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2高速光纖通信系統面臨的挑戰

高速光纖通信系統快速發展，并得到廣泛應用的同時，也存在著一些問題。比如光信噪比（OSNR），OSNR是光纖信號與噪聲的比值，OSNR的大小直接影響傳輸信號質量的優劣，OSNR過大，傳輸距離會相應減小。另外，色散、非線性效應等問題也是影響高速光纖通信傳輸的主要因素。色散會使脈沖展寬、強度降低，增大誤碼率，信號畸變失真，直接降低通信質量。色散一般分為兩類：群速度色散和偏振模色散（PMD）。群速度色散和偏振模色散效應對系統的傳輸性能、傳輸速率和傳輸距離都會有明顯的損害。PMD的問題在以往的光纖傳輸中就存在，傳輸速率越高，PMD的影響也越加明顯。光纖傳輸的衰減、消耗和色散與光纖長度為線性關系，光纖的帶寬與光纖長度為非線性關系，這一非線性關系即為非線性效應。非線性效應分為散射效應、與折射密切相關的自相位調制SPM、交叉相位調制XPM和四波混頻效應FWM，其中XPM和FWM對系統影響較為嚴重。因此，研究OSNR、色散和非線性效應問題是解決高速光纖通信系統高質量傳輸的關鍵技術。

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與普通的通信相比，光纖的損耗率要低得多。目前，光纖的損耗可以低達0.2dB/km。中繼光放大器間距可達100多km，而傳統的銅電纜中繼放大器間距僅為幾百米到幾千米。因此，除了用戶到小站間仍使用銅電纜，其他通信網中包括電視網、跨海洋的網絡全部使用光纖通信。光纖通信在長距離傳輸中的優勢非常明顯。目前光纖通信的最長通信距離達到10000m以上。

1.2抗干擾能力強

與其他光纜相比，光纖通信具有非常明顯的優點———抗電磁干擾能力極強。光纖通信設備的主要成分是SiO的應用給光纖通信技術帶來無可比擬的優勢。由于石英具有極強的抗腐蝕性和絕緣性，因此，應用到光纖通訊設備上使其同樣具有較強的抗干擾能力。光纖通信不會受到太陽黑子活動、電離層變化、雷電以及人為釋放的電磁等方面的干擾，這一特性使得光纖可以應用到軍事領域中。

1.3安全性和保密性高

因為光纖主要依靠光波的全反射原理進行傳輸，光信號完全被限制在包層內，光波泄露的現象很少發生。而且一個光纜內的很多光纖線之間也不會相互干擾，因此，光通信的抗干擾能力很強，保密性和安全性非常高。此外，光纖的重量很輕、體積較小，這樣既節省空間又使得設備的安裝非常方便。另外，用來制作光纖通信設備的原材料越來越豐富，而且價格低廉，穩定性好，同時受環境溫度影響小，使用壽命很長。光纖通信技術這些優勢使其在日常生活中的應用范圍和領域越來越廣。

2光纖通信技術在我國的發展現狀

2.1普通單模光纖的現狀

光纖分為單模光纖和多模光纖兩大類。目前，普通單模光纖是我們生活中最常見的光纖。單模光纖只能傳輸一種模式的光，且對光源的譜寬及穩定性都有較高的要求。隨著光纖通信技術的發展，單模光纖的傳輸距離和信息容量也在不斷增加，G652.A光纖的性能還能進一步優化和提高。符合ITUTG654規定的截止波長的單模光纖和符合G653規定的單模光纖是對G652.A光纖進行了改進。

2.2接入網光纜的發展現狀

光纖接入網指的是以光纖為主要媒質實現接入網的信息傳送。光纖接入逐漸替代原有電纜，成為通信接入網未來重點的發展方向。接入網光纜的發展趨勢主要體現在接入網的光纜距離不斷縮短、分支越來越多、分插頻繁等。通常情況下，接入網的光纜會采用增加光纖芯數的方式來增加網絡容量。尤其是城市的光纖管道，由于管道內徑有限制，只能通過增加管內光纖芯數和光纖的集裝密度來增加網絡容量，同時需要減輕光纜的重量，縮小光纜的直徑。通常，接入網光纖使用G652普通單模光纖或G652C低水峰的單模光纖，而前者在我國使用較多。

