光纖通信發(fā)展趨勢(shì)探討

時(shí)間:2022-04-11 10:53:38

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光纖通信發(fā)展趨勢(shì)探討

摘要:光纖通信技術(shù)是信息傳遞的主要方式,不僅在通信方面為人們的日常生活提供了很大便利,而且在光電、石油及軍工通信等領(lǐng)域也取得了顯著成就。在未來(lái)信息技術(shù)不斷進(jìn)步下,光纖通信應(yīng)用于各大行業(yè),在數(shù)據(jù)傳輸和媒體業(yè)務(wù)方面的需求已經(jīng)成為不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)。文章就光纖通信的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做簡(jiǎn)要的分析概述,以期為后續(xù)研究提供參考。

關(guān)鍵詞:光纖通信;通信光纜;傳輸距離;發(fā)展趨勢(shì)

光纖通信的迅速發(fā)展與其自身的優(yōu)點(diǎn)有直接關(guān)系,在信息技術(shù)方面有顯著進(jìn)步。從光纖通信技術(shù)來(lái)看,其自身信息儲(chǔ)存量大,在傳輸過(guò)程中損耗低,并且傳輸距離較大。另外,在磁場(chǎng)干擾方面能夠高強(qiáng)度地抵抗電磁干擾,對(duì)信息的傳播有很好的保密性。其諸多優(yōu)點(diǎn)成為現(xiàn)階段發(fā)展的需要,作為新時(shí)代的通信,相關(guān)工作人員要加大研究力度,把創(chuàng)新和發(fā)展投入到通信建設(shè)中來(lái),持續(xù)發(fā)展光纖技術(shù),保證其廣泛地應(yīng)用。

1光纖通信發(fā)展歷程

光纖通信歷時(shí)多年最終形成一種直徑小、質(zhì)量輕、柔軟度好的技術(shù)。光纖通信是利用光波作載波,以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式。1977年美國(guó)在芝加哥相距7000m的兩電話(huà)局之間,首次用多模光纖成功地進(jìn)行了光纖通信試驗(yàn)。85μm波段的多模光波為第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年又實(shí)現(xiàn)了兩電話(huà)局間使用1.3μm多模光纖的通信系統(tǒng),為第二代光纖通信系統(tǒng)。1984年實(shí)現(xiàn)了1.3μm單模光纖的通信系統(tǒng),即第三代光纖通信系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代中后期又實(shí)現(xiàn)了1.55μm單模光纖通信系統(tǒng),即第四代光纖通信系統(tǒng)。用光波分復(fù)用提高速率,用光波放大增長(zhǎng)傳輸距離的系統(tǒng),為第五代光纖通信系統(tǒng)。新系統(tǒng)中,相關(guān)光纖通信系統(tǒng),已達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)水平,將得到應(yīng)用。光孤子通信系統(tǒng)可以獲得極高的速率,20世紀(jì)末21世紀(jì)初可能達(dá)到實(shí)用化。在該系統(tǒng)中加上光纖放大器有可能實(shí)現(xiàn)極高速率和極長(zhǎng)距離的光纖通信。

2關(guān)鍵技術(shù)的突破

(1)OXC是全光網(wǎng)中的核心器件,與光纖組成一個(gè)全光網(wǎng)絡(luò)。它交換的是全光信號(hào),在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處對(duì)指定波長(zhǎng)進(jìn)行互連,可以有效利用波長(zhǎng)資源,互連較大數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。(2)OADM具有選擇性,能夠從傳輸設(shè)備中選擇下路信號(hào)或上路信號(hào)。在光域內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的電SDH分插復(fù)用在時(shí)域內(nèi)完成的功能,而且具有很高的透明性,可以處理任何格式和速率的信號(hào),極大提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率,是組建全光網(wǎng)必不可少的重要設(shè)備。(3)光交換技術(shù)可以分為光路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)。光路交換技術(shù)可以分為空分、時(shí)分及波分三種類(lèi)型,關(guān)鍵技術(shù)的突破讓技術(shù)更加成熟。成為現(xiàn)階段通信技術(shù)中的一股洪流,為通信的發(fā)展形成一次突破。

