寬與甚高頻頻帶寬為例，甚高頻頻帶為30～300MHz，而光傳播技術的載波頻率則為30000～100000GHz，二者之間相差極大，光傳播頻帶寬可同時容納百萬級別頻道[3]。

2光纖通信系統中光傳輸技術的常見故障

2.1光發射機運行故障問題

光發射機的運行原理為：將所輸入的信號加以整合、轉換處理，將其轉換為適當的碼型后持續地輸出連續光波。而在光發射機的運行過程中出現工作溫度異常升高、平均光功率缺乏穩定性等問題時，會引發光信號失真問題[4]。

2.2光分路器運行故障問題

在光分路器的運行過程中，設備自身具有極高的穩定性、運行可靠性，但在受到外界因素的影響、干擾時（例如：受到人為挪動、雜質附著在光分路器纖頭上），設備運行效率會出現一定幅度的降低，并有一定可能引發光纖通信系統的運行故障問題[5]。

3優化光傳輸技術維護水平的具體策略

3.1開展全面性光傳輸技術維護工作

首先，在光纖通信系統運行與技術的應用過程中，各類所配置的通信設備對工作環境有著不同的要求，并且設備在復雜的工作環境下長時間地運行時，各類系統與設備運行故障問題的出現概率也會有一定幅度的提升。因此在開展維護工作時，需要優先對設備與系統的運行環境、設備物理結構開展全面的維護工作，不但要確保各類設備外部的潔凈、完好，也需要確保光纖通信系統工作環境的穩定性、潔凈性，并根據不同設備與光傳輸技術的運行要求來開展具體的環境維護工作。例如：將工作環境的溫度、濕度進行調節。其次，在系統、設備出現各類運行故障時，不但會在直接與間接層面上造成一定的經濟損失，也會對用戶的使用體感造成消極的影響，并且問題的嚴重程度會隨著光纖通信業務的受干擾時長、維護工作時長的延長而持續地提升。因此，在系統、設備出現運行故障時，維護人員需通過對系統運行實時參數的檢測、分析和設備體感故障診斷等方式快速地鎖定具體的故障范圍，并開展后續的維護作業，以降低故障問題對光纖通信業務的影響系數、控制損失。最后，在當前光纖通信系統運行與光傳輸技術的應用過程中，企業過于側重地開展系統與設備的定期維護，而忽視了日常對各類運行故障問題的有效預防、提前規避。因此，企業需要同時開展定期維護與日常維護工作。定期維護工作的內容與目的為：以月度、季度為時間周期，對各類光纖通信系統設備開展全面的拆機維護工作，將各類臨近使用壽命、亦或是運行可靠性出現大幅降低的元件加以更換。而日常維護工作內容與目的為：維護人員對系統各類配置設備的外部結構完好度、運行響聲與溫度進行檢查，并在出現各類運行故障問題時及時地開展故障診斷、設備維護工作[6]。

3.2明確維護作業標準

首先，需要定期對光纖通信系統的硬件設備工作環境開展清潔作業，并將設備外部結構中所附著的灰塵、雜質進行清理，避免光波受到外界因素的干擾而出現失真、傳輸失衡等問題。此外，將通信系統的物理設備工作環境溫度控制在合理的區間范圍內。其次，在開展維護工作時，維護人員需要佩戴相應的安全防護設備（如防靜電手套等），避免在人體與設備接觸的過程中，設備上所附著、殘余的靜電，亦或是在設備出現漏電故障問題時對維護人員的生命健康造成危害。此外，防護人員對各類安全防護設備的佩戴也降低了維護工作對設備所造成的影響系數，確保設備的穩定運行。最后，維護人員需要對光纖通信系統的框架結構、網絡拓撲結構、各類設備的運行原理和維護要點有深入的了解，具備獨立開展維護工作的能力與專業素養。

4光纖通信系統中光傳輸設備的維護原則

4.1順序維護原則

當光纖通信系統出現運行故障時，首先，維護人員需要結合系統的實時運行參數、故障類別開展重點排查，快速地鎖定具體的故障范圍。例如：根據故障類別對大體的故障范圍加以鎖定，再在大體的故障范圍內結合不同設備的實時運行參數開展針對性的排查工作。其次，在鎖定具體的故障設備與范圍后，維護人員應遵循先外后內的維護原則，靈活地應用體感故障診斷法，檢查故障設備的外部結構溫度是否存在異常高溫問題、設備運行異常響動問題，以及設備電纜線路的連接情況、外部結構完好性。最后，維護人員再對設備內部結構開展故障診斷與維護工作[7]。

4.2先支后主、先通后修、優先維護、結合實際原則

a）先支后主原則在光纖通信系統的運行中，光傳輸設備出現運行線路板故障問題時，為了降低設備維護工作對光纖通信系統所造成的影響系數，需要遵循先支后主原則，優先對支線路板開展故障排查工作。b）先通后修原則在出現光纖通信系統運行故障問題時，需要優先將業務切換至備用光纖通道內，隨后再開展故障維護工作，以降低運行故障問題對光纖通信業務所造成的影響與損失。c）優先維護原則在光纖通信系統的運行過程中，當同時出現兩臺以上光傳輸設備運行故障問題時，維護人員需要對不同光傳輸設備的采購成本、剩余使用壽命和主要故障類別，以及所發揮的職能效用加以綜合分析，優先對經濟價值高、故障受損嚴重的光傳輸設備開展維護工作。d）結合實際原則維護人員需要結合不同光傳輸設備的故障類別、故障外在表現形式（如異常高溫、聲響）和設備性能參數等情況，選擇適當的設備維護與故障診斷方法開展維護工作。例如：結合實際情況對替換法、儀表測試法等故障診斷方法加以靈活的應用[8]。

5結束語

當前我國信息化建設的重點與主要發展趨勢是光纖通信網絡的全面性覆蓋、全光網絡基礎性建設，在未來的一定時間階段內，光纖通信系統與光傳輸技術的運行與應用價值都會大幅度地提升。因此，必須加強對光傳輸技術及維護措施的研究，提高光纖通信的穩定性，推動信息化建設的發展進程。

參考文獻：

[1]丁志陽.電力光纖通信設備的運行和維護[J].科學之友，2011（16）：18-20.

[2]李菊艷.光纖傳輸系統中存在的問題及對策研究[J].機械管理開發，2011（3）：6-7.

[3]王中懷.光纖通信系統中光傳輸技術分析及維護的探討[J].電腦知識與技術，2019，15（12）：41-42.

[4]范貝貝.光纖通信技術的特點及應用現狀探討[J].現代工業經濟和信息化，2020（1）：75-76.

[5]尚力.淺議光纖通信系統的構成[J].信息系統工程，2012（6）：23-24.

[6]于晶晶.光纖通信技術在電力通信中的應用[J].電子商務，2012（9）：63.

[7]閆志明.光傳輸設備故障問題及日常維護策略探討[J].數字通信世界，2020（1）：95.

[8]趙銳.光傳輸設備故障分析及日常維護[J].科技傳播，2011（12）：142.

作者：余麗云 許景偉 單位：工業和信息化部電子第五研究所華東分所 中國人民解放軍92853部隊