浅谈现代光纤通信技术

浅谈现代光纤通信技术

光纤通信是一种信息传递的方式，可以作为宽带综合业务数字网的传输基础，很多国家投入大量的技术和资金进行光纤通信的研究。本文从光纤通信技术的概念、发展历史、技术优势、现状及发展趋势等方面进行了阐述。

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光纤通信技术是目前通信行业应用的主要技术，光纤通信跟传统通信方式比较具有很强的优势，已广泛应用于许多领域。近年来，光纤通信技术作为一种全新的通信技术，实现了高速率、大容量的通信，并逐步成为最主要的信息传输技术，对推动我国信息技术的快速发展意义重大。

1 光纤通信技术的定义和内涵

光纤通信技术以光为信息载体，通过光纤来进行信息传输，具有容量大、速率高等特点。光纤通信系统中，光波所载的信息量比无线电波多，其频率远高于无线电波的频率，与同轴的电缆或导波管相比，光纤可以有效地降低损耗，从而大大提高了通信容量。光纤以玻璃材料为主要构成材料。这种材料是一种电气绝缘体，不会出现接地回路问题。而光纤由于其中串绕较小，在光波传输过程中有效地避免了因光信号泄漏而造成的信息窃听问题。另外，光纤由于其直径较小，占据的存储空间也相对较小，解决了以往地下管道拥堵的问题。

2 光纤通信技术的发展历史[1]

随着中国经济的飞速发展，人民的物质文化生活水平不断提高，广大人民群众需求信息的质量也在不断提高，信息的生产、传播和交流已成为世界性的热潮。近几年发展起来的光纤通信受到了广大人民群众的一致好评，具有传输速度快、兼容量大、误差小、传输安全等优良特点，所以光纤通信已成为未来通信的主流。虽然在中国的发展速度光纤通信是非常快的，但仍有很多细节问题，所以我们作为一个光纤通信技术相关的工作人员，我们必须先了解光纤通信技术的发展历史。光纤通信技术起源于上个世纪人类的第三次工业革命，五、六十年代刚开始研制光纤损耗358分贝/公里，经过数年的研究，英国通信研究所提出了光纤通信技术，将光纤通信光纤损耗降低至19分贝/千米，但这只是在理论上英国科学家的推测，之后日本人成功开发了相比于第一光纤减少一半的光纤损耗即为100分贝/千米的光纤，接着是英国电信研究院研制了20分贝/千米以下的石英光纤，到最近的掺锗石英光纤损耗下降到0.29分贝/千米，靠近石英光纤提出的理论最大损失。从以上的发展细节我们可以看到，在最近的十年，光纤技术的推广应用已经得到全面快速的发展，新技术的发明与利用，在很大程度上改善了传统的信息通信速度和能力。可以说，光纤通信技术是我们人类历史上一个重要的发明，从此我们人类进入到了高度信息化交流时代。

3 光纤通信的技术优势[2]

3.1 传输频带宽、通信容量较大

与传统的通信材料相比，光纤通信采用光纤作为信息传输介质，其传输频带较宽，单模光纤具有几十GHz·km的宽带。目前，单波长光纤通信系统可达到2.5Gbps-10

Gbps的传输速率，而多波长传输系统的传输速率是单波长的数百倍。单模光纤以其带宽优势受到了许多宽带综合业务网的青睐。

3.2 传输损耗低，中继距离较长

目前，光纤通信系统主要以石英光纤为通信材料，它可以有效地降低光纤损耗，最低可降至0.20分贝／km，其传输损耗是传输介质中最低的。因此，光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长。

3.3 拥有极强的抗电磁干扰能力极光纤的原材料主要为石英制成，它是一种超强绝缘体材料，耐腐蚀性好，且具有极强的绝缘性。而光波导的抗电磁干扰能力较强，它是一种非导电的介质，不会产生噪音干扰传输线号的正常传输，有利于强电领域的通信系统建设。

3.4 光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设由于光纤的芯径很细，光缆的直径也较小，远远低于标准的同轴电缆，有效地节约了存储空间，避免了地下管道拥堵，有效节约了地下管道的投资费用。此外，光纤还具有轻便、柔韧性好、易于铺设等优点。

