光纤通信技术的研发与应用

２０１３年第１期　（总第１２３期）　信息通信　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ１０ＮＳ　２０１３　（Ｓｕｍ．Ｎｏ　１２３）　论通信网络核心技术中的光纤通信技术　唐晓君，李晚枫　（吉林省长春市联通分公司，吉林长春１３００００）　摘要：介绍了光纤通信的特性和现阶段光纤通信技术的应用，分析了目前光纤通信的主要技术光弧子通信技术、光纤接　入技术和光波分复用技术，讨论了光纤通信技术的发展趋势，以期推动光纤通信的发展。　关键词：通信网络；光纤通信；分析　ｉ　中图分类号：ＴＮ９２９．１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—１１３１（２０１３）０１—００５２—０１　１光纤通信技术概述　１．１光纤通信　１９６６年，美国人霍克哈姆和美籍华人高锟博士，发表了一　篇论文讨论了低损耗的光纤技术应用于通信的可能，开启了　光纤通信的大门。很快在１９７０年８月，美国康宁公司研制出　损耗为２０ｄＢ／ｌａｎ的光纤，光纤通信的时代由此到来。　１．２光纤通信技术的特点　（１）频带宽，通信容量大。光纤比铜线或者电缆的传输带　宽大得多，通信系统通常采用各种复杂的技术来增加传输容　量，特别是现在密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输　容量。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的落后带来　的瓶颈效应而不能充分发挥光纤的带宽优势。目前，单波长　光纤通信系统的传输速率一般在２．５Ｇｂｐｓ到１０Ｇｂｐｓ之间。　（２）很强的抗电磁干扰能力。光纤是采用由石英制成的绝　缘体材料制成的，绝缘性良好而且不易被腐蚀。此外，光波导　对电磁干扰具有免疫力。且不受自然界的雷电、电离层的变化　和太阳黑子活动的干扰，可以与高压输电线平行架设或发展成　符合电缆。　（３）信号损耗低，速度快。光纤通信技术利用光作为信息　传输的载体，速度是传统的通信方式难以比拟的。而且石英　光纤的损耗可低于２０ｄＢ／ｋＩｎ，在新发展的非石英光纤中，这　样的损耗可以降到更低。这为建设无中继的长距离信息传输　系统提供了技术支持，因为在传统的体现技术中，损耗是长距　离通信系统的主要难题。　除此以外，光纤还具有纤细、重量轻、易于架设、原材料成　本低、使用寿命长等独特的优点。光纤通信的这些无可比拟　的特点使得其在通信系统中的应用越来越广泛。　２光纤通信技术的发展现状　２．１单模光纤和多模光纤　近年来，光纤在较长距离的通信系统中的应用受到重视，　当前多采用的是单模和多模光纤。对于单模光纤来说，更适　合于较长距离的信息传输，可以实现不同地区和不同地域之　间的远距离传输；对于多模光纤来说，传输的距离较短但价格　相对低廉，可以适用于中短距离的信息传输。　２．２光纤接入技术　在信息传输技术领域，对光纤接入技术的应用是一次新　的尝试。这项技术使得广大用户的信息快速传递成为了现实，　主要包括两个部分，一是作为主干的光纤宽带传输网络，一是　用户接入端即ＦＴＴＨ，也就是光纤到达用户。由于现在信息终　端的信息处理能力相对落后，还不能充分发挥光纤通信系统　的资源，Ｆ］　Ｈ既是要解决这个问题，实现全光接入。　５２　２．３波分复用技术　波分复用技术具有容量大、传输距离长的特点，在未来跨　海的光传输系统中具有非常广阔的应用前景。随着光纤技术　的不断发展，波分复用技术也迅速发展，１．６Ｔｂｉｔ的ＷＤＭ系统　已经在很多领域得到了广泛的使用，且全光传输的距离也有　了大幅的扩展。现在，由此衍生的光时分复用技术（０ＴＤＭ）也　逐渐成熟，于ＷＤＭ主要通过提高单信道的传输速率来提高　容量不同，ＯＴＤＭ则是通过增加光纤中的传输信道数量来提　升容量，其可以实现的单信道最高速率可达６４０ＣｂＷｓ。　２．４光弧子技术　光弧子属于一种特殊的超短光脉冲，因其在光纤的反常　色散区，而使得群速度色散与非线性效应能保持一致，即使是　在长距离的光纤传输之后，速度与波形都一直保持不变。实　践中，光弧子通信技术就是以光弧子作为通信的载体来实现　长距离的、无误差的信息传输。　３光纤通信技术的发展趋势　３．１超高速和超大容量的发展　高速和大容量的信息传输是新时期通信用户对通信网络　的要求，光纤通信的速度和容量的开发还远远没有达到光纤　通信技术的最佳状态。每当传输速率提高４倍，传输每比特　的成本就下降３０％以上，大大降低传输成本。在光纤中采用　波分复用技术，就可以极大地增加光纤的传输容量。所有的　这些技术支持都将使得光纤通信向着超大容量和超高速的趋　势发展。　３Ｉ２全光光纤和新一代光纤　全光光纤是是光纤通信的最理想阶段。在传统的光纤网　络中仍然存在着电器元件的使用，限制了通信网络干线总容　量的进一步提高，全光网络要消除电光瓶颈，实现全网的全光　化，最大发挥光纤技术的特点。随着ＩＰ业务的爆炸式发展，原　有的单模光纤已力不从心，新一代光纤的研发成为趋势。　３．３　ＦＴＴＨ　虽然现在光纤通信系统的发展日新月异，但因其宽带有　线，终端体积不可能太大，显示器受限等因素，光纤通信的效果　并没有在最后用户这里产生很大的作用。光纤入户就是解决　信息传输从主干网到用户桌面“最后一公里”的瓶颈问题的最　佳方案。在我国，光纤入户己得到国家和政府的支持，在武汉　和成都等城市已经试点了光纤入户，随着技术和管理的不断完　善，光纤入户也将在我国成为光纤通信网络建设的新趋势。　作者简介：唐晓君（１９６２一），女，吉林长春人，高级工程师，从事　联通公司测量管理工作；李晚枫（１９８８．），女，吉林长春人，在读　硕士，研究方向为电子与通信工程。

