苏雨婷

（大庆油田信息技术公司，黑龙江 大庆 163414）

现阶段光纤通信技术与光纤传输系统已然成为重要通信方式，受到国家及大众的广泛关注。光纤通信传输主要就是利用光纤设施传导，实际传输质量与效率更为显著。随当前通信环境日渐复杂，光纤通信技术及光纤传输系统也需要在未来建设中以增加容量为主，适当延长传输距离，从根本上保障信号传输质量，为大众提供高效通信服务。

1 概述光纤设施

1.1 光纤结构

光纤实则是一种利用玻璃或塑料制作而成的纤维，现被应用在光传导环节。光纤结构内部主要包括纤芯、包层、涂敷层。其中，包层的折射率小于纤芯，会在实际应用过程中产生波导效应，致使大量电磁场约束在纤芯内。涂覆层主要用于保护光纤结构，避免光纤受到外界空气中水分、氧气等因素影响而出现腐蚀问题，以切实提升光纤结构整体的柔韧性。为使光纤能够在机械摩擦等情况下依然能够保持完整，还需要在涂敷层外部增加塑料外套。

1.2 光纤种类

现阶段光纤种类日渐增多，依照不同角度可以将光纤结构划分多种类型，并按照实际使用规范选择适宜的光纤设施。

一方面，依照光纤磁面积的折射率分布情况，可以将光纤划分为阶跃折射率光纤、渐变折射率光纤。阶跃折射率光纤又被叫做突变型光纤，其纤芯与包层的折射率均匀，纤芯与包层折射率会呈阶梯形式转变。纤芯及包层的交界处折射率变化会呈现出抛物线性特征。

另一方面，依照光纤传输模式数据，可以将光纤化分为多模光纤、单模光纤。多模光纤主要用于传输多个光波。结合不同多模光纤截面折射率，还可进一步划分成阶跃型多模光纤、渐变型多模光纤两种类型。阶跃型多模光纤内部纤芯的直径为50～75mm、包层直径为100～200mm。因纤芯尺寸较大，在具体应用过程中的传输模式种类更多。但在实际研究中发现。阶跃型多模光纤传输效果与其目标会存在较大差距，实际带宽窄，传输容量小。渐变型多模光纤的纤芯直径为50～75mm，带频宽，容量较大，实际应用范围更广。单模光纤只可以用于传输单一的光波模式，在实际应用过程中不会存在模间时延差，带宽比多模光纤结构更大。同时，单模光纤的直径小，大约为4～10mm之间，被更好应用在大容量、长距离的通信环节。

依照光纤原材料种类，还可以将光纤划分成石英光纤、掺氟光纤、红外光纤、复合光纤、氟化物光纤、塑料光纤等。石英光纤主要由二氧化硅构成，通过合理控制二氧化硅产物量，制作成具备不同折射率的纤芯与包层。石英光纤具有损耗量低、带宽大等优势，现阶段被应用在有线电视及通信系统中。掺氟光纤是石英光纤重要的衍生产品，被使用在固定波域的通信光纤内。纤芯内参杂物主要为二氧化锗，包层中掺入少量的氟元素，能有效控制二氧化硅的折射率。与单一的石英光纤相比，掺氟光纤可以更好适应紫外线光到红外线光的透光光谱，被主要应用在导光及图像传导环节。红外光纤可被应用在更长红外波长的领域，实现光能传输目标。复合光纤主要就是在使用光纤原料的基础上加入氧化钠、氧化钾等氧化复合物质形成多组分玻璃光纤，多组分玻璃光纤的软化点较低，包层折射率差很大，为更好地应用在医疗业务光纤窥镜的制作中。

