光纤技术在通信工程中的介绍及应用

2020-01-05徐婧

科学技术创新 2020年10期

徐婧

（西北民族大学，甘肃兰州730106）

在21 世纪信息化时代，光纤技术因其可提供高质量高效率的传输方式而成为时代向前发展的不可或缺的技术之一，其在通信工程中的运用范围极其广泛，通信工程能发展到今天这个程度，绝大部分的功劳都要归功于光纤技术。与传统的通信技术相比较，光纤通信具有较大的优势，光纤技术的应用也在随着如今通信工程的发展逐渐地增加，其有着不可替代的地位。

1 光纤技术的简介

光纤又叫作光导纤维，其具有传输距离远、传输速度快、重量轻、体积小以及成本低等特点。光纤传输技术继承了光纤的优良特点，是一种信号与数据的传输方式，其在传输时以光波作为信息载体，光纤作为传输媒介，以此来传输信息。而光纤技术在通信工程中是在光纤传输技术基础上建立的，发送端首先将要传送的信息转换成电信号，然后通过调制到激光器发出的光束上，使光的强度随着电信号的变化而变化，并通过光纤将信号发送出去。接收端检测器收到发送端发送来的光信号后，将其转换成电信号，经解调器后恢复成原始信号。

之所以光纤技术能在通信工程中占据如此重要的地位，能被极其广泛的运用在多个领域，是因其具有以下几个特点。

1.1 传输损耗较低，传输距离较远

光纤技术如今大多使用的是以石英晶体作为传输介质，石英晶体特性稳定，损耗较其他传输介质低，可达到0.2dB/km，故能传输较远的距离。也因其损耗较低，延长了中继距离，继而使得传输距离较一般介质远。

1.2 传输频带宽，信息通信量大

传统的通信传输方式一般采用铜线以及电缆设施作为传输媒介，频带较窄，所能传输的信息量较少。而光纤传输技术的传输媒介光纤一般采用石英晶体，具有较宽的频带，故能传输较多的信息量。而且因石英晶体的特性十分稳定，从而使得传输过程的损耗低，故能传输大量的信息量，在我国通信工程事业中，起到了决定性作用。

1.3 体积小、重量轻，成本低，原材料丰富

光纤的体积小、重量轻，并且成本低，光纤的材料主要为石英、塑料以及玻璃，这三种材料的相同点是来源十分广泛，这也是选择光纤技术的十分重要的原因之一。

1.4 抗干扰能力强，保密性高

石英是用于制作光纤最主要的材料之一，其特性稳定，抗干扰性十分强，在通信工程中，抗干扰性强是传输过程的一个十分重要的条件，若抗干扰性能较差，在传输过程中会使传输信号出现差错。信息的传输质量得到了保证，因此保密性能也得到了提升。

2 光纤技术的应用

2.1 光孤子技术的应用

光孤子技术是光纤技术运用在通信领域的主要技术之一。光孤子技术通过长距离传递不变形的光脉冲，减少光孤子在信息传递过程中的损耗，进而形成信息载体，从而增强信息传输质量及传输的稳定性。在我国通信事业发展的过程中，技术人员将光孤子技术以及通信技术相结合，可以更好地提升信息的传输质量，保证信息传输的完整性，降低了传输损耗。光孤子技术多用于我国的海底光缆的建设中，被大多数专业人士认为是具有光明的发展前景的技术之一。

2.2 光纤传感技术的应用

目前所使用的光纤传感技术是在使用过程中以光波作为信息的载体，光纤主要是用来完成信息的传输，其在信息传输的过程中，可以起到实时监控以及获取外界信号的作用，也因其可以对外界的情况进行监控，从而有效地提升了传感效率和信息传输的准确性。光纤传感技术主要分为对外界信号的感知以及传输，感知是指外界信号按照其自身规律变化，使得光纤中传输的物理量如频率、波长以及强度等随之变化；传输是指光纤将感受到的外界信号的变化通过调制后变化成的光波传输到光探测器上进行检测，将外界信号从光波中提取出来并进行数据处理。光纤传感技术现如今多用于军事、医疗、航天航空以及建筑等方面，其可制作成基于不同物理量的传感器，光纤传感器抗电磁干扰性能强，在电力系统方面也有着广泛的应用，同样在提升管理效率方面也有着不小的作为。

2.3 光纤接入网技术的应用

光纤接入网技术在通信中的应用十分广泛，其实现了信息的高度传输，在如今这个对信息传输高要求的时代，光纤接入网技术无疑是一种较科学的选择。光纤接入网技术是以光纤作为信息传输媒介，实现接入网信息的运输以及在一定程度上对信息的分析，从而增强信息的安全性和完整性。将光纤接入网技术应用在铁路方面，在很大程度上保证了铁路通信信息传输的质量以及安全性。

目前我国铁路通信工程建设中常用的接入网技术主要分为有线以及无线两种形式。在铁路通信工程中，光纤卡接入网的组网形式主要有星型组网形式、总线组网形式以及环型组网形式[3]，三种组网的形式会由于建设要求的不同进行选择使用，国内铁路通信工程大多是用环形组网，这种组网的规模以及结构是在满足我国铁路建设的需求下最优的一种组网形式，即可满足铁路用户的传输需求，也在一定程度上保证的信息传输的可靠性。

3 光纤技术的应用前景

随着我国科学技术的高速发展，对通信的期望也随之提高，光纤技术作为通信工程的主流技术之一，必然被寄予厚望。随着时代的发展，超大的信息容量和超远的传输距离，是通信技术必须具备的首要条件，以及对传输质量、传输的安全性也有更高的要求，由此应该大力发展光孤子技术。光孤子技术自身具备大容量，传输距离远以及抗电磁干扰能力强等特点，具有十分高的研究价值，也希望在未来光孤子技术可以为通信工程事业添砖加瓦。