淺論光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)與應用

論文關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)，特點(diǎn)，應用

論文摘要：光纖通信不僅可以應用在通信的主干線(xiàn)路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進(jìn)行工業(yè)監測、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及應用。 1.光纖通信技術(shù) 光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的串繞非常??；光波在光纖中傳輸，不會(huì )因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽(tīng)；光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問(wèn)題。 光纖通信在技術(shù)功能構成上主要分為：(1)信號的發(fā)射；(2)信號的合波；(3)信號的傳輸和放大；(4)信號的分離；(5)信號的接收。 2. 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn) (1) 頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線(xiàn)或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長(cháng)光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術(shù)來(lái)增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長(cháng)光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。 (2) 損耗低，中繼距離長(cháng)。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低；若將來(lái)采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著(zhù)通過(guò)光纖通信系統可以跨越更大的無(wú)中繼距離；對于一個(gè)長(cháng)途傳輸線(xiàn)路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。 (3) 抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線(xiàn)平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點(diǎn)對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線(xiàn)路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應，光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。 (4)無(wú)串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過(guò)程中，電磁波的泄漏會(huì )造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽(tīng)，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線(xiàn)都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內光纖總數很多，相鄰信道也不會(huì )出現串音干擾，同時(shí)在光纜外面，也無(wú)法竊聽(tīng)到光纖中傳輸的信息。 除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩定性好、壽命長(cháng)。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以應用在通信的主干線(xiàn)路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進(jìn)行工業(yè)監測、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。 3. 光纖通信技術(shù)在有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )中的應用 20世紀90年代以來(lái)，我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速，特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線(xiàn)傳輸網(wǎng)等的急速擴展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規模的擴大和系統復雜程度的增加，全網(wǎng)的管理和維護，設備的故障判定和排除就變得越來(lái)越困難?？梢圆捎?SDH ＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統，鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網(wǎng)絡(luò )，可以滿(mǎn)足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播，采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字，通道設置成廣播方式，同樣的電視節目在各地都可以下載，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。 有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )在全國各地已基本形成，在有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )現有的基礎上，比較容易地實(shí)現寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò )，因此在目前的情況下，不應完全廢除現有的有線(xiàn)電視網(wǎng)，而用少量的投資來(lái)完善和改造它，滿(mǎn)足人們的目前需要。很多地區的 CATV已經(jīng)是光纖傳輸，到用戶(hù)端也是同軸電纜進(jìn)入千萬(wàn)家。但是現在建設的CATV 大多是單向傳輸，上行信號不能在現有的有線(xiàn)電視網(wǎng)中傳送?？梢酝ㄟ^(guò)電信網(wǎng) PSTN 中語(yǔ)音通道或數據通道形成上行信號的傳送，也可以通過(guò)語(yǔ)音接入系統來(lái)完成。將電話(huà)接到各用戶(hù)，這樣各用戶(hù)間即可以打電話(huà)，也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統構成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送，組成了雙向應用的Internet網(wǎng)。 現在光通信網(wǎng)絡(luò )的容量雖然已經(jīng)很大， 但還有許多應用能力在閑置， 今后隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展， 作為經(jīng)濟發(fā)展先導的信息需求也必然不斷增長(cháng)，一定會(huì )超過(guò)現有網(wǎng)絡(luò )能力， 推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的繼續發(fā)展。因此， 光纖通信技術(shù)在應用需求的推動(dòng)下， 一定不斷會(huì )有新的發(fā)展。