通信光纖傳輸中波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用研究

尹智敦

（湖南天辰建設(shè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410007）

0 引言

相比于傳統(tǒng)的電信通信和電纜通信，光纖具有更快的傳輸速率，但也存在一些不足與缺陷，而將波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用在通信光纖傳輸中之后，則能夠有效改善通信光纖傳輸中存在的問題。然而波分復(fù)用技術(shù)具有較高專業(yè)性，因此其有效應(yīng)用需要相關(guān)技術(shù)人員充分了解通信光纖系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，并以此為基礎(chǔ)對(duì)波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行全面分析，結(jié)合分析結(jié)果制定出有針對(duì)性的解決方案，從而確保波分復(fù)用技術(shù)在通信光纖傳輸中發(fā)揮出更大的價(jià)值和作用。

1 通信光纖傳輸系統(tǒng)概述

如今，光纖已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)前的主要通信傳輸方式。在通信光纖傳輸系統(tǒng)中，通常以光纖通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并結(jié)合寬帶容量和網(wǎng)絡(luò)信息等方面內(nèi)容，融入多種不同類型技術(shù)加以應(yīng)用，來使通信光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的信息傳輸能力[1]。而波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用原理，是采用多種傳輸路徑實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸，從而使信號(hào)傳輸速率更快，并確保用戶終端設(shè)備接收信息的完整性與及時(shí)性。波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，也解決了傳統(tǒng)復(fù)用技術(shù)中存在的資源浪費(fèi)等問題，從而可以更好地滿足用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率以及業(yè)務(wù)的多樣性需求。

2 通信光纖傳輸中波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 有利于更好地減少噪聲帶來的危害

光纖傳輸過程會(huì)存在噪聲問題，通信管道噪聲的積累則會(huì)對(duì)光纖產(chǎn)生危害，使光纖傳輸?shù)男盘?hào)質(zhì)量大幅度降低?？紤]到通信光纖材料的制造成本比較高，同時(shí)又具有較大的維修難度，當(dāng)噪聲對(duì)光纖傳輸產(chǎn)生破壞時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響通信的實(shí)現(xiàn)，因此就需要解決噪聲對(duì)光纖傳輸產(chǎn)生的危害[2]。而借助波分復(fù)用技術(shù)可以有效的降低通信光纖傳輸中出現(xiàn)的噪聲問題，利用波分復(fù)用技術(shù)不僅可以增強(qiáng)通信信號(hào)的傳輸強(qiáng)度，同時(shí)也能減少信號(hào)傳輸中的損耗，具有非常良好的效果。

2.2 有利于提高信號(hào)的傳輸效率

通信光纖傳輸?shù)目焖侔l(fā)展，使人們能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)事故的有效監(jiān)測(cè)，這是因?yàn)橥ㄐ判盘?hào)的傳輸速率非?？欤瑥亩构ぷ魅藛T及時(shí)得到危險(xiǎn)事故預(yù)警消息。而將波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用在通信光纖傳輸中，能夠使傳輸效率得到進(jìn)一步的增強(qiáng)，進(jìn)而使得工作人員面對(duì)極端情況時(shí)有更充裕的反應(yīng)時(shí)間，而通信光纖對(duì)傳輸?shù)亩喾N不同信號(hào)均具有足夠的兼容性，這也為波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了現(xiàn)實(shí)條件。

2.3 有利于更好地降低通信成本

將波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用在通信光纖傳輸中，能夠從整體角度上有效提升通信光纖傳輸通路的容量，從而增加通信光纖傳輸通道以及信號(hào)的傳輸量[3]。因此相比普通的光纖通信技術(shù)，應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)能夠顯著減少通信光纖基礎(chǔ)設(shè)施的鋪設(shè)，使其成本大幅度降低，同時(shí)在作業(yè)效率方面也有所提升。這是因?yàn)橐酝饫w傳輸管道的鋪設(shè)需要開展大量的準(zhǔn)備工作，再加上整體鋪設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，因而導(dǎo)致人力、物力和財(cái)力的大量消耗。但在將波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用在通信光纖傳輸中之后，就能實(shí)現(xiàn)良好的成本控制，給光纖傳輸公司節(jié)省了大量的施工成本以及維修成本，同時(shí)也使通信服務(wù)的質(zhì)量得到可靠保障。

3 通信光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 單模光纖較多

當(dāng)前我國(guó)大部分地區(qū)使用的通信光纖傳輸以單模傳輸光纖模式為主，而單模傳輸光纖是由中心很細(xì)的玻璃芯制成，其直徑為5～8 μm，因此單模傳輸光纖的模間距色散性比較小，且信號(hào)的傳輸距離也比多模傳輸光纖要短，傳輸性能較差，這也導(dǎo)致單模傳輸光纖只能做到單一模式的傳輸[4]。除此之外，單模光纖的光端機(jī)價(jià)格也比較昂貴，因此加工單模光纖的成本要比多模光纖更高。而在未來的通信光纖傳輸技術(shù)發(fā)展布局中，要完成從單模光纖向多模光纖的轉(zhuǎn)變，在短時(shí)間內(nèi)尚且無法實(shí)現(xiàn)。

