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光纤通信技术及运用分析

2020-11-27王贞贞白莹朱耿沛

商品与质量 2020年52期
关键词:光缆信道光纤

王贞贞 白莹 朱耿沛

山东省邹城市兖矿集团信息化中心 山东邹城 273500

经过多年的发展,光纤通信技术已经成为通信技术的核心,相比于传统的电缆通信而言,光纤通信技术则借助于光导纤维组成的电缆进行信息传输。在经济高速发展的今天,光纤通信技术的发展无疑对社会的生产生活产生了积极的影响。如今,光纤通信技术已经渗透进社会的每一个角落,覆盖面大,覆盖率高,为智能生活奠定了坚实的信息传输网络硬件基础。

1 光纤技术特点研究

光通信和电通信的容量区别源于传输介质的物理特性不同,光有较宽的频带,借助宽频带特性可以转换为不同的信道,这样就极大的提升了信息传输容量。光通信传输质量较高,传统的电介质通信会遇到严重的衰减问题,导致电缆传输信息都要受到传输距离的限制,如果需要进行远距离传输,则需要每隔一段距离安装放大器,而光纤的产生有效的解决了这些问题[1]。

从制造成本上分析,电缆采用金属铜为主要材料,相比于传统电缆而言,光纤的纤芯材料是二氧化硅,纤芯保护材料是高分子材料,制造成本低廉,光缆对电缆的替代最大程度的降低了生产成本。

施工方面,光纤相对于电缆的体积优势提现的淋漓尽致,光纤体积较小,铺设施工难度低,施工速度快,并且光纤由于其结构特点和材料稳定的物理特性而具有较强的严苛环境耐受性,在高湿度和高温度环境下光纤都有教强的传输能力。

2 光纤通信技术应用研究

2.1 广播电视

光纤在广播电视信号传输的网络格局已经建成,光纤技术也逐渐体现出其独特的优势,传统的广播电视信号存在不稳定的问题,这是由于在信号的传输过程中会受到各种干扰,而光纤的抗干扰能力非常强,天气和电磁对广播电视信号的干扰已经不复存在,提高了广播电视信号强度,全面提升了用户体验。

2.2 电力通信

电力通信行业借助于光纤通信开发出光纤复合地线技术,这一技术的广泛应用使电力通信行业基本不需要对光纤复合地线进行运行维护,光纤复合地线可以作为全部输电送电网络中的防雷线,有效减小了外部冲击对导线的损伤。然而,光纤复合地线技术固然有诸多优势,但大面积更换全新的光纤复合地线技术形式也需要巨大的成本,因此在一些老旧线路更换和新线路规划铺设方面较为适合。

2.3 军事应用

传统的电缆传输信息常常遇到串音和杂音的问题,光纤通信因其在光纤中的传播而很少受到外界干扰,光波在光缆中传播也不会向外辐射,因此光纤通信相比于电缆通信有较强的保密性。除此之外,由于光纤中的光信息传播衰减相比于电缆中的电衰减基本可以忽略不计,光缆可以远距离传输信息,因此光缆在军事上发挥着至关重要的作用。在军事上,光纤通信具有实时性,保密性,远距离性,统帅们在不同的战斗区域指挥部开会虽遥居各地,却如晤一室[2]。

3 光纤通信技术应用展望

光纤通信技术给社会生活带来便捷的同时也被提出了更高的要求,研发新技术,挖掘新功能已经成为光纤通信技术运营中的一项内容。计算机科技和互联网技术突飞猛进的发展使得大数据量和超级存储成为时代主流,光纤通信作为数据传输媒介被赋予了新的使命任务。

3.1 提升通信容量

提升光纤通信容量的思路有两条,其一是单个光信道的传输速率保持不变,增加单对光纤的光信道数量,也就是光纤通信波分复用技术。其二是单对光纤的信道数不变,增加单个信道的光信息传输速度,光纤通信技术的传输速度已经从最初的8Mbit/s 提高到目前的10Gbit/s(STM-64),下一步将向40Gbit/s(STM-256)发展。

3.2 实现全光网络

现在的光纤通信技术还无法实现全光网络铺设,因非全光网络的光纤通信需要在多个关键节点借助电子元件实现传输功能,电器元件的存在就会限制光纤通信的传输容量。光纤通信技术全面去元件化后将大幅度增加通信容量,并且由于电器元件的减少而使得维护更加方便,大幅度减少维护成本和运营经费。

3.3 光弧子通信技术

光纤通信技术提升容量遇到的两个最主要问题是衰减和色散,衰减使光能量在传输的过程中逐渐减少,而色散则会是光变宽,衰减和色散都会使通信容量变小。光弧子通信是一种全新的理念,光弧子技术能够使光脉冲的宽窄变化相互抵消,让光脉冲变成孤立的光孤子,这样就可以实现长距离传输过程中的光信息稳定性,能够为超大容量的光纤通信传输提供可能。

3.4 光网络智能化

光网络智能化也是未来大发展趋势之一,智能化的光网络能够实现网络的自动连续控制,在遇到干扰时能够自动的进行识别并且启动保护功能,在光纤通信网络出现问题和故障时能够进行自动恢复,这些功能能够为各行各业提供更优质的通信服务,也能使光纤通信向智能化发展[3]。

4 结语

传统通信方式已经无法满足飞速发展的社会经济和人们日益丰富的物质文化需求,经验表明光纤网络通信技术的产生、发展和成熟推动了经济发展和科技进步,满足了人们对网络时代智能生活的需求。但是,光纤通信技术仍然存在着一些亟待解决的问题。首先光纤网络的覆盖率虽已很大,但一些乡镇仍然无法享受到光纤通信带来的便捷;其次,光纤通信仍然在传输速度和传输容量上有较大的提升空间,这需要科研工作者坚持不懈的研究新技术,开发新功能,明确新发展方向,才能催生出光纤通信技术进步的源动力。

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