2.3室內光纜的發展現狀

室內光纜指的是光傳輸載體（光纖）經過一定技術手段處理而形成的線纜，通常需要同時支持語音、數據以及視頻等信號傳輸。室內光纜主要包括綜合布線與局內光纜兩大部分。其中綜合布線的光纜一般供用戶使用，放置在室內用戶端，而局內光纜放在中心局或其他各類電信機房內。室內光纜結構的設計和應用容易受到建筑物本身的限制及光纜材料多樣化的影響，因此室內光纜相對復雜。雖然其抗拉度較小，保護層也較差，但是室內光纜仍然有經濟、便捷、便于信息傳遞等自身優勢。室內光纜傳輸信息速度很快，而且具有信號穩定、清晰、強烈，抗干擾性好，信息流量大等優點。

2.4通信光纜的發展現狀

通信光纜主要包括多根光纖芯和包層組成的纜芯、外保護層，屬于全介質光纜，是電力系統中最為理想的通信線路。通信光纜主要依靠電流傳輸信號，在數據信息傳輸方面具有一定優勢，但是其傳輸信息量較小。ADSS光纜則因為其可以單獨布放，比較適用于電力通信領域。目前我國電力系統改造過程中廣泛應用ADSS光纜，但是我國通信光纜的產品結構和性能仍然需要進一步完善。

2.5塑料光纖的發展

塑料光纖在我國也得到了廣泛應用，其成本低廉、傳輸速度較快，是優質的短距離信息傳輸介質。它主要利用光的全反射或者光在塑料纖維內的跳躍來進行傳輸，因此在數據傳輸系統領域有巨大的潛在市場。塑料光纖可以應用于海底。在海底進行鋪設時，海底光纖使用絕緣材料包裹導線，同時其兩端采用激光器，大大節約成本，相應的通話費用也有一定的減少。

3我國光纖通信技術在未來的發展趨勢

3.1超大的容量，超長的距離

超大容量、超長距離的傳輸技術在我國通信技術領域將有廣闊的應用前景。波分復用技術（WDM）通過增加單根光纖中傳輸的信道數，大大提高光纖傳輸系統的傳輸容量。目前1.6Tbit/s的光波分復用系統已經大量商用，同時全光傳輸的距離也在逐漸增加。而光時分復用技術（OTDM）通過提高單信道速率來提高傳輸容量，使目前單信道最高速率達到640Gbit/s。要想進一步提高光纖通信的傳輸速度和傳輸容量，僅僅依靠光波分復用技術或光時分復用技術是很難實現的，必須同時結合光時分復用和光波分復用技術，只有這樣才能進一步提高光纖的傳輸速度和容量。

3.2光網絡智能化

智能化的光網絡是我國光纖通信技術未來非常重要的發展方向。近50年的發展歷程中，信息傳輸一直占據著光纖通信技術的主導地位。隨著計算機技術的迅猛發展，網絡技術和通信技術實現完美結合，進一步促進光網絡通信技術朝著更高更好的方向發展。現代化的光網絡不僅能實現信息數據的傳輸，同時結合計算機控制技術、自動發現功能及更加完善的自我保護修復能力，真正形成智能化的光網絡。

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SDH光纖通信在鐵路通信系統里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎上有所突破，讓鐵路通信系統更加穩定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環網形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網及時恢復正常的通信狀態。相較于與PDH技術，SDH技術有四個顯著優點：一是網絡管理能力更強；二是比特率和接口標準均統一，讓各個廠家設備間的互聯成為了可能；三是提出“自愈網”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常；四是運用字節復接技術，簡化網絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優點，所以在鐵路通信網發展規劃里，已經明確提出了要著重發展基于同步數字系列（SDH）基礎上的傳送網[2]。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上，開設SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統為長途傳輸網，在鐵路的相應經過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連，發揮上聯和保護作用。此外，還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統，將其作為當地的中繼網，并在鐵路相應經過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。

1.2DWDM光纖通信在鐵路通信系統中的應用

DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點，由多個波長構成載波，許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸，如此一來，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術，單根光纖能傳輸的最大數據流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優點就是其協議與傳輸速度是沒有關聯的，以DWDM技術為基礎的網絡可以使用IP協議、以太網協議、ATM等進行數據傳輸，每秒處理數據流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術為基礎的網絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數據流量。當前，在國內鐵路通信網里DWDM技術得到了廣泛應用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內第一條使用DWDM光纖傳輸系統的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統和設備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數量為16，波道速率基礎為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸的方式，也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協議的標準。

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2、電力通信網的構成及特點

微波、光纖以及衛星電路是當前電力通信技術中的主要干線，電力系統特有的光纜和電力線載波等方式是不同支路完成通信的主要載體，并采用明線、電纜、無線等多種通信手段及程控交換機、調度總機等設備組成的多用戶、多功能的綜合通信網。電力通信的主要包括以下幾種方式。

