光纤通信技术的特点及其发展趋势

摘要 光纤是通信网络的优良传输介质，近年来已有了飞速的发展。本文主要论述光纤通信技术的特点，并据此展望其发展趋势。

关键词 光纤通信技术；特点；发展趋势

中图分类号 TN929.11 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0200-01

光纤是通信网络优良的传输介质，它在通信中的应用，主要是利用高频率的广播作为载波、以光纤作为传输渠道来实现。较之电波，其光波频率要高得多，而作为传输渠道的光纤，又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，因而，它使高速化、大容量的通信成为可能。作为现如今最主要的信息传输技术，光纤通信自问世以来，使整个通信领域发生了天翻地覆的变化，并随着科学技术的更新而不断发展，许多业内人士因它的优良特点而选用并重视。目前我国长途传输网的光纤化比例已超过80%，可见，光线通信技术不仅成为现代通信的重要支柱和世界新技术革命的重要标志，而且成为现代信息社会最坚实的基础，深刻地改变了电信网的面貌。

1 光纤通信技术的特点分析

作为现代传输的主要手段，光纤通信技术特点主要有通信容量大、传播速度快、传输距离长、技术施工成本低信息抗干扰能力强以及保密性能好等[1]，除此之外，光纤通信技术还有径细、重量轻、柔软寿命长、低辐射等物理特点。这些特点使得光纤通信技术广泛应用于通信的主干线路、有线电视系统、安防系统、军事领域等，并且应用范围正在逐步地扩大。对光纤通信技术的特点具体介绍如下：

一是通信容量大，该特点很好满足了信息爆炸时代的要求，主要由于光纤通信使用高频率的光波，并且传输线路由光纤束组成的一条光缆，使得一根光纤可以同时传输1000万路电视节目和近100亿路电话（理论上）。光纤具有的传输带宽，远远比电缆、铜线大得多（大约50000GHz）。二是传播速度快、传输距离长。一方面，现阶段的光纤的传输速率一般在 2.5Gbps到10Gbps，并且尚有很大的空间扩展。光纤通信技术利用光信号在光纤中的有效传播，扭转了传统通信技术中以电信号形式传输信息慢的不足，提高了传播效率。另一方面，光纤通信系统可以减少中继站数目，实现更大的无中继距离、传输距离长，一定程度上也减少了系统成本，适应了不断加大的远距离通信需求。三是技术施工成本低，这为光线技术的有效普及提供了保障。四是信息抗干扰能力强，使得光纤通信技术传输质量较佳，满足了用户对传输质量的需求。光纤通信技术以石英为主要构成材料和传播介质，具有强大的抗腐蚀性、绝缘性好、抗电磁干扰能力强等诸多优点，不易受外部环境以及为架设的电缆等的影响。五是保密性能好，不易泄露。由于光波导结构的限制，光纤通信的光波在传输中的光信号很难出现串音干扰，改变了传统电波传输会因电磁波泄露，出现信息易被窃听的不足。

2 有关光纤通信技术的发展趋势展望

光纤通信技术的自身特点能很好满足用户对传输质量、远距离通信等的要求，但也存在质地脆、机械强度差、弯曲半径小等缺点，在信息爆炸时代的大背景下，在客观看待其特点的基础上，对光纤通信技术发展趋势的展望如下：

2.1 信息容量和距离的进一步提高

未来，光纤通信技术的承载数据量将会更大，且传播速度将要更快，才能不断适应网络通信技术的发展，超大容量、超长距离传输技术将广泛应用于光纤通信技术中，

如密集波分复用技术，在近几年来已大量商用，发展十分迅猛，具有极大的发展潜力。它很好地充分利用单模光纤低损耗区，并在一根光纤中实现多路光信号的复用传输，大大提高了传输的容量，因此带来了巨大带宽资源。另外，WDM/OTDM系统是未来光纤通信系统新的发展方向，但不同于只能有限提高光通信系统容量的WDM ，若采用光时分复用（OTDM）技术，则能提高单信道速率和传输容量，而WDM主要通过增加单根光纤中传输的信道数，来提高其传输容量。当然，为了大幅度提高传输容量，也可以把多个 OTDM 信号进行波分复用，或采用时分复用（TDM OTDM ETDM）和WDM 相结合的传输方式。

