光纤通信的传输技术应用

光纤通信的传输技术应用

罗韦

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摘要：光纤通信传输主要就是利用光纤设施传导，实际传输质量与效率更为显著。随当前通信环境日渐复杂，光纤通信技术及光纤传输系统也需要在未来建设中以增加容量为主，适当延长传输距离，从根本上保障信号传输质量，为大众提供高效通信服务。

关键词：光纤通信；传输；光波分复用

引言

光纤通信网络传输技术是通过光导纤维实现对光信号的传输，并经过光电转换设备进行光信号和信息的转换，进而实现信息传输的目的。具体原理图如图1所示。在具体应用中，需要将多根光纤聚集成一起，才能够组成用于信息传输的光缆。

1光纤通信系统特征与应用优势

1.1光纤通信系统特征

光纤通信系统与双向结构，具体包括正反两个方向。每一端发射机及接收机组合在一起被统称为光端机。光中继器也分为正反两个方向。光纤通信系统中的发射机可以将电端机送来的电信号转变为光信号，利用耦合方式是光线中的信号能够高质传输，内部还配合安装了半导体激光装置。光接收器中的光纤传输幅度值处于不断衰减状态，波形产生畸变，光信号又转变为电信号，用对于电信号进行放大与整形处理。再生后的光信号可以与发射端形成一致的电信号并输入到电机及电接收机中。光纤传输系统内中继器需要衰减与畸变的光信号进行放大、整形处理，同时生成具备一定长度的光信号，从根本上保障系统整体的通信质量水平。

1.2光纤通信系统应用优势

光纤通信系统用通信系统相比，存在的优势较为显著。

（1）容量大。与以往所用的铜线或者电缆相比，光纤的传输带宽有着非常大的优势，所以其在具体应用中能够进行更大容量信息的传输，这样即便对于多种不同大量信息的传输也可以获得良好的传输效果，有效避免了传输混乱的问题，大大提高通信传输效率。（2）抗干扰强。光纤是由石英制作而成，石英的强度和绝缘性能非常好，所以其在抵御电磁干扰方面有着极其良好的效果，无论是电气设备所产生的电磁干扰或是雷电等自然因素所引起的电磁干扰，都不会影响光纤的正常传输。并且由于石英的强度和耐磨性相对较好，所以光纤光缆在具体使用中也不易出现损坏。（3）中继距离长。信息全球化是当今时代发展的趋势，所以当下信息传输的覆盖范围也越来越广，这就对信息数据传输技术提出了更高的要求，由于传输距离增加会导致信息损耗增加，这就会大大降低信息传输的准确性和效率。但是光纤通信传输技术的中继距离相对较长，在信息传输中的损耗非常小，即便在进行长距离的信息传输，其损耗最大也不会超过20 dB[1]，这就能够大大提升信息传输的效率和准确性。（3）保密性强。在当下信息传输的最关键要求就是保密性，这是对信息传输技术的根本要求之一。光纤传输的破译难度非常大，不仅需要消耗较长的时间，同时技术成本投入也非常高，这就为各类商业信息、私人信息、国防信息等的安全传输提供了可靠保障。

2光纤通信的传输技术

2.1光波分复用技术

波分复用技术（WDM）技术的应用，则是通过技术支持，使光纤中的各种波段能够正常地进行传输，从而扩展光纤通信的信道容量。在使用WDM技术的时候，可以将不同的信号转换成不同的光波，并且在稳定的合成器的帮助下，这些光波可以形成一条光波，这样就可以实现光纤的正常传输。随着通信技术的发展，随着有线技术的不断完善，WDM技术的应用也会越来越广泛，达到了一定的通信能力，从而提高了信号的传输效率，满足了用户的各种需要。因此，根据有限传输技术在通信领域的需求，需要科学、合理地运用WDM技术从而有效地推动产业的发展。