2.1電力線載波通信

對工頻電流的傳輸是電力線路的工作重點。電力線載波完成通信的工作原理是：利用載波機將需要傳輸的信息轉換為高頻的弱電流，然后通過電力線路完成傳輸，其特點是：投資少、可靠性強、收效快，并且可以與電網同步發展建設。另外，此類通信方法還可以通過電力線將底線架空的方式來實現載波信號的傳送，這叫絕緣地線載波法，這種載波方法與傳統方法相比，具有脫離線路故障以及線路停電等因素的制約的優勢，同時，這種絕緣地線還可以在很大程度上起到省電的作用。

2.2光纖通信

由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優點,它一問世便首先在電力部門得到應用并迅速發展。除普通光纖外,一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。電力通信不僅包括上面兩種，還包括音頻電纜、曾經的明線電話和當前流行的擴頻通信等。與專供通信的專門網絡不通，電力通信的主要特點是：對靈活性與可靠性提出了更高的要求；種類繁多、信息傳輸量少、強大的實時性；抗沖擊性強；具有更復雜的網絡構造；機房多為無人看守、通信的范圍廣大。

3、光纖通信技術在電力通信中的應用

（1）光纖具有比電纜以及銅線更寬的頻帶面，傳輸的寬帶較大，這對傳輸的信息量和傳輸速度都十分有利。人類的需求在信息技術的推動下日益增加，這也對電力通信的網絡提出了更高的要求，使其面臨的任務更加艱巨。當前電力系統飛速發展、電網實現數字化、信息化建設日趨完善，這對電力系統的信息量傳輸提出了更高的要求。因此，在整個電力通信中，具有較大傳輸量優勢的光纖通信技術起到了關鍵性的作用。

（2）光纖通信技術在信息的傳輸過程中損耗遠遠低于其他材質的傳輸材料，還有光纖可以長距離傳輸，也就是說光纖通信技術可以在脫離中繼站的情況下實現信息的遠距離傳輸，大大的減少了中繼站的建設費用。在國家經濟的推動下，電力通信設計的范圍也越來越廣，常見的事例有：偏遠鄉村日益發展的有線電視，不斷更新的數字電視等，當前中國，電信干線傳輸、電力通信和廣播電視等網絡的覆蓋面積越來越廣，規模越來越大，工程體系越來越繁雜。大規模的使用光纖通信技術，可以降低傳輸損耗、降低中繼站數量，節省建站資金等。

（3）光纖具有抗腐蝕和絕緣的特性，并且在傳輸信號的過程中具有抗干擾、防竊聽、防泄漏信息的優勢，這在很大程度上對電力系統的穩定安全起了保護作用，這對社會運行的正常與否也有決定性的作用。

（4）相對于其他公用網公司，電力系統在通信技術方面有著自己的要求，所以通常電力通信在建設過程中，會根據其特有的要求采用不同類型的光纖進行通信建設。ADSS與OPGW是當前中國特種光纜的類型，這種特種通信光纜主要服務于電力通信。其與眾不同的結構與安裝情況決定了其與其他光纜的不同，這種材料的價格成本比較昂貴，但它具有低損耗、長壽命、較強安全性和與地線復合等優勢，這在很大程度上節省了建設系統網絡的成本，并且使電力通信的質量得到了質的飛越。

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（2）跨段監測和跨段故障掃描。通過對無源光器件或在光纜跨接處跳纖，就能夠實現監測多段連續的光纖線路的遠距離在線或者空閑纖芯的工作，針對不同的監測方式，則必須要根據實際的情況對檢測的方法進行重新的設計，以實現跨段監測，在線監測只能測試一段業務信號，不能實現跨段監測，只能實現跨段故障掃描，當使用在線檢測模式的時候，由于OTDR故障檢測信號和業務信號共用纖芯，跨段設計需要在跨段點上增加兩套無源的波分復用設備（FCM），使測試信號可以旁路。上面介紹的所有的測試方法，空閑芯檢測方法不影響相關光纖的正常工作，也不會對相關的傳輸信號造成干擾，系統的穩定性高，且構造比較簡單，性價比高，且空閑芯檢測支持跨段監測和跨段故障掃描，能夠擴大監測的范圍，因此，當前這種方法應用得最多。

2光纜通信監測系統的硬件平臺

光纜通信檢測系統式整個電力通信網絡中一個非常重要的子系統，為了確保電力通信系統的正常運行，因此應該有一個個系統能夠對大規模的光纖網絡資源進行管理和維護，且應該支持多級管理和維護，以保證系統運行的穩定性。

