光纖通信發(fā)展趨勢探討
時間:2022-04-11 10:53:38
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摘要:光纖通信技術是信息傳遞的主要方式,不僅在通信方面為人們的日常生活提供了很大便利,而且在光電、石油及軍工通信等領域也取得了顯著成就。在未來信息技術不斷進步下,光纖通信應用于各大行業(yè),在數(shù)據(jù)傳輸和媒體業(yè)務方面的需求已經(jīng)成為不可阻擋的發(fā)展趨勢。文章就光纖通信的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢做簡要的分析概述,以期為后續(xù)研究提供參考。
關鍵詞:光纖通信;通信光纜;傳輸距離;發(fā)展趨勢
光纖通信的迅速發(fā)展與其自身的優(yōu)點有直接關系,在信息技術方面有顯著進步。從光纖通信技術來看,其自身信息儲存量大,在傳輸過程中損耗低,并且傳輸距離較大。另外,在磁場干擾方面能夠高強度地抵抗電磁干擾,對信息的傳播有很好的保密性。其諸多優(yōu)點成為現(xiàn)階段發(fā)展的需要,作為新時代的通信,相關工作人員要加大研究力度,把創(chuàng)新和發(fā)展投入到通信建設中來,持續(xù)發(fā)展光纖技術,保證其廣泛地應用。
1光纖通信發(fā)展歷程
光纖通信歷時多年最終形成一種直徑小、質(zhì)量輕、柔軟度好的技術。光纖通信是利用光波作載波,以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式。1977年美國在芝加哥相距7000m的兩電話局之間,首次用多模光纖成功地進行了光纖通信試驗。85μm波段的多模光波為第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年又實現(xiàn)了兩電話局間使用1.3μm多模光纖的通信系統(tǒng),為第二代光纖通信系統(tǒng)。1984年實現(xiàn)了1.3μm單模光纖的通信系統(tǒng),即第三代光纖通信系統(tǒng)。20世紀80年代中后期又實現(xiàn)了1.55μm單模光纖通信系統(tǒng),即第四代光纖通信系統(tǒng)。用光波分復用提高速率,用光波放大增長傳輸距離的系統(tǒng),為第五代光纖通信系統(tǒng)。新系統(tǒng)中,相關光纖通信系統(tǒng),已達現(xiàn)場實驗水平,將得到應用。光孤子通信系統(tǒng)可以獲得極高的速率,20世紀末21世紀初可能達到實用化。在該系統(tǒng)中加上光纖放大器有可能實現(xiàn)極高速率和極長距離的光纖通信。
2關鍵技術的突破
(1)OXC是全光網(wǎng)中的核心器件,與光纖組成一個全光網(wǎng)絡。它交換的是全光信號,在網(wǎng)絡節(jié)點處對指定波長進行互連,可以有效利用波長資源,互連較大數(shù)量的網(wǎng)絡節(jié)點。(2)OADM具有選擇性,能夠從傳輸設備中選擇下路信號或上路信號。在光域內(nèi)實現(xiàn)傳統(tǒng)的電SDH分插復用在時域內(nèi)完成的功能,而且具有很高的透明性,可以處理任何格式和速率的信號,極大提高了網(wǎng)絡運行效率,是組建全光網(wǎng)必不可少的重要設備。(3)光交換技術可以分為光路交換技術和分組交換技術。光路交換技術可以分為空分、時分及波分三種類型,關鍵技術的突破讓技術更加成熟。成為現(xiàn)階段通信技術中的一股洪流,為通信的發(fā)展形成一次突破。
3光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀
光纖通信在迅速發(fā)展的今天,已經(jīng)廣泛應用于各大領域的通信中,由于其傳播速度快、容量大等優(yōu)點給通信事業(yè)帶來飛速發(fā)展,同時,也帶動我國通信事業(yè)的快速發(fā)展。從現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀來看,光纖通信已經(jīng)多年穩(wěn)定地應用于我國各地區(qū)。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,光纖通信不僅能夠滿足國內(nèi)網(wǎng)絡建設的需求,在我國與國際接軌的通信技術上也應用廣泛,光纖通信的設備和系統(tǒng)應用已經(jīng)順利成為和國際應用水平差距最小的高科技技術之一。3.1單模光纖。單模光纖在現(xiàn)階段應用中非常常見,其優(yōu)點和合理性相對單一,在用途上只能傳播一種模式,適用于遠程通信,在信息傳播速度上較快,能夠為遠程通信發(fā)揮良好的作用。從內(nèi)部結構來看,其中心是非常細的玻璃芯體。型號多種多樣,主要包括652單模光纖、653單模光纖及655單模光纖,分別有不同的作用,在使用時要具體問題具體分析,才能獲得最佳的效果。在傳播距離上能夠超過5km,但由于自身性能問題會出現(xiàn)價值損耗較大,造成成本較高。作為研究人員要加大研究力度,從多方面挖據(jù)其內(nèi)在價值,使單模光纖能夠在更大范圍中應用。3.2核心網(wǎng)、接入網(wǎng)光纜。光纖通信的普及是現(xiàn)階段我國發(fā)展的主要目標。為實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟全球化,各地區(qū)經(jīng)濟之間要實現(xiàn)相互促進、相互融合,核心網(wǎng)和接入網(wǎng)必須發(fā)揮其性能。