3光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀

光纖通信在迅速發(fā)展的今天,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域的通信中,由于其傳播速度快、容量大等優(yōu)點(diǎn)給通信事業(yè)帶來(lái)飛速發(fā)展,同時(shí),也帶動(dòng)我國(guó)通信事業(yè)的快速發(fā)展。從現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,光纖通信已經(jīng)多年穩(wěn)定地應(yīng)用于我國(guó)各地區(qū)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,光纖通信不僅能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求,在我國(guó)與國(guó)際接軌的通信技術(shù)上也應(yīng)用廣泛,光纖通信的設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)順利成為和國(guó)際應(yīng)用水平差距最小的高科技技術(shù)之一。3.1單模光纖。單模光纖在現(xiàn)階段應(yīng)用中非常常見(jiàn),其優(yōu)點(diǎn)和合理性相對(duì)單一,在用途上只能傳播一種模式,適用于遠(yuǎn)程通信,在信息傳播速度上較快,能夠?yàn)檫h(yuǎn)程通信發(fā)揮良好的作用。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看,其中心是非常細(xì)的玻璃芯體。型號(hào)多種多樣,主要包括652單模光纖、653單模光纖及655單模光纖,分別有不同的作用,在使用時(shí)要具體問(wèn)題具體分析,才能獲得最佳的效果。在傳播距離上能夠超過(guò)5km,但由于自身性能問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)價(jià)值損耗較大,造成成本較高。作為研究人員要加大研究力度,從多方面挖據(jù)其內(nèi)在價(jià)值,使單模光纖能夠在更大范圍中應(yīng)用。3.2核心網(wǎng)、接入網(wǎng)光纜。光纖通信的普及是現(xiàn)階段我國(guó)發(fā)展的主要目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)全球化,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)之間要實(shí)現(xiàn)相互促進(jìn)、相互融合,核心網(wǎng)和接入網(wǎng)必須發(fā)揮其性能。核心網(wǎng)采用單模光纖,在通信過(guò)程中包括不同類(lèi)型,采用分立光纖代替光纖帶,可以起到很好的作用,得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。接入網(wǎng)光纜在傳播距離上沒(méi)有核心網(wǎng)的距離遠(yuǎn)。因此,在使用過(guò)程中可以增加光纖芯數(shù),并通過(guò)增加光纖裝密度的方法提高光纜容量。同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況,采用科學(xué)合理的手段,保證實(shí)現(xiàn)全面的鋪設(shè),滿(mǎn)足更大范圍的需要。為滿(mǎn)足現(xiàn)階段的市場(chǎng)需要,光纖通信技術(shù)在我國(guó)各大領(lǐng)域不斷應(yīng)用,同時(shí)為了完善各大領(lǐng)域的需求,光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷完善和改進(jìn),讓技術(shù)更加全面。把我國(guó)各系統(tǒng)建設(shè)的更加規(guī)范,整體布局更加的科學(xué)合理,滿(mǎn)足實(shí)際中更高的需求。3.3室內(nèi)光纜。室內(nèi)光纜的應(yīng)用主要是網(wǎng)絡(luò),在家庭中普遍存在,和計(jì)算機(jī)相連接就可以形成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng),可用于電腦的各種功能中。其中最重要的是聯(lián)絡(luò)上的便捷,以及提高工作人員在文件傳遞上的安全性。光纖應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也給人們的生活提供了便利。根據(jù)室內(nèi)通信的特點(diǎn),通常選用多模光纖,其具有柔韌性好、傳輸速度快、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性和清晰等特點(diǎn)。加強(qiáng)室內(nèi)光纜的研究,在現(xiàn)有基礎(chǔ)上取得重大突破,給人們帶來(lái)更好的體驗(yàn)。3.4電力線(xiàn)路中的通信光纜。通信光纜應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中,在電力設(shè)備中最理想的是金屬光纜,它能保證穩(wěn)定運(yùn)行,減少不利因素的影響。一般來(lái)說(shuō),全介質(zhì)光纜的結(jié)構(gòu)可分為兩類(lèi):自支撐結(jié)構(gòu)和架空線(xiàn)繞組結(jié)構(gòu)。具體使用應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,確保最佳效果。ADSS電纜在中國(guó)電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)分網(wǎng)分布的要求。但不可否認(rèn)的是,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、電纜蠕變、耐電弧性等方面還有改進(jìn)的余地。因此,需要不斷改進(jìn),使技術(shù)更加全面。我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)將更加規(guī)范化,總體布局將更加科學(xué)合理,以滿(mǎn)足實(shí)踐中更高的要求。