（1）一級監控中心。一級監控中心主要負責大區域的監測，去監測多級多層的光纜網絡，并且要有一個與檢測規模相對應的監測中心，數據通信網可以將各級的監控中心有效的連接起來，并且將他們各自監測到數據傳送到總的監測中心，然后對故障進行分析判斷，并生成統計報表。

（2）二級監控中心是一級監控中心下面的一個子系統，它主要負責一定區域內的光纖通信監測系統，對這個區域之內的光纜網絡進行自動的監測、進行故障定位、數據管理等，并且接收來自相關監測站點的告警信號和相關的數據，對發生的故障進行有效的統計和處理，并且生成報表。

（3）遠方監測單元。遠方監測單元主要是實現對相關纖芯的監測，并對監測的數據進行采集，然后根據采集的數據繪制出數據曲線，然后進行初級的分析，根據分析的結果對光纜線路進行遠程的控制等工作，通過DCN與上一級別的監控中心數據服務器的通信，支持上級監測中心對本監測站的光纜和RTU設備實施監測和管理功能。主控單元：主控制單元主要指的是遠方監測單元的主控制板，或者是負責遠方監測單元監測控制和數據通信的一個服務中心，它具有網絡接口，以便于更好的進行數據的交換，進行遠程測試等工作；光切換單元：主要有兩種，分別是機械式光路切管開關和電磁式光路切管開關，機械式光路切管開關穩定性好，且抗干擾，但是它的精度比較低，電磁式光路切管開關精度高、體積小、抗震性好，且不耗電不發熱，對于降低整個遠方監測單元的發熱有幫助。

（4）光纜自動監測系統的最大監測距離計算。實際上，光纜自動檢測系統的最大監測距離就是OTRD的極限有效檢測距離，因為在傳輸的過程中可能會有光纜熔接頭損耗、傳輸衰耗等因素，所以它的最大有效傳輸距離應該考慮這些因素。

（5）波分復用模塊。波分復用模塊主要是由光合波器和光濾波器等這些光纖被動元件組成的，針對和纖在線測試方式，FCM可以將OTDR故障掃描信號波與業務信號波耦合在一起注入到受測光纖中。通過在遠端光纜交叉點上設置FCM，可以實現跨段在線故障掃描。

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1.2在光纖通信系統中的應用第一，在接入網中的應用。光纖接入網的接入方式可分為無源接入和有源接入兩種，其中，無源光網絡是一種非常優質的接入方式，具有低成本、光纖少、中心局終端少、雷電影響小、電磁干擾少等優點，后期的運營維護成本也較少，其擴展性強，能隨著技術的發展而升級改造。帶寬大、傳輸距離可達20km。正是由于諸多的優點無源光網絡接入方式成為光纖接入網的首選接入方式，其中，上行接入技術乃技術關鍵點和難點，不能采用以往的以太網CSMA/CD媒體接入控制方式進行上行接入，可以將光波分復用技術應用到其中，進行上行接入?；诠獠ǚ謴陀眉夹g的波分多址上行接入方式以波長為用戶端ONU的標識，實現上行接入，具有較大的帶寬，能充分利用光纖的大帶寬，實現對稱寬帶接入。同時，該種接入方式還能有效解決ONU測距、快速比特同步等困難，在網絡管理和系統升級方面具有顯著優勢。隨著光波分復用技術的發展，光波分復用器材價格越來越低，性能越來越優，這有效推動了無源光網絡的發展。第二，在城域網建設中的應用。傳統電信城域網無法適應數據業務突變性特點，承載多業務的帶寬效率低。因此，當前城域網發展的目標為面向數據和多媒體業務應用的IP優化網絡。基于IP和光波分復用技術建設的城域網成為新型城域網的主要方案，其采用IPoverWDM傳輸技術，就是使IP數據包直接在光路上跑，減少網絡層之間的冗余部分，該方法省去了中間的ATM層和SDH層，傳輸效率高、運行成本低，用戶網絡費用少，非常適合于城域網建設。從通信協議角度來講，該方案的網絡結構層次為IP業務層和光網絡層，光網絡層又可以分成光網絡適配子層、光復用子層、光傳輸子層，其中，光復用子層為核心，它完成光復用協議的相關內容，復用帶寬、保護線路、定位故障點。該方案有效應用了光纖的巨大帶寬資源，提高帶寬和傳輸速率，實現數據格式、調制方式的透明化，實現與現有通信網的兼容，支持網絡升級，具有極高的推廣性和生存性。同時，該方案也有一定缺點，網絡管理與其傳輸的信號和網管分離開來，只是點對點的拓撲結構方式，沒有實現真正意義上的光網絡。在光纖通信系統中，若沒有應用光波分復用技術，則需要多投入n-1根光纖，若光纖通信方式為多個用戶協同工作，則適用光波分復用技術能更好突出光波分復用技術的優勢，實現單根光纖傳輸容量成幾倍乃至幾十倍的增長，更好利用現有的光纖帶寬資源。在遠距離運輸中，適用WDM技術有助于節省大量光纖，降低光纖通信系統的開發建設成本。WDM以波長路由代替傳統電子信號路由，以解復用器代替光電轉換交換器，消除延遲轉發等瓶頸問題，保證傳輸的透明性?？偠灾?，光波分復用技術在光纖通信系統中有廣闊的應用空間，能帶來良好的應用效果，值得大力推廣。