2.2光纤放大器技术

光纤放大技术的最大作用在于实现对信号的放大处理，该过程主要通过光放大器等工具来实现，这在光纤通信网络传输中所发挥的作用是极其重要的。光放大器的放大原理是利用激光受光辐射等方法，将能量信号进行放大，从而满足更加复杂的信号传输要求。光放大器的不断发展，有效促进了光纤通信网络传输技术的进步，现阶段常用的有光纤放大器、半导体放大器，光纤放大器采用非线性操作，半导体放大器采用行波齿和谐振式操作，两种方式的适用范围不同，在具体应用中根据应用环境进行合理选择。

2.3光纤交换技术

光纤交换技术是光纤通信网络传输的关键，是以光纤为基础进行数据信号交换，此过程包含光信号处理、组网安装等多个环节。其中光信号处理包括线路级、比特级等方式，在具体处理中不同应用情境对光器件的运行速度要求不同，必须从应用情景入手，合理选择相应的处理方式，确保光纤带宽能够得到充分利用。

2.4光纤接入技术

近年来，光纤入户接入技术在得到了迅速发展，通过光纤入户能够为用户提供高效的信息传输条件。在光纤接入技术使用中，需要重点关注宽带传输网和用户接入端的连接，确保光纤能够准确入户，超满足不同地区、不同单位、不同企业、对于光纤通信的要求。

2.5单模与多模技术

光纤通信网络传输技术的迅速发展，对于通信网络控制也有着新的要求，必须综合考虑光纤信号的传输情况合理选择相应的控制方式，这样才能够充分发挥光纤通信传输的技术优势，实现长距离信号的稳定高效传输。在现阶段常用的有单模技术和多模技术两类，前者多用于长距离信息传输，其能够有效确保信息在长距离传输时的安全性和传输效率；而后者一般用于短距离信号传输，能够满足短距离传输的高效稳定要求。

2.6DM传输技术

长距离以及超长距离传输是当下网络通信传输研究的关键所在，要想通过光纤通信传输技术来实现信息数据的长距离和超长距离传输，就必须从光纤大波段色段入手来开展科学管控，这是由于当色段限制比较低时，在光纤传输中会因为传输信号质量较差而出现信号误差，影响信息传输的安全性。在具体信道光纤信号传输中，可以利用弧子技术来确保在超长距离传输中信号的稳定。弧子技术的合理使用能够有效控制色散问题，提升光纤网络在传输中的抗干扰性。

3光纤通信的传输技术应用

3.1 物联网中的应用

在物联网中的应用，主要是通过传感器、网络层等，达到信息传输的目的。通过光纤传感器与物联网感知层的有效性融合，可以开展智能生产、智能制造；把感知层和应用层进行连接，可以保障信息传输的高效性与准确性，对泄漏部分精准快速定位，保障维修工作的高效开展。此外还可以在智能家居、工程监测等物理量中开展精准测量。

3.2互联网中的应用

在互联网中主要是通过光缆进行应用，可以对网络信号损耗进行有效性控制，确保数字信号传输的清晰度，有效提升网络速度。在该技术应用下，可以把电信号进行转变，形成光信号，并利用光纤开展信号的实时传输，确保计算机精准接受和连接。在安装施工中需要严格按照相关规范进行标准化操作，保障施工质量，才能确保信息的高效性传输，保障网络应用效果。

3.35G 通信系统中的应用

光纤通信网络传输技术在5G 通信系统中得到广泛应用，在5G 基站建设中，需要应用到密集组网，因此需要对光纤进行大量应用。只有通过光纤系统传输技术为其提供高带宽、低时延功能，才能保障5G 无线接入网的各个部门的正常运行。在该技术应用中，只有在光纤色散与非线性效应产生相互作用时，才能产生光弧子，从而保障传输光脉冲的高质量运行，避免传输过程中出现信号畸变现象。在光纤全面传输光脉冲过程中，不可避免的会出现脉冲展宽问题。在自相位调制效应的作用下，非线性光纤可以实现展宽脉冲的效果；反常色散区，色散与自相位调制抵消，从而保持脉冲宽度不变[8]。一旦光纤在传输过程中发生损耗，会进行能量补偿效应，从而保障脉冲宽度不变，从而强化光弧子传输效果。由此可见，在5G 通信系统应用光弧子通信技术，可以实现大容量传输，强化全光中继效果。这是因为光弧子具有独特性，能够把中继过程进行转化，形成绝热放大过程，并实现长距离传输，减少信号失真等功能，确保5G 通信系统的稳定性运转。