光纤技术在电力通信中的应用研究

【摘 要】 在我国光纤技术应用通信领域已经有20年的历史，光纤通讯技术飞速发展。光纤技术的优点在于损耗低、重量轻、抗干扰能力强和容量大等特点，在电力通信中一直被广泛应本文对光纤技术的研发、应用和影响进行了深入的研究，为光纤技术的应用提供一些理论依据。

【关键词】 电力通信 光纤技术 应用

1 光纤技术在电力通信中应用的必要性

（1）电力通信系统的网络结构相对复杂。在庞大的电力通信系统要用到各种不同的电气设备，由于设备不同，其接口与转换方式不同，比如用户线延伸、中继线传输以及微波设备等。同时电力通信手段的多样化，使电力通信系统网络结构比较复杂。（2）电力通信系统中的信息传输量小，但具有实时性。虽然在电力通信传输系统中，继电保护信号、话音信号、监测信息、图像信息和数字信息的流量并不是很大，但是实时性非常强。（3）电力通信系统的通信范围广。电力通信服务的主要对象是供电局和发电厂，除此之外还有电管所和变电站。因此，电力通信覆盖的网点比较多，需要光纤技术进入电力通信中。（4）电力通信系统具有非常高的可靠性和灵活性。电力系统是保证人们正常生产生活的基础，正常的电力供应必须要有稳定的电力系统。在电力供应中不允许出现间断的现象发生，因此必须具备高度的可靠性和灵活性。（5）电力通信系统中通信技术具备非常强的抗冲击能力。如果电力系统出现突发故障，就会产生强大的冲击波，瞬间通信业务量增加数倍。因此，要求电力通信系统中的通信技术具备非常强的抗冲击能力。