3.2 光纖布局的多樣性

當(dāng)下信息技術(shù)在人們的生活、工作和學(xué)習(xí)中都有著深層次滲透，因此社會(huì)運(yùn)行對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求越來越高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和信號(hào)質(zhì)量的要求也越來越高[5]。目前我國(guó)大部分地區(qū)普遍實(shí)現(xiàn)了光纖的覆蓋，從而滿足了人們?cè)诓煌h(huán)境下獲取信息的需求。但不同工作對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的需求不同，因此室內(nèi)光纖傳輸形式面臨著越發(fā)復(fù)雜且多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，其功能通常需要同時(shí)滿足語言、視頻、音頻、圖片以及數(shù)據(jù)信號(hào)等方面的傳輸，這使得光纖布局及鋪設(shè)工作面臨著更加具體且多樣化的需求。

4 通信光纖傳輸中波分復(fù)用技術(shù)的研究應(yīng)用

4.1 通信信號(hào)在光纖中的傳輸應(yīng)用

光纖傳輸系統(tǒng)架構(gòu)的根本目的就是高效完成信號(hào)傳輸工作，而借助波分復(fù)用技術(shù)則能夠有效提高信號(hào)的傳輸速率。在傳輸信號(hào)的過程中，波分復(fù)用技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)信號(hào)在同一光纖內(nèi)的有效傳輸，并且能夠避免干擾的影響，保證不同信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。而通信光纖傳輸系統(tǒng)在傳輸信號(hào)的過程中，能夠?qū)⑿盘?hào)數(shù)據(jù)完整地保存起來并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，因此保證了信號(hào)的完整性[6]。另一方面，在傳輸信號(hào)的過程中應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)，能夠有效提升光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸效率和準(zhǔn)確性，并使其操作變得更加簡(jiǎn)單方便。此外，為了保證信號(hào)的傳輸精準(zhǔn)性和可靠性，還需要注意信號(hào)數(shù)據(jù)被泄露的風(fēng)險(xiǎn)，而波分復(fù)用技術(shù)就具有這樣的功能，這也是波分復(fù)用技術(shù)中不可忽視的重要技術(shù)內(nèi)容。

4.2 充分利用地域適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)

站在當(dāng)前通信光纖技術(shù)的發(fā)展角度來看，波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，因此在很大程度上促進(jìn)我國(guó)通信技術(shù)的快速發(fā)展。而想要更進(jìn)一步地強(qiáng)化波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用，就需要不斷地對(duì)該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和更新，才能使這項(xiàng)技術(shù)充分適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求。針對(duì)不同地區(qū)的實(shí)際情況，需要采用不同的方法規(guī)劃光纖鋪設(shè)的路線，從而最大限度降低光纖鋪設(shè)導(dǎo)致的成本開銷，所以在光纖鋪設(shè)開始之前，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行深入調(diào)查，隨后根據(jù)調(diào)查結(jié)果調(diào)整光纖鋪設(shè)的方式和波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用策略，來滿足區(qū)域的信息傳輸需求，使其能夠在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮相應(yīng)的作用。

4.3 擴(kuò)大波分復(fù)用系統(tǒng)使光纖傳輸容量提升

波分復(fù)用技術(shù)在通信光纖傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以提高單根光纖線路的信號(hào)容量，進(jìn)而有效控制通信傳輸成本[7]。這就意味著在應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)的過程中，需要高度重視波分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使它能夠創(chuàng)造應(yīng)有的價(jià)值。就當(dāng)前我國(guó)通信光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看，應(yīng)當(dāng)高度重視波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用與改進(jìn)，促使我國(guó)通信光纖傳輸技術(shù)得到長(zhǎng)效發(fā)展，進(jìn)而縮短與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在的技術(shù)差距。

4.4 將波分復(fù)用技術(shù)和其他技術(shù)有效融合

波分復(fù)用技術(shù)能夠有效提高通信光纖傳輸?shù)乃俾屎托?，但提高通信光纖技術(shù)的速率和效率并非只有波分復(fù)用技術(shù)，其他技術(shù)也有各自的優(yōu)勢(shì)。在這種情況下可以嘗試波分復(fù)用技術(shù)與其他技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，通過優(yōu)化應(yīng)用策略將波分復(fù)用技術(shù)和其他技術(shù)同時(shí)應(yīng)用在通信光纖傳輸中，來實(shí)現(xiàn)通信效率的有效提升，同時(shí)也能充分發(fā)揮波分復(fù)用技術(shù)的作用，使之能夠滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的通信需求。良好的技術(shù)融合，能夠彌補(bǔ)波分復(fù)用技術(shù)在應(yīng)用過程中的不足，明顯提高了通信光纖傳輸效率，從而造福社會(huì)以及推動(dòng)人類的進(jìn)步。