1.3光波分復用技術的發展趨勢隨著光波分復用技術的發展和應用，光纖通信朝著高速率、大傳輸容量方向發展，光纖通信對光波分復用技術提出更高要求，進一步推動光波分復用技術的發展。作為一種對米元件依賴性強的技術，未來的WDM技術發展方向是研發出更多新的、性能更好的米元件，開發低價的小型集成光元件，如：放大器、光交叉連接器、光分插復用器、濾波器、信號調節器、光存儲器等。其實現互通性和標準化服務，還必須實現傳輸協議和網關標準的規范化。伴隨著光纖通信系統的發展，以WDM為基礎的光網絡層將逐步實現全光網絡連接，實現用戶與光纖通信網絡的親密接觸，到時候，人們可以利用WDM技術實現可視電視、可視會議、遠程技術等支援，進行語音、數據、圖像等多媒體信息的傳輸、處理和交換。簡單來說，WDM技術的完善將推動廣電數字網絡的發展，用戶對廣電數字網絡的需求又成為WDM發展的巨大推動力。WDM技術第一次實現了電信號到光信號的轉換，它標志著光通信時代的到來。當前的研究重點是密集波分復用技術，其商用水平為320Gbit/s，也就是說，一對光纖可傳送400萬話路，商用系統的傳輸能力僅是單根光纖傳輸容量的百分之一。在光纖網絡中，FTTH解決的是光纖通信“最后一公里”的問題，日本、美國、韓國緊鑼密鼓的建設FTTH網絡，進行大規模建設，將光波分復用就似乎應用其中，發展成為今天的WDM-PON。在我國，FTTH網絡的技術越來越多，且理論也較為完善，但卻還媒體一項技術被認為是完善的技術，這個時候充分利用無源光網絡技術則是可行的一種選擇，推動光波分復用技術的發展，逐漸根據社會需求，采用WDM-PON方式建設FTTH網絡。

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一、光纖通信技術

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的串繞非常??；光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽；光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

光纖通信在技術功能構成上主要分為：(1)信號的發射；(2)信號的合波；(3)信號的傳輸和放大；(4)信號的分離；(5)信號的接收。

二、光纖通信技術的特點

(1)頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)損耗低，中繼距離長。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低；若將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。

(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應，光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。

(4)無串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內光纖總數很多，相鄰信道也不會出現串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。

除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點，其不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進行工業監測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。

三、光纖通信技術在有線電視網絡中的應用

20世紀90年代以來，我國光通信產業發展極其迅速，特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加，全網的管理和維護，設備的故障判定和排除就變得越來越困難?？梢圆捎肧DH＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統，鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡，可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播，采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字，通道設置成廣播方式，同樣的電視節目在各地都可以下載，也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。

有線電視網絡在全國各地已基本形成，在有線電視網絡現有的基礎上，比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡，因此在目前的情況下，不應完全廢除現有的有線電視網，而用少量的投資來完善和改造它，滿足人們的目前需要。很多地區的CATV已經是光纖傳輸，到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV大多是單向傳輸，上行信號不能在現有的有線電視網中傳送。可以通過電信網PSTN中語音通道或數據通道形成上行信號的傳送，也可以通過語音接入系統來完成。將電話接到各用戶，這樣各用戶間即可以打電話，也可以利用廣電自己的綜合信息網中的寬帶傳輸系統構成廣電網中自己的上行信號的傳送，組成了雙向應用的Internet網。

現在光通信網絡的容量雖然已經很大，但還有許多應用能力在閑置，今后隨著社會經濟的不斷發展，作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現有網絡能力，推動通信網絡的繼續發展。因此，光纖通信技術在應用需求的推動下，一定不斷會有新的發展。

參考文獻：

[1]王磊，裴麗.光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息，2006，(4)

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Abstract: Due to the optical fiber communication with low loss, wide bandwidth, large capacity, small volume, light weight, resistance to electromagnetic interference, is not easy to crosstalk and other advantages, has been the industry favor, very rapid development. This paper describes the characteristics, optical fiber communication technology, and analyzes its advantages, and puts forward some corresponding countermeasures for the development of optical fiber communication in our country, to promote its development trend.

