淺談光纖通信的關(guān)鍵技術(shù)

姬冠妮

【摘要】 隨著科技的不斷進(jìn)步，電信管理體制的改革以及電信市場的逐步開放，光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的新局面。光纖通信以高速、大容量著稱，就通信容量而言，它的潛力還很大，且光纖通信設(shè)備體積小、重量輕以及抗電磁干擾能力強(qiáng)。本文以光纖通信技術(shù)為分析對象，主要介紹了光纖通信相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 光纖通信 通信容量 關(guān)鍵技術(shù)

自從1996年英籍華人高錕提出光纖通信的概念以來，光纖通信的發(fā)展速度之快實(shí)為通信史上所罕見。特別是經(jīng)歷近30多年的研究開發(fā)，光纖通信已成為信息高速公路的傳輸平臺。利用光導(dǎo)纖維傳輸光波信號的通信方式已經(jīng)遍及世界各地成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要支柱。作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志之一，光纖通信技術(shù)已經(jīng)變?yōu)楫?dāng)今信息社會中各種多樣且復(fù)雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的、廣泛的改變了信息網(wǎng)架構(gòu)的整體面貌，以現(xiàn)代信息社會最堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)的身份，向世人展現(xiàn)了其無限美好的發(fā)展前景。

一、光纖通信技術(shù)

光纖通信將光作為信息載體、利用光纖作為傳輸介質(zhì)的通信方式。和以往的通信方式不同，光纖是電氣絕緣體，不需要擔(dān)心接地回路，所以光纖之間的串繞非常小；光纖通信系統(tǒng)的通信載體是光波，它的頻率要比以往的電波高得多，光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍；另外，光波在光纖中傳輸，還不會因?yàn)楣庑盘栃孤┒鴵?dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽。

二、光纖通信的關(guān)鍵技術(shù)

1、光源。光源是光纖傳輸系統(tǒng)中的重要器件。它的作用是將電數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換為光數(shù)字脈沖信號并將此信號送入光纖線路進(jìn)行傳送。目前，光纖通信系統(tǒng)中普遍采用的兩大類光源是激光器LD和發(fā)光管LED。在這類光源具備尺寸小，耦合效率高、響應(yīng)速度快、波長和尺寸與光纖適配、并且可在高速條件下直接調(diào)制等特點(diǎn)。光纖通信用光源的激射波長應(yīng)在低損耗窗口波段，光源的發(fā)射功率要大，調(diào)制特性要好，可靠性高，適應(yīng)性強(qiáng)，價格便宜，半導(dǎo)體光源很好地滿足通信光源的要求，因此是光通信系統(tǒng)中最為重的光源。

2、光纖。光纖是光導(dǎo)纖維（OF：Optical Fiber）的簡稱，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。 光導(dǎo)纖維運(yùn)用的基本物理原理——全反射原理。1966年，高錕發(fā)表了一篇題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文，開創(chuàng)性地提出光導(dǎo)纖維在通信上應(yīng)用的基本原理，描述了長程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結(jié)構(gòu)和材料特性。簡單地說，只要解決好玻璃純度和成分等問題，就能夠利用玻璃制作光學(xué)纖維，從而高效傳輸信息。

3、光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個嶄新的嘗試，它實(shí)現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用，即FTTH（光纖入戶），作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(wù)，基于光纖寬帶的相關(guān)特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

4、光纖放大器。光纖放大器的主要被用于波分復(fù)用技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)，為其實(shí)現(xiàn)傳輸速率快、傳輸容量大和傳輸距離長等提供了保障。光放大器的類型有三種：半導(dǎo)體激光放大器，摻稀有金屬光纖放大器，非線性光學(xué)放大器。其中摻鉺放大器（EDFA）的工作原理實(shí)在光纖中摻入一定的微量的鉺元素，使其受激輻射，從而使光信號放大。EDFA依靠動能光纖實(shí)現(xiàn)放大，分布式拉曼放大器的工作原理則不同，分布式拉曼放大器放大原理基于光纖非線性效應(yīng)。EDFA在我國光纖通信技術(shù)中被更多的關(guān)注和使用。首先將發(fā)射機(jī)光纖輸出的方法按規(guī)定進(jìn)行操作，其次分配后，為各傳輸方向不同的光纖干線提供傳輸信息，最后在遠(yuǎn)離前端處理器處將EDAF接入，使其成為本線路中的放大器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償在信息分散過程中造成的嚴(yán)重?fù)p耗。

光纖通信技術(shù)在信息技術(shù)平臺中應(yīng)用最廣，也是組成通信領(lǐng)域的重要部分。隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)不斷創(chuàng)新、完善，光纖通信技術(shù)被越來越多的應(yīng)用于通信領(lǐng)域之中，為以后通信行業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然世界各國的光纖通信行業(yè)尚存在很多不足，但經(jīng)過不斷的革新和改善，光纖通信技術(shù)的顯著優(yōu)勢將引領(lǐng)通信市場走向光明和輝煌的時代。

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