2.2 光弧子通信技术将得到更广泛应用

光孤子是一种特殊的超短光脉冲。光孤子通信的基本原理，就是光纤折射率的非线性效应导致对光脉冲的压缩，可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡，在一定条件下，光孤子能够长距离、不变形地在光纤中传输。光孤子具有长距离通信、高容量信息以及抗噪声能力强等优点，它使用全光非线性通信方案，完全摆脱了光纤色散对传输速率和通信容量限制的不足，是消除色散的最佳途径，由于波形和速度在光孤子经过光纤长距离传输后仍然保持不变，在零误码的情况下，其传递的信息可传达万里，传输容量极高。未来，人们会越来越重视光弧子通信技术，并将对其不断研究和开发，总之，光孤子通信技术将具有光明的发展前景。

2.3 全光网络技术将得到全面发展

网络技术的相互融合催生了全光网络并促进其发展，全光网络是光纤通信技术的最高阶段，指的是在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在，但在进出网络时才进行电/光和光/电的变换。

在这个过程中，信息的传输与交换都是以光形式进行的，这就改变了波分复用系统技术“点到点通信”中的灵活性和可靠性还不够理想的不足，并且它具有具有可扩展性、组网灵活、简单、误码率低等优点。由于电的处理并不参与全国网络的整个传输过程，因此可使用PDH、 SDH、 ATM等多种传送方式，这就有效提高了网络资源的利用率。但在全光网络技术应用中，如何将WDM技术和光交换能力的优势结合，形成吞吐量大的光网络平台是全光网络技术急需解决的一大难题，如果采用类似Internet的结构来设计光网络，很可能能够解决这一难题，但仍需要进一步研究。总之，全光网络可实现超大容量、扩展性和透明性良好的光网络，并且可以快速恢复网络（恢复时间可达 100ms）。

2.4 新一代的光纤进一步采用

随着IP业务量的爆炸式增长，新型光纤成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分，它适应超高速长距离传送网络发展的需要兴起并成长起来，改变了传统的单模光纤的种种不足，主要

有非零色散光纤（G.655光纤）和无水吸收峰光纤（全波光纤）两种类型。

非零色散光纤（G.655 光纤）在 1550 窗口工作波长区具备的较低色散（但色散值保持非零特性），很容易支持长距离传输且无需色散补偿，这就有效节省了成本，并且满足 TDM 和 DWDM 两种发展方向的需要；全波光纤具备尽可能宽的可用波段的光纤，拥有频繁的业务量疏导管理能力，全波光纤可以开放第5个低损窗口，大大增加了可复用的波长数，容易实现高比特率长距离传输，并且大幅度降低了成本。

在上述两种主要新型光纤类型中，全波光纤是新型光纤开发的重中之重和热点。

3 结语

作为现代传输的主要手段，光纤通信技术主要有通信容量大、传播速度快、传输距离长、技术施工成本低信息抗干扰能力强以及保密性能好等特点，但也存在质地脆、机械强度差、弯曲半径小等缺点，在信息爆炸时代的大背景下，我国的光纤通信技术与国外相比还存在一定的差距，在客观看待其特点的基础上，光纤通信技术有着信息容量和距离的进一步提高、光弧子通信技术和全光网络技术等将得到广泛应用等发展趋势。可见，光纤通信技术总体朝着良好的态势发展。

参考文献

[1]王治国.光纤通信技术的特点和发展趋势探讨[J].甘肃科技，2012（7）：23-24.

[2]叶学平.浅谈光纤通信技术的特点及其发展趋势[J].科技创新与应用，2012（3）：47.