Key words: optical fiber communication technology; trend; FTTH; all-optical network

中圖分類號:TN91文獻標識碼：A文章編號：

1 光纖通信技術

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的串繞非常??；光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽；光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

光纖通信在技術功能構成上主要分為：(1)信號的發射；(2)信號的合波；(3)信號的傳輸和放大； (4)信號的分離；(5)信號的接收。

2 光纖通信技術的特點

頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

損耗低 ，中繼距離長。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低；若將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。

抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應，光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。

無串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內光纖總數很多，相鄰信道也不會出現串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。

3 光纖通信技術應用的主要對策

波長就是一個信號系統，把從前的電路交換，換成當前的光路交換。這種交換系統就是把光的傳輸和交換融為一體，把交換給取消了。希望今年能作出一個演示系統。這個問題是最簡單最有效的解決如此困惑傳輸高速路的問題，寬帶推廣應用就有很好的基礎。

第一個是可變波長激光器、高頻調制器；第二是波分復用/解復用器/濾波器；第三是增益平坦和鎖定的SCL 波段放大器；第四是RAMAN 放大器；第五是高頻光探測器、MEMS光開關。我國建立環保型的微電子和光電子的生產基地，我國的硅石材料是非常豐富的。多晶硅是未來最清潔的能源。

21 世紀，要發展光網絡與移動通信式的結合，這是一個很大的商機。光網絡與毫米波的結合，如果成功的話，也是很大的具有革命性的進步。再一個是制造高精度的光纖陀螺。這不僅僅是未來航空系統，導彈系統要用它，國外的汽車里面也有陀螺。此外，新型實用化電流傳感器、電壓傳感器，光纖光柵應力傳感器，光纖光柵溫度傳感器。

雖然這幾年來，我國光纜電纜技術有很大發展，有一些具有自主知識產權的技術已在發揮作用，但是應該看到這種比例仍是很小的，國內有近200 家光纖光纜廠，但大多產品單一，沒有自主的知識產權，技術含量較低，競爭力不強。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應該把開發具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重，爭取創造更多的光纖光纜專利。

西部大開發是國家的重大策略，國家制定了有利的政策，政府對發展通信等行業也給予了大力的支持。西部是一個地域復雜、分布較寬、通信相對落后的地區。經濟大發展中，通信要先行，需要一些與之相適應的光纖光纜及通信電纜的先進產品來配合發展的需求。因此，符合條件的產品將會在這里找到很好的市場，光纖光纜和通信電纜的各種技術、產品及成果都會在西部開發中得到發揮。

4 光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言, 超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標, 光纖到戶和全光網絡也是人們追求的夢想。

(1) 光纖到戶

現在移動通信發展速度驚人, 因其帶寬有限,終端體積不可能太大, 顯示屏幕受限等因素, 人們依然追求性能相對占優的固定終端, 希望實現光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬, 它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。隨著技術的更新換代,光纖到戶的成本大大降低, 不久可降到與DSL 和HFC 網相當, 這使FTTH 的實用化成為可能。據報道, 1997 年日本NTT 公司就開始發展FTTH, 2000年后由于成本降低而使用戶數量大增。美國在2002 年前后的12 個月中, FTTH 的安裝數量增加了200%以上。在我國, 光纖到戶也是勢在必行, 光纖到戶的實驗網已在武漢、成都等市開展, 預計2012 年前后, 我國從沿海到內地將興起光纖到戶建設。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點, 伴隨著相應技術的成熟與實用化, 成本降低到能承受的水平時, FTTH 的大趨勢是不可阻擋的。

(2) 全光網絡

傳統的光網絡實現了節點間的全光化, 但在網絡結點處仍用電器件, 限制了目前通信網干線總容量的提高, 因此真正的全光網絡成為非常重要的課題。全光網絡以光節點代替電節點, 節點之間也是全光化, 信息始終以光的形式進行傳輸與交換, 交換機對用戶信息的處理不再按比特進行, 而是根據其波長來決定路由。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性, 并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率, 網絡結構簡單, 組網非常靈活, 可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術, 它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。目前全光網絡的發展仍處于初期階段,但已顯示出良好的發展前景。從發展趨勢上看, 形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層, 建立純粹的全光網絡, 消除電光瓶頸已成未來光通信發展的必然趨勢, 更是未來信息網絡的核心, 也是通信技術發展的最高級別, 更是理想級別。