核心網(wǎng)采用單模光纖,在通信過程中包括不同類型,采用分立光纖代替光纖帶,可以起到很好的作用,得到了進一步的優(yōu)化。接入網(wǎng)光纜在傳播距離上沒有核心網(wǎng)的距離遠。因此,在使用過程中可以增加光纖芯數(shù),并通過增加光纖裝密度的方法提高光纜容量。同時結合實際情況,采用科學合理的手段,保證實現(xiàn)全面的鋪設,滿足更大范圍的需要。為滿足現(xiàn)階段的市場需要,光纖通信技術在我國各大領域不斷應用,同時為了完善各大領域的需求,光纖的技術指標在不斷完善和改進,讓技術更加全面。把我國各系統(tǒng)建設的更加規(guī)范,整體布局更加的科學合理,滿足實際中更高的需求。3.3室內(nèi)光纜。室內(nèi)光纜的應用主要是網(wǎng)絡,在家庭中普遍存在,和計算機相連接就可以形成一個互聯(lián)網(wǎng),可用于電腦的各種功能中。其中最重要的是聯(lián)絡上的便捷,以及提高工作人員在文件傳遞上的安全性。光纖應用于互聯(lián)網(wǎng)技術也給人們的生活提供了便利。根據(jù)室內(nèi)通信的特點,通常選用多模光纖,其具有柔韌性好、傳輸速度快、抗干擾能力強、穩(wěn)定性和清晰等特點。加強室內(nèi)光纜的研究,在現(xiàn)有基礎上取得重大突破,給人們帶來更好的體驗。3.4電力線路中的通信光纜。通信光纜應用于各個行業(yè)中,在電力設備中最理想的是金屬光纜,它能保證穩(wěn)定運行,減少不利因素的影響。一般來說,全介質(zhì)光纜的結構可分為兩類:自支撐結構和架空線繞組結構。具體使用應根據(jù)實際情況,確保最佳效果。ADSS電纜在中國電力系統(tǒng)中得到廣泛應用,可以實現(xiàn)分網(wǎng)分布的要求。但不可否認的是,在產(chǎn)品結構、電纜蠕變、耐電弧性等方面還有改進的余地。因此,需要不斷改進,使技術更加全面。我國電力系統(tǒng)建設將更加規(guī)范化,總體布局將更加科學合理,以滿足實踐中更高的要求。
4光纖通信技術的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標,而全光網(wǎng)絡也是人們不懈追求的動力。4.1超大容量傳輸技術。光纖通信在未來發(fā)展中必然會用其自身所具備的傳輸技術來提高信息的傳播量。WDM技術擴寬容量的方式是增加其傳輸渠道,而OTDM技術是通過提高單個信道的傳輸速率來提高容量,這也是一種很好的方法。在傳輸技術上為了實現(xiàn)更進一步的發(fā)展,可以和這兩種技術有效結合,互相彌補以達到技術最優(yōu)化。同時,考慮到歸零編碼方式的信號在超高速通信系統(tǒng)中所占的空間比較小,可以有效降低對色散分布的要求,對光纖非線性有很強的適應能力,未來可能會形成基于歸零編碼方式的超大容量OTDM/WDM通信系統(tǒng)。4.2光孤子通信。光弧子通信在未來會應用到整個通信中,也是較為理想的一種通信方式,其傳播速度和傳播方式備受關注。在未來的發(fā)展中由于經(jīng)過長時間的傳播,在傳播波長和速度上都會保持不變,這就給傳播信息提供了便利,因此,必將成為未來的一種傳播方式??v觀未來,在距離超常的信息傳播技術中就可以應用此技術,并且在時域和頻域的超短脈沖控制技術及超短脈沖的產(chǎn)生和應用技術使現(xiàn)行速率有很大方面的提升。從現(xiàn)階段的發(fā)展來看,光弧子通信技術會突破技術發(fā)展中的各種難題,取得突破性的進展,為未來遠距離的通信奠定基礎,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有光明的發(fā)展前景。4.3全光網(wǎng)絡。隨著光纖通信的不斷發(fā)展,預計未來在通信領域可以實現(xiàn)一種全光網(wǎng),全光網(wǎng)是光纖通信技術發(fā)展的最高階段,相較通信階段也是最全面的一個階段,是一種較理想的階段。從光網(wǎng)絡來看,在通信節(jié)點中還會有一定的技術限制,因此,全光網(wǎng)仍然是未來發(fā)展的重要趨勢,能夠為光纖通信的發(fā)展帶來最大便利。全光網(wǎng)絡在發(fā)展中還需要更進一步的發(fā)展,從發(fā)展前景來看需要相關技術人員做好相應的技術改變。把這種網(wǎng)絡作為一種全新的方式應用到現(xiàn)階段,達到最大程度上的理想化。4.4智能化趨勢。從未來發(fā)展趨勢來看,網(wǎng)絡信息技術和通信技術讓人們的生活變得多姿多彩。在發(fā)展中將計算機技術和通信技術有效結合,使兩者優(yōu)勢有效融合,能夠發(fā)揮最大優(yōu)勢,讓光纖通信有更大化的載體。在現(xiàn)階段的研究中,光纖通信技術的智能化是整體發(fā)展的趨勢,為了實現(xiàn)利益最大化,在技術傳輸過程中需要更多的功能,這就需要研究人員不斷挖掘新功能,最終實現(xiàn)連續(xù)控制、自保護、維修。智能化的最大優(yōu)點是能夠在很大程度上減輕工作量,實現(xiàn)智能化操作,并且為實現(xiàn)個性化的發(fā)展提供有力幫助。在實際操作中要切合實際,同時增加一些技術優(yōu)秀的人員,以此來鞏固智能化發(fā)展的趨勢,相關工作人員要在不斷發(fā)展中突破技術難題,并且在不斷進步中尋求真正的發(fā)展。
5結語
綜上所述,光纖通信技術作為新時代信息通信的主力,在信息技術領域中被廣泛地應用,在未來的發(fā)展中光纖通信必定會成為各大通信領域發(fā)展的主力軍。
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作者:寇克奇 單位:中國人民解放軍75841部隊