3.5 保密性能好传统的电信通信很容易出现信息被窃取的情况，而光纤通信由于其设计的特殊性，其传送光波被紧紧限制在光纤的纤芯和包层附近，有效地避免了信息泄露的情况。另外，光纤外的护套多为橡胶材料或包有金属的防潮层，这些均为不透光材料，保密性能好。

4 光纤通信技术的发展现状[3]

光纤通信技术发展非常快。据相关统计，截至1991年，来自世界各地铺设光纤已达到5.63亿米，到1995年铺设距离猛增到1000多万平方米。除了不断扩大光纤通信技术规模之外，也有效地扩大了光纤通信技术单位时间内传输容量。从上個世纪七十年代，我国开始将光纤通信技术应用到国内的网络系统中。仅仅经历了短短几十年的发展，光纤通信技术已经成为我国网络通信的一种非常重要的手段。在四十年的发展过程中，光纤通信技术的发展过程并不容易，在发展中经历了很多挫折和困难，但仍然取得了长足的发展进程。目前，中国相关的光纤通信设备都得到了很大的发展，满足了网络发展的需要。同时，中国的光纤通信技术的不断发展也为推动世界光纤通信技术向前发展作出了巨大的贡献。目前，我国光纤通信技术的发展水平与国际上先进的光纤通信技术的差距在逐渐缩小，已经自主开发了一系列的相关设备，同时在网络化系统当中，具有了自身的

一些显著特色，在光纤通信技术当中取得的一系列成就，为我国今后光纤通信技术的发展奠定了非常坚实的基础。为了进一步改善光纤通信技术以及让光纤通信技术最大限度的满足社会发展的需要，光纤通信技术的指标也在进行着不断的改进与完善。除此之外，随着科学技术的不断发展和光纤通信技术的不断成熟，已经涌现出了大量的新型光纤。国家也颁布了相应的政策鼓励光纤通信技术的应用与开发。我国现在已经有非常多的大中型企业展开了光纤通信技术的开发与研究工作，并且都取得了较大的成就。

5 光纤通信技术的发展趋势[4]

5.1 高速长距离光传输光纤通信技术作为一种长距离的光传输技术，有效地解决了互联网高速发展和宽带的传输问题，技术人员在未来的发展中必然会进一步开发和研究超大容量的长距离通信技术、宽带RFA的优化结构与实现技术以及多波长泵浦光源的优化配置方案与实现技术等，最终掌握WDM长距离光传输的核心技术。

5.2 光交换光交换作为全光网的重要组成之一，主要由空分光交换。时分光交换、波分光交换三种类型。传统的电交换主要指电信号的交换处理，它主要通过电子计算机和大规模的集成电路来完成。受其电子器件的工作速度、时延以及载流子转换速率的限制和影响，其极限处理速率可达到20Gbit／s。因此，为进一步满足高速率、大容量的光通信技术的发展需要，光信息直接交换技术将逐渐成为光纤通信技术的未来发展趋势，受到开发运营商的广泛关注。

5.3 全光网全光网代表了光纤通信技术的未来发展趋势。全光网主要利用光的形式实现了光信息的网络传输和交换，信息的传播主要在光域内完成。全光网主要包括光传输线路、光交换系统以及选路的光节点。其主要特点为容量大、光节点处理能力强，可以直接处理不同类型的光信号，而边缘网络的节点或者节点系统中可以直接通过光通道实现与网络的连接，光节点无需按照信元或数据包进行电子处理，其信息处理能力较强，光网络的保护能力较强，网络传输可靠度较高。

5.4 智能光联网技术以ASON为代表的智能化光网络是新一代光网络。它代表了光通信的发展方向。在具体研究过程中将重点研究ASON，掌握核心技术，研制节点设备，提出相关规范，完成系统及组网实验。尤其是对ASON的控制平面、传送平面和管理平面技术进行深入研究。攻克多粒度光交换动态波长选路与连接类型、接口单元(NNI、UNI)、业务适配与接入、自动资源发现、控制协议、接口与信令、链路监控与管理组网与生存性核心功能软件与网络管理系统等关键技术，同时在测试技术方面，研究ASON的总体技术要求、性能评估方法和相应的测试方法。完成包括光接口、光节点、光网络等不同层面的功能测试、性能测试、协议测试和联网测试等。

6 结束语

光纤通信自出现以来就受到了业内人士的广泛亲睐，发展势头良好。目前，