光纤通信技术应用及发展探析

张 烁

（吉讯股份有限公司，河北 保定 071000）

1 光纤通信技术概述

光纤通信技术主要将光波作为信号的载体，再利用光缆完成信号的传输。在这个过程中，所需要使用的设备包括连接器、光波接收器、耦合器、光波发射器以及中继器等。光波发射器主要负责发射光波，同时将光波转化为光信号。光波接收器在接收到光信号后，将其转化为电信号后再进行传输。中继器在接收到电信号后，对其进行整合并直接传输给用户。信号传输时有多种因素都会对其传输质量造成影响，而使用光纤技术可以有效提升信号的传输质量。光纤通信技术不仅可以有效完成信号传输，而且还能够在传输过程中及时修正受到影响的信号[1]。中继器是负责对信号进行修正的主设备，可以避免光信号在传输时受到其他因素的影响，防止出现失真问题。此外，利用光纤通信技术进行信号传输，即使信号接收位置与传输位置的距离较远，也可以使用连接器、耦合器结合光缆完成传输工作。目前，光纤技术的信息传输量与应用水平都得到了显著提高，可以很好地为用户提供相关服务。图1 为光纤通信技术原理。

图 1 光纤通信技术原理

2 光纤通信技术特点

光纤通信技术属于目前先进的信号传输技术，相较于传统的信号传输技术，具有安全性高、稳定性好、传输距离远、容量大且速度快等诸多优点，将其应用到有线电视信号传输中，能够取得十分显著的效果。光纤通信系统组成如图2 所示。随着电视直播活动的增加，利用传统的信号传输技术进行电视信号传输时容易出现延迟、卡顿等问题，最严重的是会出现画面与声音不符的情况，这会极大地影响用户的观看体验。而通过应用光纤通信技术，则可以很好地避免这些问题[2]。此外，光纤通信技术还能够保障视频信号、音频信号的同步传输与接收，有效避免受到外界干扰。即使信号量过大、传输距离过远，也可以保障电视信号的传输质量。光纤通信系统的通信容量大、频带宽，对于网络传输的应用有很大帮助。

图 2 光纤通信系统组成

3 光纤通信技术具体应用

3.1 光纤接入

光纤接入网（Optical Access Network，OAN）是目前电信网中发展较快的接入网技术，除了重点解决电话等窄带业务的有效接入问题外，还可以解决数据调整、多媒体图像等宽带业务的接入问题。

3.2 波分复用

波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输。在接收端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机进行进一步处理，以恢复原信号[3]。

3.3 光纤传感

光纤传感是将非光信号的物理量转变成光信号，经光学纤维感知传递后再转换为所测的物理量，用来测量温度、压力、位移、速度、电压以及电流等物理量。光纤传感技术原理如图3 所示。

图 3 光纤传感技术原理

4 光纤通信传输中的问题

4.1 网络传输比较脆弱

光纤在网络传输过程中是比较脆弱的，包括业务脆弱、物理脆弱以及逻辑层脆弱。光纤物理脆弱是指由于在环境中存在一些强光或者弱光，通过不断地干涉对光纤进行攻击，会使得光纤通信质量受到很大程度的影响。强光干扰不仅会损坏光纤线缆与设备，还会在一定程度上造成永久性损伤，并且不利于光纤的修复与维修。以上原因不仅导致物理层脆弱遭到损害，而且逻辑层也会连带受到损害，直接影响网络信号传输。

4.2 光纤损耗

相对于传统的铜线来说，光纤的传输速度和质量得到了很大的保障，且损耗程度也比铜线线缆更低，同时，中继站数量和区域光纤传输距离对于光纤的损耗也有着直接的影响，如果能够减少光纤的损耗，就可以有效提高光纤在通信系统中的经济效益。光纤损耗主要来源于光纤散热消耗、光纤吸收损耗和一些光纤瑞利散射损耗，有时光纤在铺设的时候出现弯曲褶皱也会产生损耗，有效解决这些问题才能提高光纤传输的效率和质量。

5 光纤通信技术相关展望

光纤通信技术的使用促使很多行业发生了变革，随着电子信息技术的发展，系统核心技术也在不断进步。光纤通信系统在应用中也存在一些不足，例如系统与光纤电缆不匹配等[4]。一旦解决不匹配问题，必然会大幅提高光纤通信的信息容量和传输速度。近年来，波分复用技术得到了广泛应用，因其可以提高信息容量并加快传输速度，在未来的通信传输系统中占据着重要地位。而光弧子是一种较为特殊的超短光脉冲，存在光纤的反常色散区，并且能够实现群速度色散和非线性效应的平衡，即使经过超远距离的传输，其波形和速度都不会受到影响。光弧子通信就是利用光弧子的这一特性进行信息传输，将光弧子作为载体，从而实现超远距离无损通信，使信息传输变的更加精确。在未来发展中，光弧子通信将会成为一种重要的通信方式，为人们提供更好的通信服务[5-8]。

在科研工作中，一直在进行光纤通信技术的智能化研究，通过不断优化创新，以实现连续控制、自我保护以及自我修复等功能。智能化系统最大的优势在于可以大大减少人们的工作量，完全实现自动化操作，满足人们实际的需求。建立优秀的科研队伍持续进行深入研究，不断突破难点和重点，推动智能化研究工作的顺利开展[9]。

为了有效解决网络部署和规划的问题，需要技术人员能够结合实际情况，基于宏观角度进行网络部署调整与规划，避免出现资源浪费现象。借助无线射频技术覆盖需要网络部署的区域，实现资源与设备的双向资源共享。利用以上网络部署方式，保障网络全面覆盖。将大环境的建设需求与用户的网络使用需求相结合，寻找到两者协同发展的平衡点。在互联网、信息化、云计算发展的大环境中，移动大数据的使用比重正在逐渐增加，同时网络传输结构的部署需要与时代需求紧紧联系，有效优化网络部署的整体质量[10]。

除此之外，相关企业要注重资源投放的规范性和科学性，在实际投放中需要针对不同区域设计不同的投放计划，结合区域数据信息的使用情况对资源进行合理规划，避免出现供求失衡现象。网络资源分配需要将用户的需求情况作为出发点和落脚点，还需要制定合理的资源分配制度，力求能够在资源分配的过程中满足不同用户的需求。在市场调研、数据分析的过程中能够了解用户的信息使用习惯等问题，进而明确资源投放的区域和方法。

6 结 论

随着信息化和智能化进程的快速推进，人们对于日常通信质量的要求越来越高，需要不断优化升级光纤通信技术。同时，基于物联网技术的深入发展和物联网设备的不断推广应用，光纤通信技术也要与物联网有机结合，实现自身有效调整和升级迭代。