4.5 選擇合理的光源

為了更好地發(fā)揮波分復(fù)用技術(shù)在通信光纖傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，需要重視光源的合理選擇。實(shí)際工作中擁有激光二極管和發(fā)光二極管兩種選擇，這兩種二極管都具有良好的光源效果，但在應(yīng)用時(shí)也需要認(rèn)識(shí)到其不足。首先，激光二極管和發(fā)光二極管的發(fā)射光譜寬度存在一定的差距，將發(fā)光二極管作為光纖通信系統(tǒng)中的光源，那么波導(dǎo)的數(shù)量將會(huì)受到限制，在這種情況下，波導(dǎo)的串化概率會(huì)提升，從而影響復(fù)用器的正常使用，導(dǎo)致通信光纖系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生波動(dòng)[8]。其次，發(fā)光二極管的功率比較小，通常只有激光二極管發(fā)光功率的10%左右，所以發(fā)光二極管在信息傳輸中會(huì)受到較大的限制，給人們的網(wǎng)絡(luò)使用造成不便。綜合對(duì)激光二極管和發(fā)光二極管的分析可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)光纖通信系統(tǒng)內(nèi)的光源進(jìn)行選擇時(shí)，激光二極管具備的優(yōu)勢(shì)比較明顯，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也需要對(duì)激光二極管進(jìn)行設(shè)計(jì)改造以確保其穩(wěn)定性，使通信光纖傳輸控制在合理的范圍內(nèi)，最終保證波動(dòng)的穩(wěn)定。

4.6 合理設(shè)置復(fù)用器在通信光纖系統(tǒng)中的應(yīng)用

復(fù)用器是通信光纖傳輸系統(tǒng)中重要的組成部分，在實(shí)際應(yīng)用中主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入功能。而當(dāng)前復(fù)用器的功能類型有很多種，且不同的復(fù)用器在結(jié)構(gòu)和功能上也存在很大的差異，因此想要確保這些復(fù)用器在光纖通信系統(tǒng)中發(fā)揮出更好的作用，就需要對(duì)復(fù)用器的功能特性有著足夠全面的了解，并選擇合理的應(yīng)用策略。而在復(fù)用器的使用過程中需要重視損耗情況的分析工作，這有助于確定波導(dǎo)寬度，進(jìn)而以更合理的方式安裝復(fù)用器，減少外界溫度的變化對(duì)復(fù)用器穩(wěn)定性以及可靠性造成的影響[9]。與此同時(shí)，復(fù)用器和解復(fù)用器的設(shè)計(jì)也會(huì)在很大程度上影響通信光纖系統(tǒng)的功能，這就需要在應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)確保復(fù)用器和解復(fù)用器之間的有效轉(zhuǎn)換，以使通信光纖傳輸在應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)以后，能夠?qū)Σ▽?dǎo)寬度以及設(shè)備使用耗能實(shí)現(xiàn)合理控制，進(jìn)而保證設(shè)備的安全性能。

5 通信光纖傳輸中應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)時(shí) 的注意事項(xiàng)

5.1 注意相關(guān)技術(shù)型問題

在城市通信光纖傳輸系統(tǒng)中，由于城市中的各行各業(yè)對(duì)通信光纖的需求不同，因此在應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)的過程中，需要使用一定量的光分插復(fù)用器，來實(shí)現(xiàn)通信光纖傳輸系統(tǒng)的靈活配置。但由于當(dāng)前我國(guó)對(duì)光分插復(fù)用器技術(shù)的研究并不是很成熟，導(dǎo)致通信光纖傳輸系統(tǒng)在使用波分復(fù)用技術(shù)時(shí)，依然面臨難以有效解決的問題，這類問題影響了波分復(fù)用技術(shù)的推廣。

5.2 注意兼容性的問題

將波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用在通信光纖傳輸中，可能會(huì)出現(xiàn)一些不兼容的情況，因此研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該針對(duì)兼容性問題，采用取長(zhǎng)補(bǔ)短的方式，促使波分復(fù)用技術(shù)與通信光纖傳輸有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的廣泛應(yīng)用[10]。

5.3 注意費(fèi)用消耗的問題

在應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員必須在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能地減少成本的消耗，才能確保波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用獲得理想價(jià)值，有效推動(dòng)波分復(fù)用技術(shù)在通信光纖傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用。

6 結(jié)束語

將波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用在通信光纖傳輸系統(tǒng)中，能夠極大地提高通信光纖傳輸?shù)乃俾屎托?，使得通信光纖在各行各業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。這在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)的不足之處，對(duì)推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展具有十分重要的作用。■