光纤通信的研究现状与进展趋势

光纤通信的研究现状与进展趋势光纤通信的研究现状与进展趋势摘要:伴随着经济的快速发展，社会进步，用户们需求不断提升，当今社会的发展已经进入了信息化的新时代。特别是经历近40年的研究发展，光纤、光缆、器件、系统的品种不断更新，性能也慢慢完善，已使光纤通信成为信息高速公路的传输平台。光纤通信技术的问世与发展给世界的通信业带来了革命性的变革。文章首先回顾光纤通信的特点，几十年中的进步历程，发掘出比较具象的基本特征。通过比较不同类型的通信方式，阐明了我国的光纤通信现状，整理分析世界各国光纤通信的当前状况及未来发展，综述怎样使我国的光纤通信技术向更完善的方向发展。关键词:光纤通信；特点；发展；现状ABSTRACT:Alongwitheconomicdevelopment,socialprogress,constantlyimprovetheuserdemand,today'ssocietyhasgraduallybecomeaneweraofinformation.Thebirthanddevelopmentofopticalfibercommunicationtechnologyhasbroughtarevolutionarychangetotheworldcommunicationindustry.Especiallyafternearly40yearsofresearchanddevelopment,opticalfiber,opticalfibercable,device,systemofvarietiesofconstantlyupdated,graduallyimproveperformance,transmissionplatformhastomakeopticalfibercommunicationbecometheinformationhighway.Thispaperfirstreviewsthehistoryofopticalfibercommunicationprogressdecades,digoutthebasiccharacteristicsofcomparativeconcrete.Throughthecommunicationmodetocomparedifferenttypesofopticalfibercommunication,expoundsthecurrentsituationofourcountry,analysisofthecurrentsituationoffinishingopticalfibercommunicationallovertheworldandthefuturedevelopmentofopticalfibercommunicationtechnology,howtomakeChina'sdevelopmenttoamoreperfectdirection.KEYWORDS:OpticalFiberCommunication;Characteristics;Development;PresentSituation;1.引言光纤通信技术的应用为通信技术的快速发展提供了的支持,其主要是通过光波在光纤线路中的传输从而实现通信功能的。现代的通信技术以社会生产力和人们生活的需求而进行着发展,光纤通信技术则以自身的特点,在通信技术的发展中占有十分重要的位置,也使得通信技术计进入了光通信的新时代。由于光线通信的技术广泛应用,通信技术已成为现代科技和经济发展中不可或缺的一部分,使其在全世界的发展中充分发挥了其自身的优势,为了社会经济、政治和生活等多个方面提供了巨大的便利,也正是由于光纤通信技术在社会发展中的重要作用,人们对该技术的未来发展也存在着美好的展望。2.光纤通信技术的特点[1]现代社会发展的需要对通信技术发展的要求不断提高,传统通信技术在信号传输速度、质量和安全性等方面都不能够满足人们对其越来越高的需求。光纤通信技术的应用无论在传输速度、传输损耗以及信号质量和安全性等方面给都使通信技术得到了巨大的发展。正因为光纤通信技术具有其独特的特点,才能够在通信技术的发展中得到广泛的应用,对于其特点的研究,能够为光纤通信技术的发展提供科学依据。下面本文就光纤通信技术的特点进行研究,主要有如下各方面。2.1 大容量、高速度现代社会信息交汇,在人们的工作和生活中,对信息传递的容量和速度要求日益提高。光纤通信技术相比于其它通信技术最主要的特点就是其传输的信息容量较大,这样可以满足现代人们对大容量信息通信的要求。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,虽然现在的单波长光纤通信系统由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势,但是经过一系列的技术处理,单波长光纤通信系统的传输容量也在大幅增加。2.2 损耗低通信技术应用的过程中,对于信号传输耗损问题一直是人们比较关注的。传输耗损的程度直接影响着通信传输的距离以及信号的质量问题,这对于通信技术的发展至关重要。光纤通技术以光传播的方式进行信号的传输,在传输过程中所产生的损耗与传统技术相比有非常巨大的改善。目前,商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km,随着科技的进步,将来采用非石英系统极低损耗光纤,那么,它的损耗可能更低,这就意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离,这无疑就减少了中继站数目,成本也就可以大幅降下来。