4光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長(zhǎng)距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的動(dòng)力。4.1超大容量傳輸技術(shù)。光纖通信在未來(lái)發(fā)展中必然會(huì)用其自身所具備的傳輸技術(shù)來(lái)提高信息的傳播量。WDM技術(shù)擴(kuò)寬容量的方式是增加其傳輸渠道,而OTDM技術(shù)是通過(guò)提高單個(gè)信道的傳輸速率來(lái)提高容量,這也是一種很好的方法。在傳輸技術(shù)上為了實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的發(fā)展,可以和這兩種技術(shù)有效結(jié)合,互相彌補(bǔ)以達(dá)到技術(shù)最優(yōu)化。同時(shí),考慮到歸零編碼方式的信號(hào)在超高速通信系統(tǒng)中所占的空間比較小,可以有效降低對(duì)色散分布的要求,對(duì)光纖非線(xiàn)性有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,未來(lái)可能會(huì)形成基于歸零編碼方式的超大容量OTDM/WDM通信系統(tǒng)。4.2光孤子通信。光弧子通信在未來(lái)會(huì)應(yīng)用到整個(gè)通信中,也是較為理想的一種通信方式,其傳播速度和傳播方式備受關(guān)注。在未來(lái)的發(fā)展中由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的傳播,在傳播波長(zhǎng)和速度上都會(huì)保持不變,這就給傳播信息提供了便利,因此,必將成為未來(lái)的一種傳播方式。縱觀(guān)未來(lái),在距離超常的信息傳播技術(shù)中就可以應(yīng)用此技術(shù),并且在時(shí)域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率有很大方面的提升。從現(xiàn)階段的發(fā)展來(lái)看,光弧子通信技術(shù)會(huì)突破技術(shù)發(fā)展中的各種難題,取得突破性的進(jìn)展,為未來(lái)遠(yuǎn)距離的通信奠定基礎(chǔ),尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有光明的發(fā)展前景。4.3全光網(wǎng)絡(luò)。隨著光纖通信的不斷發(fā)展,預(yù)計(jì)未來(lái)在通信領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)一種全光網(wǎng),全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,相較通信階段也是最全面的一個(gè)階段,是一種較理想的階段。從光網(wǎng)絡(luò)來(lái)看,在通信節(jié)點(diǎn)中還會(huì)有一定的技術(shù)限制,因此,全光網(wǎng)仍然是未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì),能夠?yàn)楣饫w通信的發(fā)展帶來(lái)最大便利。全光網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展中還需要更進(jìn)一步的發(fā)展,從發(fā)展前景來(lái)看需要相關(guān)技術(shù)人員做好相應(yīng)的技術(shù)改變。把這種網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的方式應(yīng)用到現(xiàn)階段,達(dá)到最大程度上的理想化。4.4智能化趨勢(shì)。從未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和通信技術(shù)讓人們的生活變得多姿多彩。在發(fā)展中將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)有效結(jié)合,使兩者優(yōu)勢(shì)有效融合,能夠發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì),讓光纖通信有更大化的載體。在現(xiàn)階段的研究中,光纖通信技術(shù)的智能化是整體發(fā)展的趨勢(shì),為了實(shí)現(xiàn)利益最大化,在技術(shù)傳輸過(guò)程中需要更多的功能,這就需要研究人員不斷挖掘新功能,最終實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制、自保護(hù)、維修。智能化的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠在很大程度上減輕工作量,實(shí)現(xiàn)智能化操作,并且為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的發(fā)展提供有力幫助。在實(shí)際操作中要切合實(shí)際,同時(shí)增加一些技術(shù)優(yōu)秀的人員,以此來(lái)鞏固智能化發(fā)展的趨勢(shì),相關(guān)工作人員要在不斷發(fā)展中突破技術(shù)難題,并且在不斷進(jìn)步中尋求真正的發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述,光纖通信技術(shù)作為新時(shí)代信息通信的主力,在信息技術(shù)領(lǐng)域中被廣泛地應(yīng)用,在未來(lái)的發(fā)展中光纖通信必定會(huì)成為各大通信領(lǐng)域發(fā)展的主力軍。

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作者:寇克奇 單位:中國(guó)人民解放軍75841部隊(duì)