2 光纤通信系统结构特征与应用优势

2.1 光纤通信系统结构特征

光纤通信系统与双向结构，具体包括正反两个方向。每一端发射机及接收机组合在一起被统称为光端机。光中继器也分为正反两个方向。光纤通信系统中的发射机可以将电端机送来的电信号转变为光信号，利用耦合方式是光线中的信号能够高质传输，内部还配合安装了半导体激光装置。光接收器中的光纤传输幅度值处于不断衰减状态，波形产生畸变，光信号又转变为电信号，用对于电信号进行放大与整形处理。再生后的光信号可以与发射端形成一致的电信号并输入到电机及电接收机中。光纤传输系统内中继器需要衰减与畸变的光信号进行放大、整形处理，同时生成具备一定长度的光信号，从根本上保障系统整体的通信质量水平。

2.2 光纤通信系统应用优势

光纤通信系统用通信系统相比，存在的优势较为显著。首先，光纤通信系统的频带宽，通信容量大。对比普通同轴电缆与铜线电缆，光纤通信的柔性更高，在长距离通信环节具有显著的应用优势，能够从根本上保障信号及画面传输时间的清晰度。其次，光纤通信的传输损耗量较低，至中继距离长；此后，光纤通讯系统的抗电磁干扰能力较强，能够使信号传输过程中有效抵御其余电气设备产生的电磁干扰，切实提升信号传输质量的效率。由于光纤为绝缘体，并不会受到雷电与电磁辐射的干扰，与电力线或高压设备接触，也不会对信息传输质量造成不利影响。最后，光纤通信设备的体积较小，敷设难度小，建设成本管控水平能够得到根本上控制，对实现通信行业经济利益最大化目标具有重要意义。不仅如此，光纤传输期间也不涉及横条交扰、接地回路与图像撕扯问题，传输期间的质量及安全性能够进一步提升。多模光纤与单模光纤建设期间不必使用放大器，维护更为简便。

3 光纤通信技术应用现状

光纤通信主要就是将光波作为主要载波对象，将光纤设置成传输媒介，以开展高质量的通信工作。随大众生活水平日渐增长，对通信环节的质量与效率提出了更高要求。因通信容量进一步扩大，无线通信也从原有短波转变到微波及毫米波，通过提高载波频率，提升通信容量。为使光纤通信行业能够尽快适应社会现代化发展趋势，光纤通信技术也需要始终处于不断优化及完善环节，为后续通信工作提供必要的技术保障，最大限度拓宽光纤通信应用领域。现有工业、医疗、信息业等领域对光纤传输效果要求不断增长，应当采用合理方式不断提升光纤传输设施的信息传输速率。在光纤通信技术应用时，用户可借助网通接入光纤，获取个性化信息资源。但由于受到光纤传输区域差异性较大影响，光纤接入质量及效率往往无法得到切实保障。

3.1 光纤宽带接入户

光纤宽带接入户就是将光纤设施接入到用户网络内，确保光纤通信能够切实满足用户个性化需求。在光纤宽带接入户过程中，需要最大限度应用光纤宽带，增强信息传播速率。现阶段内有效推广光纤宽带接入户服务项目，大部分城市还基于光纤入户工作设置的相应试验网点，并结合入户流程制定出了教务系统的技术规范。还有部分地区在光纤宽带接入户建设环境设置了符合实际发展规律的优化政策，为后续光纤宽带接入户项目的推广奠定了坚实基础。

3.2 光纤宽带入户技术

光纤技术的实际应用优势较为显著，可切实满足当前社会信息化发展要求。现阶段处于前端的光纤通信技术为有源接入与无源接入两种方式。有源接入光纤通信技术需要借助媒介传播装置，通过载体对局端与用户展开对接，切实保障宽带接入水平，从根本上增强实际通信传输效果。

4 光纤通信技术与光纤传输系统优化

4.1 建立多波长光纤通道

现阶段光纤传输多使用单波长通道，为从根本上提升实际通信效果，可以将单波长通道转变为多波长通道。波分复用技术的容量高，可以实现多址复用目标。通常情况下，单波长通道的载波结构为单模光纤，在实际应用期间需要以色散调节提高信号传递效率。借助多条光纤同时传输的方式实施信息传输工作。利用单条光纤值以及单波长通道复用方式开展信号传输工作。在实际应用过程中，单波长通道主要起到放大光纤的作用，对信号值会造成不同程度干扰。光纤四波混合在一起，使实际通信效果与预期目标存在一定差距。因此在现阶段光纤通信技术与传输系统优化过程中，还需要重点关注多波长光纤通道建设环节的动态调整，从根本上提升多波长光纤通道实际应用水平。