2 电力通信系统中常用的光纤

（1）光纤复合地线。光纤复合地线是是指在电力传输的地线中含有一定的光纤单元，这种光纤单元，有光纤的优点，具有很强的可靠性，而且不需要特别的维护。但是光纤复合地线的投资成本非常高，这样的光纤适合于旧电路的更新和新线路的建设。光纤复合地线可以避免输电线路被雷击，而且能够快速的传输信息。（2）光纤复合地线。所谓光纤复合地线就是将光纤单元复合在输电线路相线中的一种电力光缆。光纤复合地线有自己的线路资源，能够有效的避免与外界线路的混合，是一种新型的电力光缆。光纤复合相线有效的解决了架空线路受限问题，避免了雷击事件的发生，也节约了电能。（3）自承式光缆。自承式光缆分为全介质自承式光缆和金属自承式光缆。全介质自承式光缆直径小、质量轻，而且是全绝缘结构，具有相当稳定的光学性能，能够大量减少停电的损失，可以说是特种光纤。金属自承式光缆成本低、结构简单，在电力系统的应用中不必担心热容量和短路电流问题，因此金属自承式光缆应用比较广泛。

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用

一 、光纤通信的应用背景

通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源，早在三千多年前，我国就利用烽火台火光传递信息，这是一种视觉光通信。随后，在贝尔发明了光电话，但是它们所传输的信息容量小，距离短，可靠性低，设备笨重，究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现，英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文，他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维，能作为通信媒质。从此，开创了光纤通信领域的研究工作。

二、光纤通信的技术原理

光纤即光导纤维，光纤通信是指利用光波作为载波，以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中，光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质，以微米为单位，一般几或几十微米，比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层，根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射，实现信号的传输。涂层就是保护层，可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号，然后通过光纤线路实现信号的远距离传输，光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上，通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号，并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平，最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减，并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示：

通过信号的这一传输过程可以看出，信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换，第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号，第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外，在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。

现代通信网络技术的创新和应用

摘要：网络技术是时代发展的主要推动力，对人类文明进步做出了重要贡献，社会的发展离不开科学技术的创新，因此，为了更好地促进我国社会发展，就需要在传承现代通信网络技术的基础上，通过技术研发来实现创新，新时代下的人们生活和网络息息相关，通信技术能够有效拉近人们之间的距离，突破时间和空间的限制，其所具有的便利性，使其被广泛应用到了日常生活和学习中。本文主要探讨了现代通信网络技术在我国的应用情况，以及其创新发展的主要方向，希望能够充分发挥出应用价值，助力社会发展。

关键词：通信网络技术；光纤通信；创新应用

现代通信网络技术主要是由云计算、物联网、互联网和移动通信技术构成的，不同的技术在实际应用的过程中会通过不同的形式来进行信号传输工作，是现代通信技术应用的基础和前提，合理的技术应用能够全面提高通信速率，近年来，网络通信技术在我国的长足应用，使其应用范围和影响效果得到了不断扩大，通信速率的提升能够解决当前我国通信过程中存在的业务量过大的问题，降低应用成本，满足业务容量需求，提高信息通信的灵活性，被广泛应用到了各个发展领域。

一、现代通信网络技术概述

1、技术类型。通信网络的构成主要是由通信的端点和各个通信节点之间的联系和结合，确定合理的传输链路来进行信息传输，通信网络技术得应用能够实现两个或多个通信端点之间的信息传输，保证端点之间的连接稳定，或者建立非连接传输的通信体系。通信网在不同领域的应用具有不同的应用功能，主要用途也各不相同，在我国的应用情况来看，一般可以将其分为物理网、业务网、支撑管理网三种类型，本文主要运用技术应用案例进行详细论述，探讨了其未来的发展方向。

2、技术特点。通信网络技术的应用优势在于，其能够让数据的传输变得更加安全，能够将信息在终端发放的过程中进行加密，通过二进制的代码传输形式保证信息的安全，即使在传输的过程中被黑客截取也很难对主要内容进行破译和窃取。现代通信网络技术具有很强的抗干扰能力，只要信号不被干扰，就能够保证信息传输的稳定性，很简单就能够完成长距离传输。