5 結束語

現在光通信網絡的容量雖然已經很大，但還有許多應用能力在閑置，今后隨著社會經濟的不斷發展，作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現有網絡能力，推動通信網絡的繼續發展。因此，光纖通信技術在應用需求的推動下，一定不斷會有新的發展。

篇（9）

目前國內光纖光纜的生產能力過剩，供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進口，但總量不大，國內生產光纖光纜價格與國際市場沒有差別，成本無法再降，已經是零利潤，在國際市場沒有太強競爭力，出口量很小。二十年來的光技術的兩個主要發展，WDM和PON，這兩個已經相對比較成熟。多業務傳輸發展平臺兩個方面，一方面是更有效承載以太網業務、數據業務，另一方面是向業務方面發展。AS0N的現狀是目前的系統只是在設備中，或是在網絡中實現了一些功能，但是一些核心作用還沒有達到。

二、光纖通信技術的趨勢及展望

目前在光通信領域有幾個發展熱點即超高速傳輸系統、超大容量WDM系統、光傳送聯網技術、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網技術。

（一）向超高速系統的發展

目前10Gbps系統已開始大批量裝備網絡，主要在北美，在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。但是，10Gbps系統對于光纜極化模色散比較敏感，而已經鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統的要求，需要實際測試，驗證合格后才能安裝開通。它的比較現實的出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種，但目前只有波分復用(WDM)方式進入了大規模商用階段，而其它方式尚處于試驗研究階段。

（二）向超大容量WDM系統的演進

采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1％，還有99％的資源尚待發掘。如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一級光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用(WDM)的基本思路?；赪DM應用的巨大好處及近幾年來技術上的重大突破和市場的驅動，波分復用系統發展十分迅速。目前全球實際鋪設的WDM系統已超過3000個，而實用化系統的最大容量已達320Gbps(2×16×10Gbps)，美國朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統，其總容量可達200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。實驗室的最高水平則已達到2.6Tbps(13×20Gbps)。預計不久的將來，實用化系統的容量即可達到1Tbps的水平。

（三）實現光聯網

上述實用化的波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路，光光聯網既可以實現超大容量光網絡和網絡擴展性、重構性、透明性，又允許網絡的節點數和業務量的不斷增長、互連任何系統和不同制式的信號。

由于光聯網具有潛在的巨大優勢，美歐日等發達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研，特別是美國國防部預研局(DARPA)資助了一系列光聯網項目。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展。建設一個最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網絡，不僅可以為未來的國家信息基礎設施(NJJ)奠定一個堅實的物理基礎，而且也對我國下一世紀的信息產業和國民經濟的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰略意義。

（四）開發新代的光纖

傳統的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網絡的發展需要方面已暴露出力不從心的態勢，開發新型光纖已成為開發下一代網絡基礎設施的重要組成部分。目前，為了適應干線網和城域網的不同發展需要，已出現了兩種不同的新型光纖，即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中，全波光纖將是以后開發的重點，也是現在研究的熱點。從長遠來看，BPON技術無可爭議地將是未來寬帶接入技術的發展方向，但從當前技術發展、成本及應用需求的實際狀況看，它距離實現廣泛應用于電信接入網絡這一最終目標還會有一個較長的發展過程。

（五）IPoverSDH與IpoverOptical

以lP業務為主的數據業務是當前世界信息業發展的主要推動力，因而能否有效地支持JP業務已成為新技術能否有長遠技術壽命的標志。目前，ATM和SDH均能支持lP，分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。但從長遠看，當IP業務量逐漸增加，需要高于2．4吉位每秒的鏈路容量時，則有可能最終會省掉中間的SDH層，IP直接在光路上跑，形成十分簡單統一的IP網結構(IPoverOptical)。三種IP傳送技術都將在電信網發展的不同時期和網絡的不同部分發揮自己應有的歷史作用。但從面向未來的視角看。IPoverOptical將是最具長遠生命力的技術。特別是隨著IP業務逐漸成為網絡的主導業務后，這種對JP業務最理想的傳送技術將會成為未來網絡特別是骨干網的主導傳送技術。

（六）解決全網瓶頸的手段一光接入網

近幾年，網絡的核心部分發生了翻天覆地的變化，無論是交換，還是傳輸都己更新了好幾代。不久，網絡的這一部分將成為全數字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網絡，而另一方面，現存的接入網仍然是被雙絞線銅線主宰的(90％以上)、原始落后的模擬系統。兩者在技術上存在巨大的反差，制約全網的進一步發展。為了能從根本上徹底解決這一問題，必須大力發展光接入網技術。因為光接入網有以下幾個優點：（1）減少維護管理費用和故障率；（2）配合本地網絡結構的調整，減少節點，擴大覆蓋；（3）充分利用光纖化所帶來的一系列好處；（4）建設透明光網絡，迎接多媒體時代。

參考文獻：

[1]趙興富，現代光纖通信技術的發展與趨勢.電力系統通信[J].2005(11):27-28.

