光纖通信技術(shù)特點(diǎn)及未來發(fā)展趨勢

光纖通信技術(shù)，即是利用光學(xué)纖維進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信技術(shù)。光學(xué)纖維是一種細(xì)長的圓柱形玻璃絲，可以進(jìn)行長距離的信號傳輸。它憑借著自身抗電磁干擾、低損耗以及不易串音等優(yōu)勢受到了人們的重視，發(fā)展非常迅速。隨著新世紀(jì)信息技術(shù)的發(fā)展，光纖通信對于未來通信的發(fā)展十分重要，它自身潛藏在巨大的潛力等待人們?nèi)ラ_發(fā)利用。

1光纖通信技術(shù)特點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn)

光纖通信的技術(shù)特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)主要可以分為以下四大點(diǎn)：

（1）頻帶寬，通信容量大。

和銅線、電纜的傳輸帶寬相比，光線的傳輸帶寬更大。然而，單波長光纖通信系統(tǒng)因?yàn)榻K端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)，所以不能夠發(fā)揮頻帶寬的優(yōu)勢，通常情況下，可以通過各種技術(shù)來增加通信容量，例如，密集波分復(fù)用技術(shù)等。

（2）低損耗，中繼距離長，傳輸距離長。

現(xiàn)在，商品石英的光纖損耗比任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，在0—20dB/km；理論分析，非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，可以把損耗降到最低。所以光纖通信系統(tǒng)可以減少中繼站數(shù)目，一方面降低系統(tǒng)成本和復(fù)雜性，更為重要的一方面是可以實(shí)現(xiàn)更大的無中繼距離。

（3）自身抗電磁干擾能力強(qiáng)，能夠解決電通信中電磁干擾的問題，傳輸質(zhì)量好。

光纖的原材料是石英，具有強(qiáng)烈的抗腐蝕性能和良好的絕緣性能，同時(shí)自身抗電磁干擾能力強(qiáng)，能夠解決電通信中電磁干擾的問題，不受外界雷電以及太陽黑子活動(dòng)等情況的干擾，可以通過復(fù)合與電力導(dǎo)體高壓輸電線等形成復(fù)合光纜，有利于強(qiáng)電領(lǐng)域的通信系統(tǒng)工作。例如，在電氣化鐵道以及軍事等處被應(yīng)用。

（4）不易串音，保密性能好，而且泄露小。

電波傳輸會因?yàn)殡姶挪ㄐ孤抖霈F(xiàn)串音情況，容易被竊聽；光波傳輸中的光信號則因?yàn)楣獠▽?dǎo)結(jié)構(gòu)的限制不會出現(xiàn)串音干擾，同時(shí)環(huán)繞光纖的不透明包皮也會吸收泄露的信號，這樣外界就無法竊聽傳輸信息。

除此之外，光纖還有壽命長，低輻射等一系列的優(yōu)勢，但是光纖通信的缺點(diǎn)也有很多，例如機(jī)械強(qiáng)度低，質(zhì)地脆等，這就導(dǎo)致光纖已被折斷等；同時(shí)光纖分路以及耦合復(fù)雜，還有光纖通信供電困難等，容易就給技術(shù)人員造成麻煩。

2光纖通信中光纖技術(shù)改良

針對光纖通信技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合光纖通信的缺點(diǎn)，可以對光纖技術(shù)進(jìn)行改良，避免光纖通信的缺點(diǎn)。例如：

（1）單波長光纖通信系統(tǒng)中，終端設(shè)備易出現(xiàn)電子瓶頸效應(yīng)，進(jìn)而阻礙了光纖發(fā)揮自身帶寬大的優(yōu)勢。這時(shí)可以通過復(fù)雜的技術(shù)來增大光纖的傳輸容量，例如，密集波分復(fù)用技術(shù)。

（2）光纖通信具有良好的保密性能，但是隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，光纖通信的保密性以不再有效。這個(gè)時(shí)候就需要對光纖技術(shù)進(jìn)行改良，相應(yīng)的出現(xiàn)了光纖信道加密技術(shù)，以及無規(guī)律載波光纖通信技術(shù)等。

3光纖通信未來發(fā)展趨勢

就光纖通信來說，人們一直在追求超高速度和超長距離傳輸以及超大容量的傳輸技術(shù)。同時(shí)，人們也在追求全光網(wǎng)絡(luò)。

（1）關(guān)于光纖通信中超大容量以及超長距離傳輸?shù)募夹g(shù)

目前，波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅速，波分復(fù)用技術(shù)在光纖傳輸系統(tǒng)中提高了傳輸容量，同時(shí)在未來關(guān)于跨海光傳輸系統(tǒng)中也有極大的前景?，F(xiàn)在，1.6Tbit/s的 WDM系統(tǒng)已經(jīng)在商業(yè)中廣泛應(yīng)用，而且關(guān)于全光傳輸距離也在不斷地?cái)U(kuò)展。光時(shí)分復(fù)用技術(shù)（OTDM）是依靠提高單信道速率進(jìn)而提高傳輸容量的，它的單信道速率最高可達(dá)到640Gbit/s；而WDM卻是依靠提高單根光纖中的傳輸信道數(shù)目進(jìn)而提高傳輸容量的。

但是通過光時(shí)分復(fù)用技術(shù)以及WDM可提高的光通信系統(tǒng)容量有限，所以，可以通過把多個(gè)的光時(shí)分復(fù)用信號進(jìn)行波分復(fù)用，這樣就能夠提高更大的傳輸容量。要想降低相鄰信道之間的相互作用可以使用偏振復(fù)用技術(shù)[3]。另外，現(xiàn)在大多的WDM/OTDM系統(tǒng)都使用歸零編碼傳輸方式，主要是由于一方面歸零編碼信號容量小，且對于光纖的一些特性適應(yīng)能力強(qiáng)，例如非線性以及偏振模色散；還可以降低光纖對于色散管理分布的要求。

WDM/OTDM系統(tǒng)是未來光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展方向，兩者之間最佳的傳輸方式應(yīng)該超過Tbit/s。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，利用時(shí)分復(fù)用與WDM相互結(jié)合，它們的傳輸方式幾乎都超過了3Tbit/s。

（2）光弧子通信技術(shù)

光弧子通信就是把光弧子作為載體，然后進(jìn)行長距離無畸變通信。如果可以實(shí)現(xiàn)零誤碼的條件，那么信息就可傳達(dá)萬里。光弧子通信憑借其長距離、高容量以及抗噪聲能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)受到了人們的重視，并不斷的對其進(jìn)行研究，其中，日本和美國水平最為超前。同時(shí)，我國的“863”研究項(xiàng)目就成功的實(shí)現(xiàn)了20Gbit/s以及105Km的光弧子通信傳輸[4]。

（3）全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

光纖通信技術(shù)的最高階段就是全光網(wǎng)。它以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，同時(shí)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)行全光化，信息的傳輸與交換都是以光形式進(jìn)行的，而且交換機(jī)依照波長來決定路由，然后完成對于用戶信息的處理。

全光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活、簡單，而且具有可擴(kuò)展性、誤碼率低等一系列的優(yōu)勢。當(dāng)然了，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展離不開因特網(wǎng)以及移動(dòng)通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相互融合。

4小結(jié)

綜上所述，光纖通信技術(shù)在國際上已經(jīng)取得了巨大的成就，而且在我國也有了較快的發(fā)展。但是伴隨著3D網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，光纖通信技術(shù)還有待更進(jìn)一步的發(fā)展，這就要求研究人員要不斷對光纖通信技術(shù)進(jìn)行研究，盡快取得新的成果。