[2]2.3 保密性好在时代的不断发展中,通信技术的安全性成为人们最为关注的问题之一,人们对通信保密和隐私意识的加强,更加使得在通信技术发展中,保证通信信息的安全性成为了关键,采用电波等方式进行信息通信,很容易被攻击者截获,使信息泄露。采用光纤通信技术,引起在传输过程中,采用的是光波传输,而光波在光纤中传输,光信号被完善地限制在光波导结构中,泄漏的射线则被环绕光纤的不透明包皮所吸收,不会出现泄漏,因而光纤通信不会造成串音,也不会被窃听,保密性非常好。[2]3.光纤通信国内外研究现状3.1普通光纤发展现状我们最常见的光纤就是普通光纤。光通信技术的进步，系统逐步发展，单一波长信息容量和光中继距离的加大G652光纤的性能产生了进一步提升的可能，表现在不同的区域，一种符合ITUTG654规定截止波长的单模光纤，还有符合G653规定的单模光纤，做出了发展性完善。[3]3.2核心网发展现状我国的几大干线已经全面地采用了光缆，多模的光纤遭到合理淘汰，全面实施单模光纤。常用的有G652和G655两种光纤。G653在我国初步使用后，今后不会继续发展。G654也因为不能实现该种通信方式系统容量的大幅度增加，因此从来没有使用到我国陆地光缆中。干线光缆主要在室外，多数使用分立光纤，这些光缆中的旧式结构已经停用。[4]3.3接入网光缆发展现状接入网的光缆具有分支多、距离短、分差频繁等特点，通常通过增多光纤芯数的方法来增加网容量。由于市内管道的管道内径一定，结合光纤的芯数增多和集装密度的增大减轻光缆重量，缩小光缆直径十分重要。接入网通常采用的是G652单模光纤或者是G652C低水峰的单模光纤。后者在我国只有少量投入使用。[5]3.4室内光缆发展现状室内光缆通常需要能够满足不同的要求，具备多种功能。比如说数据、话音以及视频信号的传送，还可能在遥控和传感器中得到应用。IEC的电缆分类中，指出了室内光缆。它至少要包括两大部分，即局内光缆与综合布线。综合布线的光缆一般布放在室内的用户端，主要用途就是供用户使用，因此必须要全面考虑到它的易损性。[5]局用光缆主要布放在中心局以及其他各类电信机房内，布放的位置相对固定。3.5 通信光缆在电力线路内发展现状光纤只是一种介电质，光缆却可以是一种全介质，而且是完全无金属的。这种全介质的光缆将会成为电力系统中最理想的线路。在电线杆的敷设中普遍应用两种全介质光缆的两种主要结构：一种是用于架空地线的缠绕式的结构，另一种是全介质自承式的结构。因为全介质自承式的结构可以单独地布放，适应范围广，在我国当下的电力系统改造过程中得到了广泛实施。[6]国内已经生成许多种类达到市场要求的ADSS光缆，但是在其产品的结构和性能等方面还需要更进一步的完善。畅通无阻的进入信息高速公路。今后光纤通信将朝着全光传输交换的方向发展，即全光网络，网络更具智能性。[10]4.4光弧子通信的发展趋势掺铒光纤放大器的问世，损耗问题得到了很好地解决，但是随着弧子脉冲源脉宽得越来越窄，色散作用越来越影响弧子的传输，于是对色散进行补偿成为一个紧要技术。现有两大补偿技术：一类是弱色散和局部色散补偿，另一类是周期性全局强色散补偿。[8]实验证明，对工作在零色散波长处的单信道通信系统来说，光弧子通信系统的性能并不比工作常规系统更好。但是工作常规系统容易收到群色散的影响，从而对其传输速率有所限制，特别是在多信道系统中，这种影响又将限制其传输容量。而光弧子系统却可以将不同的波长的多信道复用到一根光纤中传输，因而，多信道光弧子通信系统具有广阔的应用前景。[11]4.5全光通信网的发展趋势目前，光通信网络技术采用的光纤介质并不能完全满足不同用户的实际需求，在未来发展进程中，光通信系统的光纤波段必然会得到持续扩大，其数据信息传输容量也会不断增多。因此，为了充分满足骨干网和城域网不同的发展需求，国际上已经研发并定义了多种光纤介质类型，包括G.655型、G.656型光纤介质等。我国光纤介质的研发技术与国际发展水平也进一步靠拢，G.655型、G.656型光纤介质在我国得到了大规模生产。[11]5.总结本篇综述带领我们一起回顾了我国光纤通信技术的发展历程，详细地阐述了我国光纤通信技术的发展现状，深入地探讨了我国光纤通信技术的趋势走向，介绍了光纤通信技术的基本特点，光纤通信具有寿命长、容量大、安全性高、传输质量好等优点，并且具有易施工、便于模块化管理的长处，是未来一段时间通信行业主要解决网络、传输质量和成本控制的主要技术。在通信领域我们经常提到的光纤通信技术包括光纤光缆技术、光复用技术、光交换技术和光放大技术等一系列重要技术组成，上述技术的协调工作和共同作用支持了光纤通信高速度、高质量的传输效果。光纤通信技术作为信息技术最为重要的支撑平台，在信息化的新时代社会中无疑将会起到至关重要的积极作用。虽然全世界的光通信技术都曾经遇到了痛苦的“冬天”，但是冬天来过了，春天将不再遥远。从今以后光纤通信技术的市场将会以绝对的优势呈上升的趋势。从过去的历史看，纸质办公的淘汰，电子公文的兴起，是一个点。从现代通信看，光纤通信必将是主流。从世界角度看，我国的光纤通信技术还处于不断发展的阶段，还有很大的进步空间。但是，在我们的共同努力下，人们所期望的真正能够实现的全光网络时代将会在不久的将来如期到来。【参考文献】[1]于祝芳.论光纤通信技术的特点和发展趋势[J].机电信息.2010(18)[2]张兴周，孟克编.现代光纤通信技术[M].哈尔滨工程大学出版社，[3]何益丰.光纤通信技术的发展趋势[J].机电信息.2011(06)[4]叶剑.浅谈光纤通信技术的发展与展望[J].硅谷.2008(21)[5]史为超.光纤通信技术应用及发展探究[J].硅谷