篇（10）

(一)復用技術

光傳輸系統中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統。常用的復用方式有：時分復用(TDM)、波分復用(WDM)、頻分復用(FDM)、空分復用(SDM)和碼分復用(CDM)。目前的光通信領域中，WDM技術比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。

(二)寬帶放大器技術

摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術實用化的關鍵，它具有對偏振不敏感、無串擾、噪聲接近量子噪聲極限等優點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數。進一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結合起來，可放大帶寬大于100nm。

(三)色散補償技術

對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規光纖的10Gbit/s系統來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補償技術。

(四)孤子WDM傳輸技術

超大容量傳輸系統中，色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統中，使用孤子傳輸技術的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優點。色散管理和孤子技術的結合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發展。

(五)光纖接入技術

隨著通信業務量的增加，業務種類更加豐富。人們不僅需要語音業務，而且高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已得到用戶青睞。這些業務不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接人部分更是關鍵。傳統的接入方式已經滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網和城域網的容量潛力才能真正發揮出來。光纖接入中極有優勢的PON技術早就出現了，它可與多種技術相結合，例如ATM、SDH、以太網等，分別產生APON、GPON和EPON。由于ATM技術受到IP技術的挑戰等問題，APON發展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應用，APON將用于實現FITH方案。GPON對電路交換性的業務支持最有優勢，又可充分利用現有的SDH，但是技術比較復雜，成本偏高。EPON繼承了以太網的優勢，成本相對較低，但對TDM類業務的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數據裝在以太網幀內傳送的網絡技術。現今95％的局域網都使用以太網，所以選擇以太網技術應用于對IP數據最佳的接入網是很合乎邏輯的，并且原有的以太網只限于局域網，而且MAC技術是點對點的連接，在和光傳輸技術相結合后的EPON不再只限于局域網，還可擴展到城域網，甚至廣域網，EPON眾多的MAC技術是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術。

二、光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標，光纖到戶和全光網絡也是人們追求的夢想。

(一)光纖到戶

現在移動通信發展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優的固定終端，希望實現光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。隨著技術的更新換代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網相當，這使FITH的實用化成為可能。據報道，1997年日本NTT公司就開始發展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數量大增。美國在2002年前后的12個月中，FTTH的安裝數量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實驗網已在武漢、成都等市開展，預計2012年前后，我國從沿海到內地將興起光纖到戶建設?？梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應技術的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，FTTH的大趨勢是不可阻擋的。

(二)全光網絡

傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍用電器件，限制了目前通信網干線總容量的提高，因此真正的全光網絡成為非常重要的課題。全光網絡以光節點代替電節點，節點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據其波長來決定路由。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網絡結構簡單，組網非常靈活，可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術，它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。目前全光網絡的發展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發展前景。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。

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1.光纖通信技術

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽;光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。

光纖通信在技術功能構成上主要分為:(1)信號的發射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。

2.光纖通信技術的特點

(1)頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量,特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低;若將來采用非石英系統極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數目的減少,系統成本和復雜性可大大降低。

(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。

(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導結構中,而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內光纖總數很多,相鄰信道也不會出現串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。

除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業監測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。

3.光纖通信技術在有線電視網絡中的應用

20世紀90年代以來,我國光通信產業發展極其迅速,特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加,全網的管理和維護,設備的故障判定和排除就變得越來越困難?？梢圆捎肧DH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統,鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡,可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播,采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字,通道設置成廣播方式,同樣的電視節目在各地都可以下載,也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。

有線電視網絡在全國各地已基本形成,在有線電視網絡現有的基礎上,比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡,因此在目前的情況下,不應完全廢除現有的有線電視網,而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區的CATV已經是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現有的有線電視網中傳送?？梢酝ㄟ^電信網PSTN中語音通道或數據通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統來完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網中的寬帶傳輸系統構成廣電網中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應用的Internet網。

現在光通信網絡的容量雖然已經很大,但還有許多應用能力在閑置,今后隨著社會經濟的不斷發展,作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現有網絡能力,推動通信網絡的繼續發展。因此,光纖通信技術在應用需求的推動下,一定不斷會有新的發展。

參考文獻:

[1]王磊,裴麗.光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息,2006,(4)