4 光纤通信技术与光纤传输系统优化

4.1 建立多波长光纤通道

现阶段光纤传输多使用单波长通道，为从根本上提升实际通信效果，可以将单波长通道转变为多波长通道。波分复用技术的容量高，可以实现多址复用目标。通常情况下，单波长通道的载波结构为单模光纤，在实际应用期间需要以色散调节提高信号传递效率。借助多条光纤同时传输的方式实施信息传输工作。利用单条光纤值以及单波长通道复用方式开展信号传输工作。在实际应用过程中，单波长通道主要起到放大光纤的作用，对信号值会造成不同程度干扰。光纤四波混合在一起，使实际通信效果与预期目标存在一定差距。因此在现阶段光纤通信技术与传输系统优化过程中，还需要重点关注多波长光纤通道建设环节的动态调整，从根本上提升多波长光纤通道实际应用水平。

4.2 光纤网络智能化建设

现阶段智能技术已经被广泛应用在光纤领域内，为增强光纤建设及运营管理水平奠定坚实技术基础。光纤传输智能化，多将通信主线作为主传输对象，在实施过程中还需要做好其他设施的自动化改造工作，完善光纤传输功能，使光纤传输系统在实际运行过程中具备更加显著的智能化特征。

4.3 超高速通信建设

光纤传输环节运输量及速度是评价光纤传输系统运行效果的重要标准。各领域生产对光纤传输速度的要求日渐提高，仅使用传统光纤传输通道难以满足当前社会发展需求，应在后期光纤传输系统建设过程中陆续推广超高速通信建设，实现大容量快速传递目标，切实控制光纤传输成本。

4.4 数字光纤传输系统设计

数字光纤传输系统内部分为光发射机、传输光纤、光接收机。在光纤传输基本转换过程中主要以直接强度调制、直接检波为主。输入电信号为数字信号，由调制装置将电信号整变为满足驱动光源要求的电流信号以驱动光源器件，实现光信号与电信号的转换。光源传输光信号与传输光纤耦合，并经过长距离传输后到达接收端。接收端内的光电检测器会直接检波光信号，并使光信号转变为电信号，经过后续放大恢复处理，弥补信号损伤，使输出与输入信号保持一致，实现信息的稳定传输。在光发端机运行过程中，强度调制为重要环节。光接收机的信号调节需要采用直接检测方式，具有非相干调节特征。光载波内部为半导体光源，可借助半导体检测装置时光信号转变为电信号，稳定传输信号源。光线传输系统内的光发射机需要将数字基带信号平稳转换成光信号，并使用耦合技术将光信号能够注入至光纤线路中。光发射机内部包括光源及电路两大结构。光源需要保障较高转换效率、良好的线性及可靠性。电路为调制电路及控制电路，通过在电路装置中配备自动功率控制及温度控制装置，使输出光功率的稳定性更强。

结束语

综上所述，信息传输技术的发展直接影响着信息时代社会的发展进程和大众的生活工作，因此在现阶段必须结合当下信息通信技术发展中的问题，进一步加强对光纤通信网络传输技术的研究和创新，不断提高光纤通信传输技术的传输效率和传输质量，有效促进我国通信行业的发展和进步。

参考文献

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[5]朱永杰.浅谈光纤通信技术的特点和发展趋势[J].数码世界,2020(09):28-29.