光纤通信技术的原理与优势分析

光纤通信技术的原理与优势分析

王立军

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摘要：我国主要采取以下几种通信方式，分别是光纤通信、微波通信、无线通信及有线通信。其中光纤通信因为成本低，抗干扰能力强，信息传输速度较快，在我国的通信行业中发挥重要的作用。本文主要分析光纤通信技术的原理与优势。

关键词：光纤接入，光纤交换，全光网络。

引言

通信技术已经成为信息化建设的核心技术之一，光纤通信是通信技术的重要组成部分。加强对光纤通信技术的信息化应用研究，提升信息化应用水平显得尤为重要。

1、光纤通信技术的特点

（1）传输频带宽、传输信息容量大。传统的通信技术网络配置的频带一般会小于光纤通信技术的频带，当前我国光纤可利用的频宽数量可以达到50000GHz。其频带宽的特点使该技术在使用中可以同时对多路电讯信号进行传输，即便是初期发展，1.7GB/s的一对光纤就可以承担起两万路电讯的信号传输任务，随着光纤通信技术的不断突破，其频宽能力将不断得到优化，能够同时对更多路电讯实行传输。传输的信息容量大仅是光纤通信频带宽的一个特点，频宽能力的不断强化使得光纤通信能够进一步提升综合业务宽带的设计开发，光纤通信技术是其他通信技术无法比拟的。（2）传输能耗低、中继距离长、技术成本低。光纤通信是顶端技术产业，与传统通信技术相比，在传输过程中损耗程度较低，目前我国所铺设的光纤在进行信息互传时损耗都在0.2dB/km以下，而损耗较小也导致光纤通信传输的中继距离可以相对较长，在我国的光纤通信传输中，普遍中继距离可以达到千米以上，部分甚至可达到上万米。传输损耗低、使用成本较低是光纤通信技术普及的主要原因，而相对较长的中继距离也保证了信息传输过程中的稳定性、可靠性。（3）光纤传感器特点。光纤传感器是一种以光作为载体的新技术，伴随着光纤导体纤维和光纤通信技术的发展而发展。光纤传感技术对光波的相位、振幅变化非常敏感，从而可以根据变化来测量外界物体的变化量。与传统传感器进行比较，光纤传感器具有受外界环境限制小，灵敏度高，所需材料少，质量轻，易安装等特点，可以多个目标同时检测，最大程度上发挥其优势。（4）光波传输保密性较差。光波传输受光缆自身材料传导性能的影响较大，材料的多样性使得光波在传输过程中的完整性受到了极大的挑战，在传输过程中会有一部分光波外泄。目前大都采用在光纤外表面涂消光剂的方法来限制光波外泄，消光剂主要起到消除光谱色散损耗的作用。即便如此仍然会存在一定的光外泄，在往后的光纤通信技术研究中，提高系统传输信息的保密性仍然至关重要。

2、光纤通信技术的原理分析

光纤通信指的是在借助光纤这种传输渠道实现信息传输的一种通信方式。这种通信方式与传统的通信方式不同，除了光缆材质的区别外，还有交换机上的差异性，从根本上打破了以往的模拟通信，形成了当下的数字通信模式，成为了当代社会通信的重要方式之一，推动了通信行业的发展。光纤通信技术主要是利用数字信号传输和共享信息，其本质是利用二进制码0和1来传递信息，因此使用通信技术时需要按照要求完成对信息的处理，只有这样才能保证信息传输的安全性和准确性。从光纤通信系统的构成来看，信息源、信息发送设备、信道、信息接收设备和信宿是组成光纤通信系统的关键，工作人员可利用这些环节对信号进行调制和解调，从而实现对信源的编码和解码，整个过程同步进行。因此，光纤通信系统也可以分为信源编、解码系统，信道编、解码系统，光纤调制解调系统以及同步系统与信道等部分。

3、现代光纤通信技术的应用

3.1光接入技术

所谓的光接入技术是以光纤为传输媒介，实现局端与用户间交互的技术。光纤接入有两种情况：有源光接入；无源光接入。如今，复用技术在光纤传输领域应用较为广泛，提升了信息传输的效率与速率，满足了市场需求。正是因为光纤宽带的特性，为通信接收端用户提供了足够便利，不会受到宽带资源的限制。

3.2光接入网

光接入网分为两种情况：第一，有源光网络，涉及的技术有ATM技术、SDH技术、以太网技术；第二，无源光网络，假如光配线网的组成部分只有无源器件，且无任何有源节点时，那么在光接入网系统中称之为无源光网络。如今，FT-Tx的实现离不开无源光网络技术的支持。无源光网络系统的组成部分包括三个单元：第一，用户侧光网络单元；第二，局侧光线路终端单元；光分配网络单元。可见，无源光网络技术可在不调度主干光纤资源的情况下，能够为用户提供双向高带宽渠道，实现信息的长距离传输，拓宽业务接入的种类，降低成本，这对小面积密集用户地区较为适用。为了推动信息传输的高速化发展，迎合群众需求，除了具备宽带的主干传输网络外，还应拥有用户接入环节，光纤接入网技术正是实现这一目的的关键所在。此外，光纤宽带接入期间，因为光纤到达的位置存在差异性，所以会有FTTC、FTB、FTTH等FTTx不同的应用。总体而言，光接入网可以降低相应的维护费用与管理费用，减少故障问题的发生，这对新设备的开发具有正向促进作用，随着网络结构的逐渐成熟，我们可以适当扩大覆盖范围，提高光网络的智能化水平。

3.3光纤通信中的应用

数字通信技术应用于光纤通信方面主要是将数字信号经过电和光的转换，使其成为光脉冲数字信号，然后通过光纤和光缆传输到接收端，利用转换、放大、均衡和定时判决形成数据信号。整个过程中会使用到光发射机、光纤线路、光接收机等设备。光发射机主要是利用码型变换电路、光源驱动电路、发射光源电路等完成数据信号从电脉冲向光脉冲的转化。用光纤线路传输光脉冲信号，使数字信号传输参数减弱，并且有效控制色散，从而保证光脉冲信号可以顺利传输到光接收机中。光接收机能够凭借自身超强的灵敏度，将比较微弱的光脉冲信号转化成为电信号，然后配合前置放大器将光信号进行放大，借助相应的技术手段实现数字信号的再生和恢复。如今，数字通信领域使用的光纤通信技术已经可以实现高质量传输，而且具有容量大、抗损坏能力强等特点。

3.4光纤通信技术中光传输与交换技术的融合技术

在光纤通信技术发展过程中，不仅光传输技术更加先进，交换技术也随之迅速发展。光接入网的通信技术迅速发展也让网络的核心架构发生了巨大的变化。现如今摆在研究人员面前的一个重要课题是如何实现交换技术与光传输技术的有效融合，发挥光接入网技术的优势作用。融合交换技术与光传输技术能够直接利用光纤来传输相关信号与数据，从而大大提升数据传输的速度与效率，满足现代社会的需要，此外，在利用光伏交叉连接器进行双向同步信号传输时还能够提升传输的质量和效果，实现光纤通道的信息数据传输。

结束语

为了实现光纤通信网络传输的信道均衡控制，提出基于载波调制的光纤通信网络传输质量提升方法，构建光纤通信网络传输统计分析模型，根据特征分解结果进行光纤通信网络传输的自适应参量估计，利用相邻帧参数测量方法，进行光纤通信网络传输的输出稳定性调节，利用载波调制方法提升光纤通信网络传输质量。

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