4.2 光纤网络智能化建设

现阶段智能技术已经被广泛应用在光纤领域内，为增强光纤建设及运营管理水平奠定坚实技术基础。光纤传输智能化，多将通信主线作为主传输对象，在实施过程中还需要做好其他设施的自动化改造工作，完善光纤传输功能，使光纤传输系统在实际运行过程中具备更加显著的智能化特征。

4.3 超高速通信建设

光纤传输环节运输量及速度是评价光纤传输系统运行效果的重要标准。各领域生产对光纤传输速度的要求日渐提高，仅使用传统光纤传输通道难以满足当前社会发展需求，应在后期光纤传输系统建设过程中陆续推广超高速通信建设，实现大容量快速传递目标，切实控制光纤传输成本。

4.4 数字光纤传输系统设计

数字光纤传输系统内部分为光发射机、传输光纤、光接收机。在光纤传输基本转换过程中主要以直接强度调制、直接检波为主。输入电信号为数字信号，由调制装置将电信号整变为满足驱动光源要求的电流信号以驱动光源器件，实现光信号与电信号的转换。光源传输光信号与传输光纤耦合，并经过长距离传输后到达接收端。接收端内的光电检测器会直接检波光信号，并使光信号转变为电信号，经过后续放大恢复处理，弥补信号损伤，使输出与输入信号保持一致，实现信息的稳定传输。

在光发端机运行过程中，强度调制为重要环节。光接收机的信号调节需要采用直接检测方式，具有非相干调节特征。光载波内部为半导体光源，可借助半导体检测装置时光信号转变为电信号，稳定传输信号源。光线传输系统内的光发射机需要将数字基带信号平稳转换成光信号，并使用耦合技术将光信号能够注入至光纤线路中。光发射机内部包括光源及电路两大结构。光源需要保障较高转换效率、良好的线性及可靠性。电路为调制电路及控制电路，通过在电路装置中配备自动功率控制及温度控制装置，使输出光功率的稳定性更强。

5 光纤通信技术与光纤传输系统发展前景

光纤传输系统应用期间会将多路视频信号传输至同一光纤上。现有光纤传输系统多路复用技术被细化为光时分复用技术、光波分复用技术、光频分数用技术。

光波分复用技术可满足视频、音频、文字等数据的混合传输目标，对扩充网络容量，促进宽带新业务发展，提升光纤传输水平意义重大。同时，光波分复用技术在电信网中的应用优势极为显著，是现阶段电信行业，生产建设发展的关键所在。

光频分复用技术的信道间隔较为狭窄，因此其能够通过增加复用光纤通道，满足信道光纤传输稳定性要求；光时分复用技术可以进一步增强传输系统的传播效率，可被应用在光纤传输系统通信容量的提升中。随光纤通信技术及光纤传输系统信息传输容量不断扩大、传输速度日渐提升，其对于推动社会发展的重要意义将更为显著。现有光纤传输发展趋势应以实现信息稳定可靠跨海传输为目标，旨在打通国际市场，拓宽发展途径。

6 结语

总而言之，社会经济及科学技术的快速发展对光纤通信技术、光纤传输系统的应用质量与效率提出了更高要求。为从根本上保障光纤通信水平，还需要加强光纤通信系统研究力度。分析现存于光纤通信及光纤传输中的应用不足之处，提出光纤通信及传输系统优化对策。积极引进先进的光线通信及光纤传输优化理念，确保设计出的光纤通信与传输系统能够在满足地区建设通信要求中发挥出重要作用。